氧化还原反应原理是贯穿中学化学知识系统的一条主线，是中学化学教学的重点和难点。已有的研究大多是对氧化还原教学经验的总结，较少涉及学生学习的思维活动与心理特征。因此，本文结合学生的认知发展规律，对氧化还原反应概念形成及问题解决进行系统的研究。 本论文由三个部分组成。 第一部分是研究综述。从氧化还原反应原理实际应用和教学价值、氧化还原反应知识系统的教材建构等方面进行了概述；继而对国内外氧化还原反应的研究资料进行综述；最后提出了本研究的目的以及基本假设。 第二部分是实证研究。从三个方面进行了氧化还原反应概念形成与问题解决的实证研究。 研究一：通过问卷测试、访谈等对高一学生氧化还原反应前概念进行研究。 研究二：通过测试高中不同年级、层次、性别学生在氧化还原反应概念形成两个水平上的结果，结合绘制概念图、访谈和统计分析，比较了学优生与学困生氧化还原反应概念形成的思维活动特点，得出学优生呈现顿悟、学困生呈现逐渐精致的心理特征的结论；揭示了高一年级是学生氧化还原反应概念形成的分化期，学生氧化还原反应概念转变是心理模型不断修正的动态过程。 研究三：通过测试高中不同年级、层次、性别学生在氧化还原反应问题解决三个水平：原理的应用、简单计算、复杂计算上的结果，结合口语报告、访谈及统计分析，得出高一、高二学生“氧化还原反应”问题解决水平与概念水平显著相关、而高三不显著相关，元认知能力也是影响学生问题解决的一个重要因素。 第三部分是结论与启示。在高一年级增加学生对自己氧化还原反应概念形成与问题解决过程的自我解释与指导，完善其概念系统；教师要加强氧化还原反应概念图的训练，有助于学生多维、立体概念系统的建构；加强学生元认知能力的培养；概念形成与问题解决是相互促进、相互制约的互动关系。