问题解决一直是教育心理学领域的研究热点,由此也已经产生了大量的研究资料,表明概念性理解在问题解决中起着基础性的作用,且专家的知识往往是以系统结构的形式存在的。但是,对于高中物理电路的研究仍存在空白,故本研究以高中物理电路为例,探究知识系统结构对学生问题解决能力的影响。系统结构指的是知识相互联结成为一个整体系统,只有系统性的结构知识与程序性知识相结合才能成功地进行问题解决。本研究旨在探究不同的知识系统结构是如何影响问题解决策略的,选取了上海市顾村中学高三年级的学生作为被试,将新手学生分为两组,比较两组之间的差异。研究的实证方案分为两个部分,第一部分又分为两个阶段,第一阶段是通过任务材料的完成情况,即要求被试判断四道物理电路题的大小变化,将被试分为知识结构水平较高的被试和知识结构水平较低的被试。第二阶段分别让两组被试完成四道故障诊断题的出声思维报告,从解题错误、解题步骤两个方面着手分析两组之间的解题能力差异。研究的第二部分是半结构化访谈和回忆描述,从归类意识和产生式系统的精致程度两个方面来探析问题解决能力差异背后的知识本质。结果表明,学生之间具有不同的知识结构水平,知识结构水平较低的被试容易产生系统分析的错误,而知识结构水平较高的被试则能够利用整体的系统分析,快速且有效地获得问题的解决。究其原因,学生被试虽然都能掌握知识概念,但表现优秀的被试更具有归类意识,产生式系统更加精致,对电路形成了较好的系统观认识。由此,对教学产生的启示是,教学中应关注到学生所处的知识结构水平,并通过示范、模拟等教学形式让学生从较低的系统观认识过渡发展到较高水平的知识结构系统。