学习和理解学科相关概念对于促进学生认知的发展具有重要意义,因而对概念的理解程度也就成为评价学生化学知识水平的重要指标之一。为了更好地测评以提高学生的化学概念理解能力、系统地研究概念理解能力的构成要素及其发展历程,本研究从高中生的化学学科概念理解能力出发,对学生在化学学科背景下的概念理解能力进行了实证研究。研究首先基于相关文献,结合高中电化学的知识内容构建了高中生电化学概念理解能力水平进阶框架,框架中明确了不同能力水平的概念理解行为表现。然后依据所构建的能力框架,借鉴国内外的成熟量表,基于Rasch测量模型,结合“四基石”测量框架开发了高二、高三年级学生电化学概念理解能力的测查工具,并采用I-CVI内容效度法确保测查工具的有效性。定量研究共进行两次试测,一次正测。第一次试测采用随机抽样的方法,之后的测试均采用分层抽样的方法进行。正式测试的大样本来自西安市某所高中的高二、高三年级,共146人。数据处理阶段,Winsteps软件用于检验测查工具的质量,在形成具有较高信效度的测评工具后,使用SPSS软件对高二、高三年级学生的作答情况进行整体描述,并对不同年级学生的能力表现进行了差异性分析。研究结果表明,整体而言,高中生对电化学核心概念的理解能力比较好,可以达到对电化学概念定性分析的水平,但是高二高三年级学生之间的概念理解能力差异显著,高三年级学生的电化学概念理解能力显著优于高二年级学生。基于以上结果,进一步对于学生学习电化学概念进行了质性研究,对高中教师和学生进行访谈,得到教师对于.概念理解能力的重视程度、概念教学的策略和师生有关概念学习的想法,同时得到学生关于电化学概念学习的整体情况及其影响因素,并提出教学建议。最后研究从扩展样本、发展和完善框架等方面对后续研究做出了展望。