由一种对于“学习”的理解出发，本研究得出了在对高中学生的信息技术学习进行研究时，选取概念转变作为研究视角的合理性。在此基础上，笔者进行了两项预研究，发现了一个现实问题，从而确定了本研究的可行性。基于以上研究背景，本研究围绕“概念转变”这一核心内容，试图解决三个方面的问题。第一，高中学生信息技术前概念及其学后变化。具体来说，包括两个子问题：对于高中信息技术学科中，本研究涉及的五个学习单元的内容，学生存在哪些前概念？课堂教学之后，这些前概念发生了什么变化？第二，高中学生信息技术概念类型及结构。具体来说，包括两个子问题：对于高中信息技术学科，学生头脑中的概念有哪些类型？学生概念图是体系化的还是碎片化的？第三，促进高中学生信息技术概念转变的教学策略。即：对于高中信息技术学科中，学生存在的前概念，如何设计促进概念转变的教学策略？围绕着三个方面的研究问题，本研究采用问卷调查法、单组前后测前实验法等，首先利用自行开发的前概念测试工具，探究了高中学生信息技术前概念及其学后变化，实现了对学生概念转变的客观理解，基于探究结果，深入剖析了高中学生信息技术概念类型及结构，完成了探究结论的提炼与升华；在此基础上，构建了促进概念转变的支架，实现了在理论层面对支架要素与操作流程的上位把握，最后，在实践层面，完成了依托具体内容的支架构建、效果检验。具体来说，研究主要由四个部分构成。第一，开发了高中学生信息技术前概念测试工具。依据本研究改进的二阶诊断测试，经过四个阶段，十个步骤，开发了前概念测试工具。该工作涉及到的调查样本，覆盖全国3个省（直辖市）9所学校18个班级的1019位学生。最后形成了：涉及五个学习单元，涵盖18个测试知识点，包含18个题目，克隆巴赫α系数为0.82，测量模型中各指标的因子负荷t值均大于2，测量模型的卡方与自由度的比值为2.56，RMSEA为0.07，CFI为0.92，NNFI为0.91，即信效度良好的二阶选择题问卷。第二，探究了高中学生信息技术前概念及其学后变化。利用第一部分工作的成果，探究了前概念及其学后变化。该工作涉及到的调查样本，覆盖全国6个省（直辖市、自治区）12所学校12个班级的639位学生。探究得出了如下结果及结论。1.对于五个学习单元的18个测试知识点，学生存在70组所占比例较高的前概念及相应理由，并得出了课堂教学之后，这些前概念及相应理由所发生的变化。2.高中学生在信息技术学习中，存在六种概念类型：（基本）科学、张冠李戴、以偏概全、由表及里、性质使然、生活推理。3.通过制作五个学习单元的学生概念图、科学概念图，得出了所有概念类型的结构特征、结构类型、外显行为。4.对于高中信息技术学科，学生概念图是体系化的，并得出了体系化程度的特征。第三，构建了促进高中学生信息技术概念转变的支架。从“内核”和“操作框架”两个部分，构建了促进概念转变的支架。其中，在内核构建部分，本研究分析了方法、反思、情境三个核心要素。具体来说，设计了六类方法：对比法、发现法、澄清法、推理法、过渡法，两类反思：自我反思、同伴评审，三类情境：激发情境、直观情境、类比情境。在操作框架构建部分，本研究分析了形式、内容两个运行要素，以及支架的操作流程。具体来说，从纸质学习册、电子学习册、网络学习平台三个层面讨论了“形式”要素，从风格、角色、语气三个方面讨论了“内容”要素，并分析了支架的操作流程。在理论层面，实现了对支架要素与操作流程的上位把握。第四，检验了促进高中学生信息技术概念转变的支架。以资源管理器学习单元为依托，对山东省某高中一年级一个普通班级的44名学生，进行了单组前后测前实验。紧紧围绕在前测中得出的学生的前概念，设计了相应的方法、反思、情境，从而构建了支架核心要素；并结合教学环境等因素，明确了支架运行要素。实验检验结果显示，对于该学习单元的一些知识点，后测均值在0.05水平上，显著高于前测均值。从而在实践层面，实现了对第三部分工作的成果的实证。