学习进阶为学科知识的学习提供了跨年级的视角。我国在基于学习进阶的进阶框架的构建、认知与能力多维度的整合、测评工具的开发等方面的研究一直很丰富,但这些研究多是针对于学生长时间的学习某一模块或某一核心概念时进行的研究,而构建更细致跨度的进阶框架、规划学生短期学习进程的研究较为稀少;且充分利用进阶框架的生物学课程的教学设计研究不够完善。新的高中生物课程标准与课本均融入学习进阶理论,因此,如何规划学生短期学习进程,如何基于学习进阶进行教学设计,成为一线教师所面临的新的问题。新的课程标准不仅注重学生对核心概念的理解,还注重加强学生关键能力的培养。本研究基于学习进阶理论,以2019版高中生物必修一《分子与细胞》模块,第三章第一节《细胞膜的结构和功能》一课为例,首先构建了进阶跨度更加细致的细胞膜的结构和功能概念进阶框架和细胞膜模型建模表现进阶框架,将学生在学习本节课时所遵从的概念理解水平和建模能力的动态变化过程分级呈现。其构建过程为教师自主构建短期学习进阶框架提供参考。其次,在教学设计中,本研究充分结合概念进阶框架与建模表现进阶框架,并参考ADDIE（Analysis、Design、Develop、Implement、Evaluate）教学设计系统构建了基于学习进阶的教学设计模型,按照分析、设计、开发、实施、评价五个步骤对本节课教学进行规划。本研究详细介绍了如何构建跨度细致的进阶框架,更方便教师掌握学生在短时间内对某一知识理解程度的变化过程,同时开发的与之相适应的教学设计模型,可更精确的指导基于学习进阶的生物学教学与测评,从而针对学生的弱点进行教学。研究过程采用文献法、测验法、访谈法、实验法等研究方法。研究结果表明,（1）前概念能够作为进阶框架的关键点,所构建的进阶框架与学生发展过程相一致,进阶跨度细致,能够描述学生在学习《细胞膜的结构和功能》相关概念过程中学习发展规律,从而为教师提供学生学习水平变化的认知框架,并指导教师进行测试卷的编制;（2）基于学习进阶的教学设计模型具有科学性和实用性,能够帮助教师充分利用进阶框架,能够指导教师进行具有针对性的教学,达到因材施教的目的,指导一线教师将学习进阶应用于实践中;（3）基于学习进阶的教学能引导学生形成科学素养,理解科学家是如何建立、评估和应用科学知识,越来越重视科学知识与自身经验、日常生活的联系。