本论文将学习进阶应用于高中生指数函数的认知水平发展研究,并以《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》(简称“课程标准”)与三版本教科书中涉及指数函数的内容为主体,参考数学学科核心素养作为划分成就水平的依据,构建高中生指数函数学习进阶模型,以揭示学生学习指数函数过程中概念的认知发展规律,指导指数函数教学与评价。本论文采用自上而下验证性的研究范式,共分为三个研究阶段:(1)准备期,采用文本分析法,建构指数函数进阶假设。通过分析课程标准,确定指数函数的进阶终点;结合已有研究与三版本教科书,划分进阶阶段与各阶段中的成就水平,并编制预测试工具。(2)实证期,采用访谈法与测试法,开展预测试及正式测试,获得验证进阶假设的量化数据。对三所高中,高一至高三年级的分别53及248名学生进行测试,之后利用Rasch模型类中的分部评分模型(PCM)对测试结果进行分析。(3)完善期,采用前两阶段结果,修正进阶假设,构建高中生指数函数的学习进阶模型。分析各项目得分情况及被试、专家的访谈结果,参考已有文献,修正进阶假设,给出各进阶水平间学生的核心点,指导指数函数实际教学与评价。通过数据分析及访谈,本论文得到的结论为:(1)将指数函数的学习进阶划分为抽象、抽象、模型三个进阶阶段,并对每个进阶阶段划分了6个成就水平;(2)成就水平间的差距变化趋势是先快后慢,即一开始跨越水平1、水平2较容易,横跨的难度也较大,但是从逻辑抽象阶段的水平4开始,向上跨越的难度变得越来越高,而差距变化越来越小;(3)分年级来看,高一、高三学生与高二学生在能力均值和实际作答表现上都存在明显差异,高二学生受制于后摄与遗忘,表现不佳;(4)性别因素总体上对认识指数函数的能力没有显著性影响,而在较低水平,女生在能力水平上基本领先于男生,但当进入推理阶段,从能力均值来说,男生渐渐超过女生。最后,本文根据学生在进阶过程中表现的核心和障碍给出了学习与教学的建议与解决路径。其中,各阶段的核心依次为:掌握“对应说”与指数幂运算,指数函数概念与符号表示,函数的模型认识。各阶段的障碍分别是:识别函数关系、掌握指数运算性质,识别指数函数与类指数函数,从情境中抽象函数关系。