新课标明确教师要聚焦大概念、理解并应用重要概念,然而目前存在部分概念繁杂不成体系,教学重结果轻过程等现象,都使得围绕重要概念的教学蒙上重重迷雾。为了更好的应对挑战,科学教育领域提出“学习进阶”理论,并迅速开展了广泛研究。学习进阶呈现了学生在不同学段学习过程中,对某一核心概念认知不断发展思维不断进步的过程,最终将概念由易到繁呈现出来。围绕重要概念构建学习进阶有效呈现学生概念进阶路径,并有效与实际教学联系。因此,本研究围绕“细胞的能量供应与利用”主题构建重要概念学习进阶框架并以此为基础指导教学设计,以期进一步丰富高中生物学学习进阶理论研究并开发教学案例给一线教师参考借鉴。本文研究内容主要分为三部分:（1）通过对美国科学教育课程标准（NGSS）、我国初高中生物学课程标准和人教版高中生物学教材进行文本分析,本研究确定了“细胞的能量供应与利用”主题中的重要概念,接着构建各个重要概念的概念图,确定概念知识体系,最后划分每个重要概念的进阶层级,构建出“细胞的能量供应与利用”主题学习进阶理论框架。（2）基于学习进阶框架,整理学生的迷思概念层级,开发二段式选择测验题作为测评工具,进行预测和访谈修改试题,保证测评试题的信效度。选取武汉市高一和高二学生进行施测,对得到的测评数据进行分析,检验并修订“细胞的能量供应与利用”主题学习进阶理论框架。（3）梳理现有教学设计模式,结合学习进阶理念,搭建基于学习进阶的教学设计流程。接着以“光合作用与能量转换”为例,基于前面搭建的学习进阶理论框架和教学设计过程,分别开发新授课和复习课的概念进阶教学案例。本研究的研究结论如下:第一,构建了“细胞的能量供应与利用”主题学习进阶。其中具体分析了各重要概念的概念图,并构建出“经验-映射-关联-整合”四层级学习进阶理论框架。第二,检验并修订了学习进阶框架。其中梳理出各重要概念的迷思概念层级,开发出二段式选择测验题,并基于数据结果对学习进阶进行检验和修订。第三,根据搭建的基于学习进阶的教学设计过程,开发出“光合作用与能量转换”新授课和复习课教学设计案例。