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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。