物理观念是学生在对物理概念和规律的真正理解和运用的基础上逐步形成的。真正理解物理概念和规律,不仅要记忆概念和规律的公式规则,还要对概念和规律的内涵有深入的认识。因此教师在物理概念和规律的教学中不仅要帮助学生掌握概念和规律的运用规则,还要帮助学生深入理解其意义和性质。为了实现物理概念和规律内涵的理解,需要让学生对所学概念和规律的内涵进行精深。认知心理学能够剖析学习的内部机制,为设计和开展符合学生学习机制的教学活动提供理论基础。因此,认知心理学能够为“物理概念和规律的精深阶段教学研究”提供一定的方向。本研究主要内容如下:1.依据布鲁姆教育目标分类学,分析学生理解物理概念和规律内涵时的内部心理过程和外在行为表现。2.分析并确定物理概念和规律内涵的学习结果。3.根据认知心理学理论和当前教学现状研究物理概念和规律内涵精深教学的实质,并提出精深教学的设计模式。4.依据精深教学设计模式开发具体的教学方案,并进行教学实施和效果研究。本研究采用的研究方法有:问卷调查法、文献研究法、实验法。本研究的主要研究结论为:1.学生理解物理概念和规律时的内部表征形式为概念和规律的图式,对外可表现出解释、举例、区分、概括、说明、推断和比较等行为;学生能应用物理概念和规律时的内部表征为产生式和产生系统,对外可表现出“执行”和“实施”行为。2.物理概念和规律内涵的学习结果为物理概念和规律的内涵图式,包括物理意义、物理性质,物理性质包含表达式规则、物理量大小、方向间关系、子概念等。3.物理概念和规律精深教学的实质为:在学生对物理概念和规律的规则和性质初步了解之后,通过多重情境,让学生从对象、过程、物理量间关系等深入认识物理概念和规律的意义和性质并进行运用。4.基于理论和实践结果,物理概念和规律精深阶段教学方案具有可行性,并且能够有效促进学生对物理概念和规律内涵的理解。