20世纪80年代以来,如何基于科学的内在统一性对科学课程进行整合成为众多研究者关注的重要问题,其研究成果反映在一些发达国家的科学教育文件中,如根据学科核心概念编排而成的美国现行科学课程标准——《下一代科学课程标准》(Next Generation Science Standards)。本文以热学模块为研究对象,深入探讨了我国中学生对热学概念的认识现状及其学习进阶。本研究主要分为六部分,主要研究内容及结果如下:第一部分:绪论及理论基础。通过文献检索与分析得出现阶段我国学者在热学概念方面的研究成果,据此给出本文的研究目的及思路,即以皮亚家发生认识论为理论基础,根据初、高中物理课程标准,梳理热学中重要的物理概念,通过问卷调查及访谈的方式,调查中学生对热学概念的认识现状,并在此基础上,深入探讨热学概念的学习进阶。第二部分:初中生气体概念调查结果分析。该部分从识别气体,气体颜色、气味,气体质量、体积、密度,气体温度,气体压强,气体运动等六个维度调查初中生对气体概念的认识现状。研究发现,除气体压强外,中学生对气体概念的其它特性都存着着丰富的前概念,相关知识的学习对于错误概念的转变起到了极大的促进作用。第三部分:高中生气体概念调查结果分析。该部分从固体、液体和气体,气体颜色、气味,气体温度,气体体积,气体压强,气体运动,气体模型等七个维度出发,从宏观和微观两个角度调查高中生对气体概念的认识情况。研究发现:高中生可以较为科学的解释气体的有关特性,但是涉及微观领域时往往错误前概念较多,且概念转变不明显。第四部分:初中生热学中能量相关概念调查结果分析。该部分从温度、内能、热量、热传递等四个维度出发,调查初中生对能量相关概念的认识现状。研究发现:大多数初中生仍会用热质说的观点来解释热现象,与七、八两年级相比,九年级学生发生了明显的错误概念的转变。第五部分:高中生热学中能量相关概念调查结果分析。该部分从温度、内能、热力学第一定律、热力学第二定律等四个维度出发,调查高中生对能量相关概念的认识现状。研究发现:系统学习热学相关知识后,高中生在温度、内能、热力学第一定律、热力学第二定律等方面的错误概念转变十分明显。第六部分:温度概念学习进阶。温度概念作为中学生学习热学的基础,贯穿热学始终,又限于时间和精力的限制,在建构热学概念学习进阶时,主要以温度概念为例,研究得出中学生对温度概念建构的七个水平。