随着《基础教育课程改革纲要（试行）》和《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》的颁布，高中物理教育课程改革拉开了序幕，虽然在教学内容与教学手段上已有所改进，但仍存在许多问题。导致这些问题产生的一个主要原因就是教师习惯于“备教材”、“备教法”，但却很少“备人”，常常将学生当作一块白板。国内外科学教育研究指出，学生在进入课堂学习之前已具有“前概念”（preconception）、“迷思概念”（misconception），学习是概念的转变，而不是概念的获得，教师必须在充分了解学生的前概念尤其是迷思概念的基础上进行教学，才能让学生建构科学概念，实现概念转变。本研究从“计算机建模”的角度出发，对高中物理“力和运动”迷思概念进行调查并针对其概念转变开展实证研究。　　 本研究包括3个子研究：1、“力和运动”迷思概念调查研究：采用调查研究法，基于Hestenes92年开发的“力的概念调查表（FCI）”，设计一份二阶式诊断问卷“力和运动调查问卷”，对广州市培正中学、第七中学、真光中学1000余名高一学生“力和运动”迷思概念进行调查；2、开发研究：采用开发研究法，用Visual Studio2008、Rational rose设计开发“力与运动教学系统”，用于支持高中学生“力和运动”概念转变；3、计算机支持的概念转变准实验研究：在调查研究结果的基础上，基于概念转变理论，使用“力与运动教学系统”作为计算机建模工具，对高中物理（必修1）中第四章“力和运动”前四节教学内容进行“概念转变教学设计”，以概念转变教学设计作为干预，以常规教学设计作为控制，在广州市培正中学、第七中学、真光中学中，针对高一学生开展“力和运动”概念转变的两因素混合设计（前后测*实验组控制组）准实验研究。　　 研究结果表明广州市高一学生普遍存在“力和运动”的迷思概念，主要集中在“运动意味着主动力”、“圆周冲力”、“打击提供冲力”“力导致加速度到末速度”、“速度与作用力成正比”、“未区分速度与加速度概念”等；男女“力和运动”迷思概念差异显著，女生“力和运动”迷思概念比男生多；导致高一学生形成“力和运动”迷思概念的主要原因是日常生活经验与不关注力和运动迷思概念的教学。设计开发的计算机建模工具“力与运动的教学系统”能够有效促进“力和运动”概念转变，计算机建模工具用时比纸笔、口语报告少，概念转变效果比纸笔、口语报告更好。“力和运动”概念转变教学设计在“圆周冲力”、“打击提供冲力”、“速度与作用力成正比”等概念转变的前后测中差异非常显著，与常规教学设计相比，差异显著。　　 研究表明在物理等科学领域，教师应基于概念转变理论进行教学，充分考虑学习者的前概念，尤其是迷思概念，合理利用认知冲突与类比策略，提供机会让学生表达自己的概念，使用日常物品来进行实验。研究还表明使用计算机建模工具是促进概念转变的有效方法之一。