研究表明，中學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展并非是線性的，從13到18歲，將出現(xiàn)階段性的高原期和飛速發(fā)展期。高中階段的學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展接近于成熟的程度，能運用抽象的適于形式邏輯的(演繹的或歸納的)推理方式去思考解決問題，可以進(jìn)行獨立的探究活動和自主的研究性學(xué)習(xí)。高中學(xué)生的抽象、邏輯思維能力不斷增強(qiáng)，使得其思維更具有預(yù)計性和內(nèi)省性。

概念獲得和問題解決的研究表明：正式物理學(xué)習(xí)前，學(xué)生頭腦中存在的前概念、直覺概念、樸素概念以及在學(xué)習(xí)中形成的相異概念、錯誤概念對教學(xué)產(chǎn)生巨大阻力，是造成學(xué)生物理學(xué)習(xí)困難的一個重要原因。正式的科學(xué)教育并未真正改變學(xué)生的前概念，它在對學(xué)生的問題解決產(chǎn)生正面影響的同時，還會產(chǎn)生新的錯誤概念。此外，學(xué)生物理概念形成和問題解決還受到已獲得的專業(yè)知識、數(shù)理基礎(chǔ)、元認(rèn)知水平、問題的熟悉程度、問題的情境特征、問題表征等方面的影響。

一、在物理教學(xué)中，有學(xué)者關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)之前已有的前概念和學(xué)習(xí)方式對學(xué)生物理學(xué)習(xí)的影響，已取得了許多可喜的研究成果，其中在探究式學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)、動手學(xué)習(xí)方面的研究成果最為顯著。大多數(shù)研究認(rèn)為，采用以上教學(xué)模式不僅培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力和問題解決能力，而且探究、合作、親身經(jīng)驗更有利于學(xué)生概念的發(fā)展、轉(zhuǎn)變，有助于學(xué)生獲得對知識的深層理解。物理教學(xué)中應(yīng)注意采用多樣化的教學(xué)方式，有效地促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)概念，發(fā)展問題解決的能力。

二、學(xué)生個性發(fā)展對物理學(xué)習(xí)的影響從后兒童期(6-13歲)過渡到青年期(13-20歲)的中學(xué)生，自身的獨立意識開始覺醒，具有一定的分辨是非的能力。情緒表達(dá)上趨于獨立，不再事事依賴父母。高中學(xué)生在行為導(dǎo)向上基本有了自己的價值觀念與倫理標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，處于青年期的中學(xué)生，興趣愛好日益廣泛，求知欲與好奇心強(qiáng)烈，樂于參加各種創(chuàng)造性活動，對學(xué)習(xí)和科技活動有極大的興趣和愛好，對于競爭性、冒險性和趣味性的活動更是樂不知疲。此時，影響學(xué)生物理學(xué)科或其它理科的學(xué)習(xí)的因素主要有：自我概念、成就動機(jī)、直覺能力、興趣、對學(xué)科的先驗態(tài)度、價值觀念以及父母的態(tài)度等。

研究證明，對學(xué)科的態(tài)度與學(xué)科成績呈正相關(guān)，學(xué)生喜歡熱情、知識豐富、友好、風(fēng)趣的教師，喜歡的教學(xué)方法為：實驗、教師演示、投影、視聽。另有研究表明，對科學(xué)的態(tài)度因科學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式而變化，且變化的方向與呈現(xiàn)的方式有關(guān)。對非理科學(xué)生采用更富人性化的科學(xué)課程，會獲得更大的成功。將來自現(xiàn)實生活情景中的個案研究引入物理課程，有助于培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣，特別是對那些不太喜歡物理的學(xué)生更有效。當(dāng)給予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自由時，他們更能分享學(xué)習(xí)經(jīng)歷中(所學(xué)的東西和進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程)的樂趣，對學(xué)習(xí)更有責(zé)任感。

三、個體差異對物理學(xué)習(xí)影響科學(xué)職業(yè)的選擇、科學(xué)成就皆與個性差異有關(guān)聯(lián)。個性差異主要表現(xiàn)在以下幾方面：(1)理性的或直覺的;(2)判斷的或知覺的;(3)外向的或內(nèi)向的;(4)思考型的或感知型的。研究發(fā)現(xiàn)，對科學(xué)的興趣與心理類型有關(guān)，某一種課程可能只適合于某一種心理類型的學(xué)生。

個體能力或智力高低呈正態(tài)分布，且個體在智力的類型上存在很大的差異。每個學(xué)生天生就具備各自不同的才能,很少有人在各個領(lǐng)域都相當(dāng)完美。R. J. Sternberg認(rèn)為一個人的成功，不單靠傳統(tǒng)的分析型智力(它與傳統(tǒng)的考試分?jǐn)?shù)呈顯著性的高相關(guān))，還需要創(chuàng)造型智力和實踐型智力，所以，學(xué)校課程要有助于學(xué)生三重智力的發(fā)展。H. Gardner認(rèn)為人的智力有多重，不同智力的組合，就構(gòu)成了不同智力的人。根據(jù)智力理論多元化的發(fā)展趨勢，學(xué)校課程的設(shè)置要有利于不同的智力潛力的開發(fā)，學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)考慮學(xué)生智力類型的差異，應(yīng)使之具有更廣泛的適應(yīng)性。

由性別而引起的個性差異也值得重視。一般地，認(rèn)知能力的性別差異歸因于社會心理因素或生物心理因素的差異，且這兩種因素的影響都是學(xué)習(xí)興趣上出現(xiàn)性別差異的原因。一項對7到9年級學(xué)生的研究結(jié)果表明，青年期男生形式推理能力發(fā)展比女生更快，男生傾向于選擇科學(xué)和技術(shù)類學(xué)科，且這種傾向隨年齡和形式推理能力的發(fā)展呈正相關(guān);而女生對語言、社會研究、人類學(xué)研究更感興趣，且這種傾向與其形式推理能力的發(fā)展呈正相關(guān)。有研究者認(rèn)為，男生和女生在科學(xué)成就、動機(jī)、態(tài)度上的差異主要來自后天的教養(yǎng)，而并非天生的，社會期望是造成這種差異的最主要原因。從長遠(yuǎn)看來，采取長期而直接的措施來改變性別方面的定勢印象和角色模式有助于改變這種狀況。我們應(yīng)該正確對待這些差異，消除產(chǎn)生差異的外在的環(huán)境原因是消除性別差異的一個重要途徑。

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