课程与真正有效的教学是建立在对学生已有知识和经验充分了解基础之上的。对于科学教育而言,调查学生对于自然现象存有的观念,充分了解学生的想法,利用他们已有的知识和经验,采取合理有效的方式来促进其对于科学概念的理解意义重大。本研究以小学三年级至初中二年级尚未正式系统学习重力概念的92名学生为研究对象,通过精心设计的问卷与访谈工具,研究他们对于重力这个抽象概念的理解,供科学教师参考,了解儿童的思维世界,以期对改进教学有所裨益。研究发现儿童对重力概念存有许多相异构想,例如:「气体没有重量」、「物体在月球上没有重量」、「重的物体先落地」、「物体的重心都在物体的中间」、「密度大的物体更重」、「物体重量与地球引力没有任何关系」、「地球具有像磁铁磁力一样的吸引力」、「只有下落的物体受到地球引力」、「只有离地面近的物体受到地球的引力」、「地球的引力仅限大气层以内」、「离地面近的物体受到的地球引力大」、「两物体间的引力不等且物体大的引力就大」。经过对问卷的统计分析后发现,一方面,随着儿童年龄的增长,他们对于重力概念的理解水平显著提高,但是提高的幅度却在减小;另一方面,儿童认识力和非接触力的情况与其对重力概念的理解显著相关,他们要理解重力的概念在一定程度上必须要以能够认识力和非接触力为前提。通过对访谈情况的分析,我们发现儿童对重心概念的认知发展水平具有三个层次:层次一:无重心概念意识。层次二:无重心概念意识,但开始考虑重量因素。层次三:有重心概念意识,并知道重心与重量的分布有关。在整个被试中,层次一的人数随儿童年龄的增长递减,层次三的人数呈现出递增的趋势,而层次二的人数增长缓慢。统计分析后发现,A组被试处于层次一的人数最多,占到该组总人数的53.3%,这对我们的启示是,让小学三、四年级的学生进行重心概念的探究式教学活动超出了该年龄段儿童的认知发展水平,极为不合适。B组和C组分别有46.6%和60.0%的被试达到了层次三水平,由此可以推论,从小学五、六年级开始,我们可以进行一系列重心概念的探究式教学活动尝试。最后,我们得出了三点教学启示:第一,基于儿童的认知特点,安排适合的教学内容;第二,以科学概念取代相异构想,精心设计探究活动;第三,注重培养儿童对科学的情感。