在物理教学中,经常听到学生反映“一听就懂、一看就会,但一做就错”,其实质就是学生头脑中的物理认知结构存在缺陷。物理认知结构是物理知识结构与学生心理结构相互作用形成的一个认知功能系统,反映了学生头脑中物理知识的存储状态及物理认知的信息加工方式。以往对认知结构的研究,大多都忽视了认知结构的动态认知加工特性,对其的测查研究也只是对静态认知结构的测查,并没有完全体现学生认知结构中的全部信息。本研究对高一学生的物理认知结构做了全面的、科学地测查,并在此基础上讨论了优化学生物理认知结构的教学策略。为此,笔者做了以下工作：1、通过文献研究及相关理论的学习研究,明确了认知结构可分为静态认知结构和动态认知结构；得出物理认知结构的内涵,总结了物理认知结构的基本特征、良好物理认知结构的特征及功能,理清了物理认知结构与物理知识结构的关系；分析了认知结构的测试方法。2、对高一学生的物理认知结构做了测查和调查研究。研究分为四个部分：1)采用传统试题测试法,结合具体实例分析高一学生的物理认知结构的部分特征；2)采用绘制开放性概念图法,对高一被试学生绘制的概念图中节点数、命题数及“节点／命题”数进行统计分析,得到被试群体的静态物理认知结构的特征；3)采用认知过程分析法,解析状态属性层级关系图中认知态、认知属性的成分,进而对被试问题解决中的动态物理认知结构进行诊断分析；4)发放学习情况调查问卷,探寻影响学生物理认知结构产生差异的因素。测评研究结论如下：第一、被试学生群体物理认知结构信息储存量(知识量)不足、知识有序化程度不高、观念稳定性不强,与“专家”的相比存在较大差距。其在问题解决时可辨别性较弱,任务适应性不广。第二、学优组与学困组学生在物理认知结构的知识量、有序化程度上存在显著差异。其中,学困生头脑中的知识量比较匮乏、有序化程度不高,具有观念稳定性不强、任务适应性不广的特征。而学优生头脑中认知结构知识量较多、有序化程度较高,为问题解决提供了良好的知识基础,具有可辨别性强、任务适应性广的特征。第三、从知识表征角度来看,由概念图中的节点数、命题数、“节点／命题”数看出不同学生静态物理认知结构(即知识的表征及存储的状态)存在显著差异。学优生的认知结构更加合理,具有较好的逻辑性。第四、从认知角度来看,由认知映射、认知操作、认知监控组成的问题解决过程中认知成分的构成存在显著差异。学优组被试的三种认知成分水平较高,能够准确分析问题的所考知识信息,任务适应性广,生成的问题解决产生式更稳定、灵活,形成的动态认知结构更稳定、功能性及逻辑性更强。第五、从问卷分析得出物理认知结构是否完善、良好与其学习方法、认知策略及元认知水平等重要因素密切相关。3、基于对高一学生物理认知结构水平的测查,在宏观教学和微观认知发展两个层面,探讨了对物理认知结构建构的起点、优化、完善、强化4个阶段的优化教学策略。