新一轮课程改革中强调生物学科核心素养的培养,其中生命观念是最具生物学科特色的核心素养。“物质与能量观”是重要的生命观念之一,能帮助学生从“物质”和“能量”视角理解生命,因此做好“物质与能量观”的教学,对切实培养生物学科核心素养、实现学科价值至关重要。虽然国外对“物质”和“能量”跨学科概念的相关研究展开了多年系统研究,但是我国对“物质与能量观”的相关研究还不成熟、研究体系仍不完善。因此,本论文将重点探索我国生物学科“物质与能量观”在基础教育阶段的可能建构过程,为培育该观念提供参考。本研究首先利用文献研究法,从国内外“物质”和“能量”相关研究中获得生物学研究的借鉴启示,理清生物学科“物质与能量观”的概念并阐述该观念的基础理论和培育理论,由此建立了由观念的知识性、迁移性和价值取向组成的观念研究体系。以其中“知识性”和“迁移性”观念主体作为进阶变量,并以生态系统碳变化过程作为进阶维度,研究“物质与能量观”的学习进阶过程。因此以理解“树木生长”过程的进阶维度为例:1)通过文本分析方法,建构了学生在基础教育阶段理解“树木生长”过程维度的知识性进阶;2)采用访谈调查的方法,建构了学生在基础教育阶段理解“树木生长”过程维度的迁移性进阶;3)通过实验研究方法,检验了所得知识进阶和迁移进阶成果可有效指导课堂教学实践并提高学生对“树木生长”过程的理解。因此,本研究确定了“物质与能量观”的概念和内涵,建立了较合理的观念研究体系,并着重以学习进阶成果揭示了学生构建“物质与能量观”的可能过程并提供教学培育思路,为开展生物学科“物质与能量观”的科学研究和教学实践提供一定参考。