1物理概念的形成過程
概念是指人腦反映客觀事物本質特性的思維形式。人們通過實踐，從客觀事物中排除許多非本質的特性，抽出其特有屬性概括而得到的。概念形成的過程如圖1。
2物理概念教學培養學生思維能力的方法
在傳統的物理概念教學中，教師過分追求學生對概念的記憶和教學速度，不注意學生是否真正理解概念，不注重在概念教學中對學生高階思維能力的培養。在新課改的大背景下，物理概念教學應該運用各種教學手段策略，讓學生真正掌握物理概念，構建完善的物理知識結構，進一步培養學生高階思維能力。
2。1運用前概念轉變培養學生高階思維能力
前概念反映的是學生在科學概念形成前從生活經驗中構建的認知結構，並且它是人腦中頑固的不易被發現的認知結構。在物理概念學習中，學生前概念的存在勢必會對學生理解物理概念造成一定阻礙。在傳統教學中，物理概念往往是被灌輸到學生腦海中的，只要求學生對物理概念做到識記程度。當然學生也就不會對科學概念與自身認知結構中的前概念的不同引起重視。然而當面對複雜問題時，學生又會不自覺地啟用前概念，正確的科學概念並沒有被真正掌握。避免前概念的影響，不如更好地利用前概念轉變來培養學生高階思維能力，讓學生從對物理概念的初步看法轉變為自覺監控物理概念的形成和重構認知結構圖示。
運用前概念轉變培養學生高階思維能力主要有兩個步驟：（1）創設前概念與科學概念認知衝突情境。所謂認知衝突情境是指出現了學生前概念無法解釋的實際事物的新現象，使學生對已有的知識結構體系產生質疑的情境。學生的認知結構必須有學生本身主動建構的，任何前概念轉變也必然是學生主體能動完成的。研究表明學生前概念轉變的關鍵就是利用學生在前概念和科學概念之間的認知衝突。（2）引導學生在前概念向科學概念轉變時進行元認知監控。單單為學生創設了前概念與科學概念認知衝突情境遠還是不夠的，如果在前概念向科學概念轉變過程中學生不能實時進行元認知監控，那麼前概念依然無法向科學概念正確轉變。教師應該引導學生對轉變過程進行自覺監控，找出前概念與科學概念之間的正確聯絡和區別。
2。2運用概念變式培養學生高階思維能力
一個概念的形成首先要清楚事物的本質屬性，排除非本質屬性，分辨事物的關鍵特點，只有當這些關鍵特點全都相交於同一點時，概念才會真正在頭腦中形成，成為認知結構的一部分。在物理概念教學中，一味直述物理概念物件的本質屬性並不能引起學生學習的發生，學生不能主動把新概念重構入自己的知識結構中。教師應該要通過與學生的互動，運用概念變式策略，把研究物件的關鍵屬性劃定在一個空間範圍內，創設一個變異空間，讓學生自己聚焦這些關鍵屬性，清楚關鍵屬性不同和相同時的區別，明確概念的內涵和外延，自己形成明確的概念並構建認知結構，從簡單識記到網格佈局，培養學生的高階思維能力。
概念變式在心理學上來說就是改變看待事物的角度或呈現方式等事物的非本質屬性，並在這個過程中保持事物的本質屬性的穩定，使個體充分認識事物的本質屬性。具體有四種變異方法：（1）對比。把所研究的事物與其他事物相比較，通過對比使事物呈現出其本質屬性。（2）類比。在不同的事物上出現了某些類似或相同的屬性，這些事物便可以歸屬於一類，而這一相同的屬性便是聯絡這一類事物的紐帶。學生會通過類比，審辨出他們的共同屬性，把這類事物以這一紐帶相互關聯起來，建立網格化的認知結構。（3）區分。分辨某一事物的某一方面是否是該事物的本質屬性，則從整個事物屬性中把這一方面的要素獨立出來，改變這一屬性，保持該事物其他屬性不變，監控該事物是否因為該屬性的變化而改變。根據結果可分辨出該屬性是否為本質屬性。（4）融合。事物的概念是有其各方面的本質屬性綜合融合起來的，對事物的.概念認識也就必須是整體認識該事物的不同要素。
2。3運用概念圖培養學生高階思維能力
概念圖具有三大特徵：層次結構特徵、交叉結構特徵和圖式化特徵，正是因為概念圖的這三大特徵，在物理概念教學中運用概念圖可以培養學生高階思維能力。概念圖的層次結構特徵是指在概念圖中主題概念置於中心位置，以次級概念和更低階概念依次向外擴張。如此在繪製概念圖時，學生勢必會對所學概念進行比較分析，確定哪些概念在中心，哪些概念應該在某個次級概念之下，再綜合排列成一縱向的知識結構體系。概念圖的層次結構特徵訓練了學生的發散性思維，加深了學生思維的深度。概念圖的交叉結構特徵是指概念與概念之間的相互發生聯絡，這種聯絡可以是直接的，也可以是間接的，在概念圖中通過連線線和連線詞進行相關聯。概念圖的交叉結構特徵訓練學生監控新知識和已有的認知結構中概念的聯絡，綜合這種關聯，建構新的知識結構，形成網格佈局，擴大知識的廣度和關聯性，尋求新的連線概念的維度。概念圖的圖式化特徵是指主題結構以形象生動的視覺化圖形展現。概念圖的圖式化特徵訓練學生把大腦中認知結構通過概念圖反思，這時概念圖既是思維的支架，也是思維的結果。學生可以通過概念圖對自身認知結構進行監控，也可以運用概念圖進行自我評價，明確自己概念還有哪些地方不清楚，調節學習節奏。
3教學案例
例如，筆者在和學生學習“慣性”這一物理概念時，要求學生根據自己的理解畫出概念圖，其中有位成績較好的同學花了一番心思，作出瞭如圖2所示的概念圖，從整個結構來看，他對前後所學概念的理解和處理都比較到位。當然，對於在系統的理解上還存在著一絲不足：他在“力”和“加速度”、“質量”和“加速度”的關係連線詞上用了“改變”是不當的。而這個不當也很正常，因為牛頓第二定律還沒學，可以認為這是其後續學習的最近發展區，也是有待深入學習和理解的問題。
