学习进阶因其在课程、教学、评价中发挥的巨大作用,使得越来越多的教育学者研究其理论并应用于教育实践,因此引领了科学教育的变革与发展。本文以金属元素及其化合物为研究对象,以科学认识论、皮亚杰认知发展理论等作为理论基础,构建“中学化学金属元素及其化合物”学习进阶。本文的研究思路为:基础研究、核心研究及应用研究。基础研究部分分为理论研究、学科本体研究、课程文件与学生认识四个板块。首先使用文献法,对学习进阶的发展情况、理论基础、内涵特点、构成要素、理论模型进行阐述对国内外关于学习进阶的研究文献进行梳理,确定了目前国内外的研究状况,同时将国内化学教育领域的学习进阶研究文献按照三个一级维度进行综述。其次,阐明了科学认识论的内涵、特征以及发展。叙述了建构主义学习理论观点,其中包括皮亚杰认知发展理论、维果茨基的最近发展区、SOLO分类评价理论、概念转变理论。另外,进行了金属元素及其化合物的学科本体研究,并结合初高中现行的课程标准、现行的人教版教材内容抽提各个阶段学生的认识视角,金属元素及其化合物相关的内容分布以及认识思路,通过对初高中学生进行访谈,了解学生对金属元素及其化合物内容各阶段的了解状况。核心研究部分包含预设进阶模型、测量工具的开发与检验、确立进阶模型。在科学认识论、建构主义理论以及学习进阶要素模型的基础上抽提本研究进阶维度,分别为金属元素表征、金属元素变化和价值,进阶变量为认识思维、认识对象及认识视角。最终将金属元素及其化合物学习进阶预设模型由低到高划分为0-6个水平,并详细的将各水平具体的表现期望进行描述。为检验模型是否合理,借助Rasch模型开发出测量评价工具,通过试测对Rasch模型各质量参数进行分析,最后建立了一个由30个单项选择题组成的测量评估工具。根据所开发的工具加大学生样本数量并进行实测,发现预设的金属元素及其化合物学习进阶理论模型与实证模型大致吻合,最终构建出金属元素及其化合物的学习进阶模型。应用研究部分,以构建的金属元素及其化合物的学习进阶模型为依据,开发了处于水平3的《铁的单质》《钠的几种化合物》教学案例。