在物理概念教学中,前概念(preconception)广泛的存在于学生的头脑中并影响着新知识的学习。学习物理后学生通常能够记住公式、定理等陈述性知识,但由于缺少良好的认知结构,学生在分析具体物理问题时往往不知道该选择哪条物理规律进行解答。学习进阶可以描述学生学习某一具体概念时思维的发展路径,因而以学习进阶指导教学有助于学生建立良好的认知结构,解决上述学习中的问题。构建学习进阶需要清楚学生已有的前概念,以及学科知识结构等,并在此基础上确定进阶的起点、终点、进阶维度、相互关联的进阶水平等。本论文研究了学习进阶的相关理论,构建方法,以及对物理概念教学的意义,并以“力与运动”为例构建了相应的学习进阶,讨论了基于学习进阶的教学设计。本研究由以下三个部分组成：研究一：“力与运动”前概念测试研究。通过二段式选择测验获得学生关于“力与运动”的前概念,为学习进阶的构建提供基础。研究二：“力与运动”学习进阶的构建和验证研究。第一部分：从“力改变物体运动状态,运动状态反映受力情况”这一角度出发,以研究一测试得到的学生关于该概念的相关前概念为基础,利用结构中心设计法(structure-centered design)构建“力与运动”这一核心概念的学习进阶。本研究从物体受力、不受力(合力为零)、运动、不运动四个维度建立“力与运动”的学习进阶,展现学生学习“力与运动”这一概念可能会经历的思维过程,以及学生在此过程中可能会出现的常见错误。第二部分：测试学生对“力与运动”概念的掌握情况,验证学生在学习“力与运动”过程中是否出现学习进阶中描述的情况,并根据学生表现对进阶及测试题目进行修改和完善。研究三：基于研究二建立的“力与运动”学习进阶进行物理教学方法研究。按照“牛顿第一定律”涉及的知识内容,对“力与运动”学习进阶进行整理,获得“力是改变物体运动状态的原因”之一概念的学习进阶。针对学习进阶中预设的学习困难(存在影响学生学习的前概念,以及知识结构零散、缺乏联系等问题)以概念转变教学策略进行教学设计,帮助学生解决困难,完成学习目标。本研究的主要结论有：一、在学习力学前,学生就存在大量相关的前概念,并且错误的前概念和科学概念并存。这些概念将对学生的学习产生影响；二、利用结构中心设计法构建了学习进阶,该进阶显示了学生学习“力与运动”过程中可能会经历的思维过程及常见错误,为学生建立科学概念及良好的认知结构,提高其分析问题和解决问题的能力有实际教学意义；三、根据具体教学内容的需要,对“力与运动”学习进阶进行整理,获得教学设计的基础框架。符合学生认知发展特点的概念教学可以帮助学生有效的组织相关概念(陈述性知识),并获得分析“力与运动”问题的正确方法,解决知识零散,缺乏联系等问题。