本文以现代认知心理学为指导,采用团体测验与典型访谈相结合的方法,从武汉市选取多所高中的学生进行同分异构体的教学诊断测试。从学生性别、年级、学业水平、教师的教学方式等四个方面对学生在同分异构体的概念理解和相关问题解决过程中的差异进行了初步研究。本论文主要包括六个部分:第一部分是绪论,提出研究课题的必要性和国内外理论综述。第二部分为研究过程与方法,主要是对研究内容的确定、研究流程的设计、研究对象的选择、诊断测验和访谈提纲的编制进行说明,并提出研究的基本假设。第三部分到第五部分是本文的核心,分别从学生的学习和教师的教学进行研究,通过选取典型的学生群体进行诊断测验和访谈,得出数据并利用专业软件SPSS12.0进行分析。第三部分主要是研究学生对同分异构体概念的理解水平,分别从“四同概念”的界定以及对同分异构现象产生原因的认识两个方面进行研究。第四部分主要是研究学生进行同分异构体概念的应用,分别从同分异构体的数目计算和书写两个方面进行研究。第五部分主要是研究教师的教学方式对学生学习同分异构体知识的影响。通过结合先进的教学理念和现代教学手段进行创新教学设计,分别在实验班和对照班进行教学实验,从而说明教学方式的优化有利于学生进行同分异构体概念理解和应用的学习。第六部分则是对本研究作出总结,并提出教学建议和研究展望。本研究主要取得以下结论:1.相关概念在学生学习同分异构体概念的前期具有较大的干扰,概念的本质属性及与相关概念的区分在教学初期应该给与充分重视。2.学困生和学优生在解决简单问题上无显著差异,但在复杂的多角度问题上思维活动存在明显差异。3.教学方式的优化对提高学生的学习热情和学习水平具有重要的意义。4.性别的差异性对学生学习和运用同分异构体这一概念有一定影响。