物理学科核心素养从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面提炼学科育人价值,能量观念是物理观念的重要组成,对学生理解自然万物的能量关系意义深远。本研究在尝试理论建构的基础上,提出了物理能量观念测评框架,共涵盖了对能量观念四个知识维度五个水平层次的测评。为提高测试项目的信效度,研究利用了项目反应理论中的Rasch模型,通过两轮测试对学生得分情况进行拟合分析,最终给出了各测试项目的难度水平以及学生的能力水平。研究主要得到以下结论:高中生物理能量观念在水平三和水平四上的分布比例最多,在水平二和水平五的分布次之,水平一的分布极少,呈现出中间多两头少的分布态势。男女生的物理能量观念水平存在显著差异,男生平均位于四水平,而女生平均位于三水平。在能量观念的各知识维度上,能量的形式对学生来说是最容易的,能量的转化和转移次之,能量的守恒难度稍大,而难度最大的是能量的耗散。本文同时对难度水平高于学生平均能力的题目进行了剖析,提出促进学生能量观念形成和发展的合理建议。主要包括:加强学科内和学科间联系,以构建能量大观念作为最终教学目标;合理利用学生已有前概念,促进认知的积极转化;追溯能量关系本质,建立合理的物理情境;创设良好课堂氛围,改进评价归因方式。