物理概念是物理学习的基础,如何让学生理解物理概念是物理老师们关心的问题。本研究针对现有概念教学中存在的弊端,研究如何描绘学生在概念学习过程中的认知发展阶段;如何划分问题解决的进阶水平并利用它的支架功能实现物理概念的进阶式学习;基于问题解决的物理概念学习进阶在教学中是否可行,能取得何种程度的教学效果。基于学习进阶理论,论文提出物理概念学习进阶发展层级模型,描述学生概念学习的认知发展阶段;提出问题解决进阶发展层级模型,划分问题解决的进阶水平;将二者整合提出以问题解决为支架的概念学习进阶的理论框架,并在框架的基础上构建教学设计模型,根据教学模型进行教学设计。在上海市C高中进行教学实验,选取高二年级两个互为对照的平行班级,共82名学生,进行为期两周的教学实验。在实验班采用“基于问题解决的静电场概念学习进阶”教学设计,对照班采用传统教学设计,并在教学开始前、结束后发放静电场概念理解测试卷,对测试结果的数据分析。研究得出如下结论:第一,高中生在概念学习中,认知呈进阶式发展,理解水平偏低,核心概念体系建构困难。第二,总体上讲,基于问题解决的物理概念学习进阶相比传统教学更能促进学生的概念理解。第三,基于问题解决的物理概念学习进阶在教学中的有效性具体体现为:有助于高能力段学生整合概念体系;有助于低能力段学生从事实经验中抽象出本质特征;有助于中等能力段学生建立概念之间的定性联系。据此,提出三条教学建议:概念课堂要以核心概念体系为主干,重视概念之间的相互联系;以概念学习进阶发展层级为主线,重视问题解决支架的应用;物理概念教学应建立在一定的理论基础之上。