化学理论性知识由若干核心概念群组成,各核心概念群又由若干相关子概念组成。化学理论性知识的学习可以使学生对事实性知识的学习不只停留在描述性的水平上,而是能比较深入地认识到这些化学现象的本质,从而预见某些元素化合物的性质和发生化学反应的趋势,并解释某些事实和现象的原因。这样就使学生对化学知识的学习不仅知其然,而且知其所以然,不仅提高了化学学习的质量,还有助于培养学生的思维能力。本研究选择高一化学氧化还原反应一节内容,是因为氧化还原反应既是在日常生活、工农业生产和现代科技中经常遇到的重要的化学反应,也是初、高中化学课程中非常重要的学习内容,是贯穿在中学化学知识系统的一条思想主线,是引导学生探究和推断物质性质的重要依据,学生想要有效学习元素及其化合物的性质等知识,必须以氧化还原反应为理论基础。通过调查了解到不同学生在氧化还原反应的学习中都遇到了一定程度的困难,这是因为学生在学习过程中对概念的建构上遇到了障碍,这种障碍具体表现在概念理解困难和概念名词混淆等方面。然而目前大部分有关氧化还原反应的研究都是只在问题的解决方面从不同层面和角度进行了探讨,而以其为研究对象探讨学生认知发展的研究还不够,通过大量的试题训练达到熟练,这样的学习效果也一直不尽如人意。尤其是对于不同阶段的学生学习氧化还原反应相关概念的研究还相当匮乏,因此本论文将从实证研究的角度,以认知发展理论为基础,采用文献法、调查法及访谈法等科学的研究方法,对不同阶段的学生学习氧化还原反应相关概念的过程进行研究,揭示学生学习氧化还原反应的认知规律。本研究分为两个部分,第一部分通过文献法和问卷调查法,调查研究不同年级学生对于氧化还原反应概念的表征方式都有哪些,并分析这些表征具有的特点；第二部分通过班级测验和质性分析的方法研究不同年级学生氧化还原反应概念表征上的差异,并深入探讨造成这种差异的原因,来揭示学生氧化还原反应概念认知发展的特征,综合研究结论并结合现今高中化学教学的实际情况,针对氧化还原反应教学,提出了几点建议。