过去几十年间，科学知识呈现出爆炸式的增长并且已经渗透到每个人的生活之中，学生在既定的学段无法学习如此之多的科学知识。“少而精”的教学内容成为课程设计者的必然选择。生物学核心概念处于生物这一学科中心地位的“少而精”的知识。从刘恩山教授提出“从记忆事实向理解概念转变”的生物学教学思想以来，基于生物学核心概念的教学逐渐成为生物学教学的重要内容之一。对生物学核心概念学习效果的评价成为影响生物学核心概念教学的关键因素。随着一系列心理学问题的逐步揭开，当前的评价已不仅仅满足于一个简单、笼统、缺乏实际意义的测验分数，人们希望能够通过测验得到学生的认知结构、加工技能等具有心理学意义的诊断信息，进而使教师能够采取针对性补救措施，促进学生发展。本研究首次将属性层级模型这一认知诊断模型运用于高中生物学核心概念的评价之中，验证认知诊断能否运用于高中生物学核心概念的诊断分析中。并期望解决实际操作过程中存在的问题，为今后核心概念学习效果的评价提供一种可行的方法。本研究主要采用文献研究法、概念图法、教学测验法、教学实验法等研究方法，研究过程主要包含两个部分：第一，渗透作用的属性及属性层级关系的确定和验证；第二，渗透作用的认知诊断与教学补救。通过研究得出以下结论：1.本研究确定属性及属性层级关系的方法具有可行性；2.高中生物渗透作用内容的认知模型合理、有效；3.属性层级模型成功运用于渗透作用内容的诊断分析；4.从诊断准确性、诊断信息多寡、诊断信息价值等方面上看，认知诊断测验都要优于传统测验。综上所述，本研究不仅通过实证研究证实，基于属性层级模型的认知诊断能成功运用于高中生物学核心概念学习效果的评价，而且为今后核心概念的认知诊断工作提供了方法指导。