建模是科学思维的重要要素。在我国,建模被前所未有地赋予重要的地位,认为是物理学科核心素养中的重要内容,也是科学学习中不可或缺的能力。在教学过程中加强培养学生建模思维能力的发展,对于提高学生分析和解决问题的能力,提高学生的科学素养,有着重要的意义,可以为教学提供参考。故将“建模教学”与“学习进阶”整合具有十分重要研究价值。本研究通过对国内外关于建模能力和学习进阶相关研究文献进行梳理和分析。以海斯特斯和海伦的建模研究为建模能力理论基础,将学生的建模能力分为模型选择能力、模型建立能力、模型检验能力、模型应用能力、模型拓展能力五个。通过已有杨怡雯的建模能力分析指标作出的描述性假设,以澳大利亚彼格斯的SOLO分类作为进阶理论基础,将学生的建模能力分为五个层级,构建学生建模能力进阶的理论框架。通过对初一至高一跨年级测试样本研究发现,七年级与九年级学生建模能力无显著差异;十年级学生的建模能力相对于九年级和七年级学生的建模能力有显著差异。在此基础上,为促进学生建模能力的进阶发展,以几种典型的建模教学模式作为理论基础,结合我国中学教学的实际,从建模过程、建模教学流程两个维度建构基于建模能力进阶发展的建模教学模式。本研究选取中学物理中的“光现象”内容,并在两个对照班(实验组和控制组)进行教学实践,比较和分析两组学生教学前后建模能力各层级的分布和主要进阶发展路径,主要研究结果表明:(1)七年级、九年级学生的模型选择、模型建立、模型检验、模型应用、模型拓展能力均仅处在水平0和水平1层级;十年级学生在各个维度的建模能力均高于七、九年级学生。(2)基于建模能力进阶发展的建模教学模式能够在中学教学进行开展,且对学生建模能力进阶的发展是有效的。建模教学在模型建立和模型拓展能力上的发展比传统教学有明显帮助,但在模型选择、模型检验、模型应用能力上还有待进一步发展。(3)学生在教学前对于光现象理解存在较多的迷思,建模教学能够促进学生对光现象的理解。