认知负荷是指特定工作加之于学习者认知系统时所产生的负荷,围绕其内涵认知心理学家构建了完备的认知负荷理论,认知负荷理论提出后被广泛应用于教学指导。为把握高中生在物理概念课中认知负荷现状,进行了学生问卷及教师访谈。分析问卷发现,学生在课上所产生的内在认知负荷均值为3.2620,外在认知负荷均值为3.4581,相关认知负荷均值为2.8926。可见学生内在及外在认知负荷水平均高于临界值(3),相关认知负荷水平略低于临界值(3);访谈结果亦与问卷结论相一致。物理概念是物理学科的基石,大量概念间存在的属种关系彰显了概念内部逻辑。对人教版高中物理教科书力学部分统计分析发现,可按属种关系进行关联的力学概念数占比达65%,表明其在教学上具备广泛性和普适性。对教师访谈后发现,教师普遍缺乏对物理概念间属种关系的理解及认知。基于以上研究,首先对物理概念教学原则进行梳理,确立了科学性、生动的直观性、启发积极思维、理论联系实际等一般原则。其次依托认知负荷理论对影响物理概念教学的认知负荷因素进行分析。最后基于影响物理概念教学的认知负荷因素分析,结合物理概念教学的一般原则,构建了六则认知负荷下的物理概念教学原则:从降低内在认知负荷出发的超内载负荷分解原则和关联原有认知原则;从控制外在认知负荷出发的设计符合物理逻辑原则和呈现遵循认知特点原则;从提升相关认知负荷出发的引导思维原则和激发兴趣原则。围绕认知负荷理论,基于构建的六点原则,从物理概念间具有属种关系的内在特征出发,以相互作用概念体系和机械运动概念体系为例,对具有属种关系的高中力学概念知识模块进行了设计;从高中物理概念教学的系统角度出发,以摩擦力概念和机械运动概念体系为例,对高中力学概念进行了概念新授课及概念复习课的教学设计。