概念是思维的基础,而思维是智慧的核心。物理教学的理论和实践表明,概念教学在物理知识结构的形成上起着至关重要的作用。随着儿童年龄的增长,心智的不断成熟,儿童思维发展也不断的发生变化,教师经常需要引导学生通过判断和推理来认识科学原理、掌握科学规律,发现或学习新的知识。研究儿童的思维活动时,认识论、逻辑学和心理学三者的关系是密切相关的。思维是许多科学研究的对象,哲学认识论研究的是思维和存在的关系,逻辑学研究思维结果的真实性问题,而心理学则研究个体思维活动的发生、发展规律。逻辑学和心理学的研究所揭示出的儿童思维发展的阶段性特点及其发展变化趋势有许多既定的成果可资借鉴,如何将前人的研究成果合理的应用于学科教育领域,对学科领域鲜活的案例给予科学的分析和心理意义上的科学的解释,使之更符合新课改所倡导的“以学生发展为本”的理念,这对于促进我们的“教”和学生的“学”,指导学生对知识进行有意义的建构和科学的学习无疑具有重要的现实意义。为此本研究特选取中学生科学概念形成和推理能力发展进行了有意义的尝试,初步揭示了中学生概念形成的特点和推理能力发展的趋势,并分析了中学生概念形成的影响因素。采用美国 David Histance编的FCI(Force concept inventory )“力的概念调查表”和自编的《中学生思维推理测查问卷》问卷测试与个别访谈相结合的方法,研究了初二、初三和高一学生共90名儿童科学概念形成和推理能力发展的特点和性别差异。结果表明(1)中学生科学概念的形成随年龄增长逐渐呈上升趋势;男女生之间科学概念形成存在差异,初中阶段差异不显著,高一阶段差异显著,女生克服前概念的影响难度更大;(2)数学基础对中学生的概念形成有影响,初三年级差异达到显著水平。(3)中学生思维推理能力与概念形成之间无显著相关。(4)数学基础对中学生思维推理和解题策略影响存在显著差异。但智力水平与学生概念形成无显著相关。基于以上研究,本文对当前的基础教育改革提出了一些参考意见,认为:(1)学校教育中,教师应该将教学重点转移到重视学生“学习”能力的培养和加强学生的逻辑思维训练两个方面;(2)加强学生动手实验能力和科学探究习惯的培养,提高学生自主建构知识水平;(3)教学内容应该选材适度,起点合适;同时教师应该关心和帮助学习关键期中的“弱势群体”的发展,防止两极分化;(4)利用学校教育和学生原有生活经验对学生进行积极干预,促进前概念的良性转化;(5)实施情境教学,促进学生对知识的意义建构。