近年来,模型作为科学学习中的一种重要表征形式,逐渐得到科学教育研究领域的认可。“学习进阶”研究对于不同阶段课程的衔接、教师的教学指导、学生个体的学习、课程评价等具有相当重要的意义,受到国内外研究者的广泛关注。本研究通过对光学发展历史的梳理,将人类对“光的本质”模型的认识划分为光线模型、粒子模型、波动模型和波粒二象性四个基本模型。本研究在借鉴Neumann等人构建的复杂度二维能量进阶假设模型基础上,对初、高中课程标准和教材及已有关于学生光学概念理解现状研究的分析,构建中学物理课程光的本质模型学习进阶框架。本研究在进阶框架基础上,设计学生光的本质模型测试问卷,通过对湖北省荆州市4所初中、3所高中和一所大学的953名学生开展调查研究,得出以下结论：(1) Rasch模型定量分析被试者能力表现和题目难度值,其中本研究测试的样本信度为0.78,题目信度为0.99,测试信度值良好,与本研究的要求匹配度较高；怀特图上题目的难度按照各个分类模型的不同层级呈正态分布；箱图上表明随着年级的增长,学生的能力值逐渐增大,说明学生的知识范围随着年级的不同在逐渐增长,对概念、规律的理解更加准确规范,有效验证了光的本质模型学习进阶框架。但是10、11年级到12年级以上变化不明显,分析其原因可能是光学部分在高中阶段作为选修内容,未得到高中教师和学生的重视。(2)质性分析表明,学生对光线模型的理解最为深刻,但却存在光是可以弯曲；光在任何情况下都不改变原先的前进方向等错误概念,利用事实经验解题的情况居多；对其他三个模型的理解水平大都停留在映射、关联层级,尤其是8年级学生运用事实经验解题的占绝大部分,9-11年级的大部分学生也只能达到把握事实经验的本质特征、建立定量联系,极少数能达到概念和整合层级；13年级的学生大部分能运用科学概念、规律解题,建立起知识之间的联系。