大量的物理学自身的发展及相关的教学实践表明,在系统地学习物理知识之前,由于在日常的生活中长期的与环境发生相互作用,学生对物理概念、物理现象和物理规律已经有了自己的理解和认识,这就是物理学上的前概念。在学习新知识时,学生总是试图与这些前概念相联系,由于先前的认识多是片面的、朴素的,但学生自己总认为这是“正确的”、“行得通的”观点。因此,如何了解学生的前概念,探测学生前概念形成的原因,研究概念转变教学的策略是我们当下需要迫切解决的问题。本研究是以皮亚杰的认知发展理论等为指导,借鉴相关研究成果,分析了前概念的特点,梳理了物理学中原子结构的历史发展过程,调查了高中生在原子结构这一核心概念的学习中所存在的前概念,根据调查结果以及进一步的访谈分析了原子结构前概念形成的途径及原因。研究发现学生在原子结构方面存在着大量不合理的前概念,产生的主要途径有:教师、教材以及大众媒体的误导;词语的错误理解,知识的负迁移;日常生活经验与有限的知识水平;学生的认知能力等方面。通过研究,针对学生的前概念及成因,笔者进一步制定出了以下的概念转变策略:通过创设情景、揭示观点差异、组织学生的合作与讨论引发学生的认知冲突;通过加强学生知识经验的积累,重视物理模型、对话策略在教学中的应用有效促进学生的认知同化与顺应;通过确立学习的目标和学习过程中的监督调整提高学生的元认知能力;通过利用思维导图和联系测试促进学生的及时反馈,进而形成科学牢固的知识结构。最后根据研究成果笔者又对教材的编写者提出了几点建议:教材在编写的过程中要注意贴切生活实际,避免给学生带来多余的误导;教材的编写要立足学生的前概念,重视对学生认知桥梁的搭建,进而提前为学生的概念转变做好铺垫。