信息加工心理学以产生式规则描述问题解决，把问题解决看成对问题空间进行搜索的过程，这叫做产生式问题解决理论。产生式理论在解释知识贫乏领域问题(如游戏类的转换问题)解决中具有较高效度，但是在解释知识丰富领域问题解决中效度不高。 本文提出问题解决的表征态理论(RST)，认为问题解决是问题表征状态不断变化的过程。表征态就是在特定问题情境中，内部知识经验和外部刺激信息相互作用而形成的问题表征的相对稳定态，其变化具有连续性、非线性特征，存在数据驱动和概念驱动两种方式。而表征态的变化主要受到专门知识经验的影响，可用的知识经验越少，越接近于问题的无表征状态，问题解决更多的采用搜索策略，即进行问题空间的搜索；可用的知识经验越多，越接近于完全表征状态和顿悟状态，表征态的变化是在范畴性知识作用下的概念驱动方式。 为验证表征态理论的假设，本研究以近700名高中学生为被试，采用口语报告分析、认知作业错误分析、问卷法等多种方法研究了简单与复杂物理问题解决的认知机制和被试内部的影响因素，对研究资料进行定性和定量的两种分析处理。结果发现： 1．中学生物理问题解决确实是一个问题表征状态不断变化过程，这种变化可以经历无表征状态、外部表征状态、初级内部表征状态、低级范畴性表征状态、高级范畴性表征状态和符号化表征状态。这些表征状态未必是按照某种确定的顺序出现，而是形成多种不同的变化模式。 2．简单与复杂物理问题解决中表征态的变化有所不同。简单问题解决中表征态的变化更多的依赖于产生式，表现出更多的数据驱动；复杂问题解决中表征态变化更多的依赖于范畴性知识，表现出更多的概念驱动。 3．影响中学生物理学问题表征能力的内部因素主要有专门知识基础、状态元认知、学习风格、认知干扰因素。一般智力因素和心理健康因素也有影响但不明显。 4．问题解决中的状态元认知主要包括三个次级因素，这就是：问题解决者的自我效能感、问题解决中的认知监控、问题表征与解决策略。其中问题解决者的自我效能感对问题表征能力的影响最为突出。