物理认知结构是一种认知功能系统,它是由知识结构与心理结构共同作用而产生和发展的,它不仅反映了物理知识在头脑中的储存状态,而且反映出信息的加工方式。本课题深入分析了高中生物理认知结构的内涵、良好物理认知结构的特征以及物理认知结构与物理概念之间的关系。调查分析了高中生物理概念学习情况和认知结构现状。根据认知结构理论的观点,结合物理认知结构与物理概念教学的关系,从认知结构形成过程的宏观角度和认知结构构成要素的微观角度,笔者提出了基于良好物理认知结构生成的概念教学策略。本研究完成了以下工作:1.通过文献研究及相关理论的学习,将认知结构划分为静态和动态两个维度,静态认知结构包含三类知识:陈述性、程序性以及模式性知识;动态认知结构包含三种能力:认知映射、认知操作以及认知监控能力。整理了物理认知结构的内涵以及良好物理认知结构的特征;理清了物理认知结构与知识结构之间的联系与区别;阐明了物理认知结构与概念教学之间的联系:物理认知结构是以物理概念为基础而形成的,而物理认知结构对物理概念的掌握也是十分重要的,二者互为补充,相辅相成。2.通过问卷调查的形式对高一学生物理概念学习情况以及物理认知结构现状做了定性分析,发现大多数学生在物理概念的理解和迁移应用上有困难,而且物理认知结构存在缺陷,主要表现在不能很好的迁移应用陈述性知识,没有形成规范的解题程序,不能形成清晰的解题的方法和思路,不能迅速把问题情境与相应知识建立联系,以及解题的能力不足。3.基于物理概念教学与良好物理认知结构的关系,笔者主要讨论以生成良好物理认知结构为目标的概念教学策略。根据良好认知结构形成的四个过程,本文提出了宏观教学策略:了解学生原有认知结构,把握认知起点;提供丰富认知图式,生成认知结构;优化知识的表征方式,巩固认知结构;创设物理问题情境,应用认知结构。根据认知结构构成的三类知识和三种能力,本文提出了微观教学策略:丰富知识呈现方式,促进陈述性知识有序化;重视传授解题程序,促进程序性知识程式化;注重培养思维方法,促进策略性知识的生成;知识融入问题情境,提高认知映射的有效性;培养学生“科学思维”,提升认知操作的效率;培养学生“科学态度与责任”,提高认知监控的审慎性。4.基于提出的概念教学策略,设计了基于良好物理认知结构生成的概念教学设计,并进行了实践研究。结果表明,基于良好物理认知结构的概念教学策略进行的物理教学可以有效提高学生的学习成绩。5.阐述本课题研究的结论、不足以及前景。