科学学习进阶是指引美国新一轮科学教育改革的鲜明旗帜,已经引起世界各国科学教育界的广泛关注。本文在梳理国内外相关研究成果的基础上,重点揭示了科学学习进阶的内涵、价值、开发的理论依据与开发流程,并且探讨了“社会生态系统中的能量学习进阶”开发的具体案例。科学学习进阶包括学习目标、发展变量、成就水平、学习表现和评价五大要素,具体描述了重要科学素养变量在贯穿K-12年级在校时间里持续发展的阶梯与路径。科学学习进阶不仅可以改善科学课程标准,提高科学课程质量,促进科学有效教学,而且在探索高质量的评价工具等方面起着重要的指导作用。科学学习进阶的开发以学生认知发展阶段理论和最近发展区理论为依据,并且遵循一系列质量标准。科学学习进阶的开发过程包括建立认知发展模型、有效性评价及其解释等基本环节。建立认知模型主要提出学习进阶的初步框架,包括确定学习目标、发展变量和成就水平;评价与解释环节则主要是设计评价项目,收集并分析学生学习表现的访谈与实证数据,描绘学生的成就水平和成绩分布,检测学习进阶的各种水平及其具体指标,修订并完善学习进阶的框架。本研究发现,科学学习进阶开发过程是一个长期的、富有挑战的过程,需要经历上述基本环节的多重迭代循环与修订完善,而且需要多领域专家的共同参与,才能确保其科学性、合理性和有效性。我国科学教育界应充分借鉴国外科学学习进阶开发与研究经验,深入研究并开发适应我国科学教育现实需求的学习进阶,并以此指导我国科学课程标准的研制、科学课程教材的开发、科学教学与评价的实施及科学教师的培养与培训工作,以进一步提升我国科学教育质量。