本文基于心智模型建构理论,旨在从心智模型建构的角度界定学生物理概念理解的三个水平。并以高中物理“动量及其守恒定律”为载体,具体研究学生对“动量及其守恒定律”相关概念的理解水平。首先,本文在理论层面上:其一,分析了“动量及其守恒定律”概念理解的重要性,搜集了与“动量及其守恒定律”相关的研究,发现学生在理解动量这部分概念时存在困难,很多学生对相关的概念并没有深刻的理解,由此本文强调了基于心智模型建构的物理概念理解的重要性与必要性。其二,对心智模型的内涵和形成机制进行了综述,并归纳出了基于心智模型建构的概念理解过程,在此基础之上,界定了物理概念理解的三个水平。其三,以高中物理“动量及其守恒定律”相关的概念为载体,通过搜集与动量相关的迷思概念并将其与概念理解水平相匹配,界定了“动量及其守恒定律”概念理解的三个水平。其次,根据“动量及其守恒定律”概念理解的每一水平中的迷思概念进行项目设计、问卷设计。问卷进行表面效度和专家效度的检验之后,选取了106名已经学完“动量及其守恒定律”的高中生进行了前测,用RASCH模型进行了数据处理,发现有两个题目与划分的水平不匹配,于是在对这两个试题进行修改之后,重新选取了145名高中生进行后测,最终问卷中的每一个项目都在相应的水平上,并且符合RASCH模型。最终,通过对数据的分析,验证了“动量及其守恒定律”概念理解水平界定的合理性,以及物理概念理解水平界定的合理性。即物理概念理解水平可分为:水平一:能够识别物理现象,能够记忆定义、公式并直接运用,但无法建立物理现象与数学公式之间的联系,只能从命题表征的层面掌握物理理论。水平二:能够解释和预测物理现象,能够借助数学模型从物理现象中抽象出物理模型(即能够用数学模型来描述物理现象,并理解数学模型背后的物理意义),从而建立起物理现象与物理理论之间的联系。从物理理论的语义内容和句法结构两个层面理解物理理论。水平三:能够解释和预测物理现象,不必借助数学模型就可以从物理现象中抽象出物理模型,从而建立物理现象与物理理论之间的语义关系,真正理解物理理论。具体到学生关于动量概念的理解,其各个水平的内容如下:水平一:能够识别与动量守恒有关的物理现象,能够基于记忆层次掌握动量、冲量、动量定理、动量守恒等概念、公式,并可以直接应用。水平二:能够基于数学公式(动量定理公式、动量守恒公式)对物理现象进行分析,从而建立起物理现象与物理理论之间的联系。水平三:能够不依赖于数学表达,借助动量定理、动量守恒这些理论的语义内容实现对物理现象的解释和预测。综上所述,本文界定的三个物理概念理解水平,不仅可以应用于“动量及其守恒定律”,还可以应用于物理学其他章节内容,这也为后续的研究提供了基础和方向。