西方科學(xué)教學(xué)中概念轉變學(xué)習理論的形成與發(fā)展
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作者：袁維新
作者簡(jiǎn)介：袁維新（1954－ ），男，江蘇淮陰人，淮陰師范學(xué)院生物系教授
摘要：概念轉變學(xué)習是一種建構主義科學(xué)教學(xué)理論。本文從歷史的角度回顧了概念轉變學(xué)習理論的形成與發(fā)展的過(guò)程，著(zhù)重分析了概念轉變模型與概念生態(tài)等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：科學(xué)教學(xué)；概念轉變；概念轉變模型；概念生態(tài)
一、概念轉變學(xué)習理論產(chǎn)生的背景
概念轉變學(xué)習理論的產(chǎn)生源于西方科學(xué)教育工作者關(guān)于前概念的研究。何謂前概念？一般認為，學(xué)生在接受正規的科學(xué)教育之前所形成的概念可稱(chēng)之為前科學(xué)概念（pre-science conception）或前概念（preconception）。對于前概念，自20世紀70年代以來(lái)，西方一些從事科學(xué)教學(xué)研究的學(xué)者經(jīng)過(guò)大量的研究后發(fā)現，學(xué)生形成的前科學(xué)概念由來(lái)已久、根深蒂固，這些前概念中有些是對客觀(guān)世界的樸素觀(guān)念（naïve concept），有的則完全與科學(xué)概念相悖，后者也叫錯誤概念（misconception）。
杜伊特（Duit, R. ,1994）認為前概念與錯誤概念的來(lái)源是不同的。[1]前概念有多種來(lái)源：1.來(lái)源于語(yǔ)言。如“太陽(yáng)升起來(lái)”；2.同家庭成員、朋友、其他成人和同伴群體之間的交互作用；3.大眾媒介；4.感覺(jué)經(jīng)驗。而錯誤概念的來(lái)源有：1.教師的以訛傳訛；2.大眾科普傳媒的誤導。例如，在德國某科學(xué)博物館的一個(gè)展覽中，提供的牛頓三定律的完全錯誤的說(shuō)明長(cháng)達數年；3.學(xué)生的錯誤理解。學(xué)生基于原有的錯誤概念，以完全不同于教師所設想的方式理解教師所呈示的內容。
霍華德（Howard, 1987）從圖式角度分析了出現錯誤概念的原因。[2]1.概念須長(cháng)時(shí)間形成，學(xué)生的各種圖式均在形成過(guò)程中；2.學(xué)生認為用已有圖式已足夠應付日常生活，因而將學(xué)校里所學(xué)的都存入已有圖式中，看不出有改變已有圖式的必要性；3.有些課程在短時(shí)間內介紹了許多概念，使學(xué)生不能深入思考達到全部理解。因而他們往往求助于機械學(xué)習。而現行的考試也往往鼓勵學(xué)生進(jìn)行機械學(xué)習而不是理解；4.有些新圖式與學(xué)生的已有圖式發(fā)生嚴重沖突，學(xué)生往往拒絕接受新圖式。
錯誤概念往往不單是由于理解偏差或遺忘而造成的錯誤，它常常與日常直覺(jué)經(jīng)驗相聯(lián)系，植根于一個(gè)與科學(xué)理論不相容的概念體系，有時(shí)，它恰巧是科學(xué)界以前所主張的觀(guān)點(diǎn)，如“太陽(yáng)圍著(zhù)地球轉”，“重的物體會(huì )更快地落地J等。研究發(fā)現，[3]錯誤概念不僅在兒童中出現，甚至在大學(xué)生身上也會(huì )出現，它們出現的頻率在各年齡階段變化不大。以往的教學(xué)只是關(guān)注于新知識的傳授，但正確概念的傳授并不能自動(dòng)地校正學(xué)生原有的錯誤概念，在教學(xué)之后，兒童往往仍然信奉原來(lái)的觀(guān)點(diǎn)，所以，為了幫助學(xué)生實(shí)現由錯誤概念向科學(xué)概念的轉變，必須尋找促進(jìn)錯誤概念發(fā)生轉變的機制、條件、途徑，而這正是概念轉變學(xué)習成為當代科學(xué)教學(xué)研究熱點(diǎn)問(wèn)題的現實(shí)原因。
二、概念轉變學(xué)習理論的形成
?。ㄒ唬└拍钷D變的方式、途徑
泰森等（Tyson et al., 1997）在考察同時(shí)代人研究成果的基礎上，提出了按概念轉變水平不同進(jìn)行分類(lèi)的兩分法模式，該模式首先按已有認知結構的改變方式將概念轉變分為二種：充實(shí)和重建。最一般的概念轉變類(lèi)型稱(chēng)之為“充實(shí)”（enrichment）。指在現存的概念結構中概念的增加或刪除。人們在生活中獲得的大量知識充實(shí)著(zhù)他們原有的知識。充實(shí)的另一種形式包括對現存概念結構的區分、合并以及增加層級組織?？傊?，這一途徑涉及到原有概念結構的量的擴展（enlargement）；另一種是重建。“重建”（restructuring）意味著(zhù)創(chuàng )造新結構，這種新結構的建構或者為了解釋舊的信息，或者為了說(shuō)明新信息。心理學(xué)家對不同的重建類(lèi)型作了區分。其一是區分弱勢（weak）與強勢（radical）重建，弱的重建就是在某一概念或一整套概念的內部結構中進(jìn)行重組。強的重建就是考慮理論中的變化，類(lèi)似于科學(xué)史中理論的改變。強的重建發(fā)生在個(gè)人獲得一種新理論之時(shí)，這種新理論不同于其原有結構中的老理論。弱與強的重建形式均涉及某一種特殊領(lǐng)域理論的重建，亦可稱(chēng)之為“特殊領(lǐng)域的重建D。另一類(lèi)的重建是全局性的重建（global type of restructurings）。其最典型的表現是皮亞杰描述的兒童認知發(fā)展過(guò)程中知識結構的變化。皮亞杰認為，兒童認知的發(fā)展最顯著(zhù)的特征就是被稱(chēng)作“階段”的全局性重建類(lèi)型。這種重建要求的是結構中的變化，而這種結構則決定著(zhù)兒童可以利用的表征方式的性質(zhì)。根據這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，兒童的認知發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)主要階段，即感覺(jué)運算階段、前運算階段、具體運算階段和形式運算階段。這種類(lèi)型的重構影響著(zhù)兒童在所有領(lǐng)域中獲取知識的能力，因此這是一種全局性的重建。[4]
杜伊特根據建構主義思想，將概念轉變學(xué)習分為兩種途徑，即連續途徑和不連續途徑。[5]連續途徑試圖避開(kāi)在不連續途徑中的基本的重建的需要，其概念轉變開(kāi)始于同科學(xué)概念一致的學(xué)生原有概念結構或是對已有概念的重新解釋。在第一種情況中，其要點(diǎn)是概念的變更和目標概念的協(xié)調是逐步發(fā)展起來(lái)的。在涉及科學(xué)概念和原理的解釋時(shí)，并不是任何情況下都必需從學(xué)生建構的概念開(kāi)始的。它也可能開(kāi)始于與某些問(wèn)題領(lǐng)域中部分知識的類(lèi)比，這一問(wèn)題領(lǐng)域中的科學(xué)內容的結構與性質(zhì)已被闡明。在第二種情況中，“重新解釋”策略稍有不同。與之類(lèi)似的是雖然它也是從學(xué)生的前科學(xué)概念開(kāi)始，但對它已用新的方式作出了解釋。在有關(guān)物理學(xué)學(xué)生前概念研究中，一個(gè)重要發(fā)現是，任何年齡的學(xué)生都傾向于認為，任何時(shí)候某一物體運動(dòng)的方向就是此時(shí)力作用的方向，物體由推動(dòng)而運動(dòng)即說(shuō)明了這一點(diǎn)（MeDermott,1984）。這種觀(guān)點(diǎn)按牛頓的經(jīng)典力學(xué)是不正確的。按照重新解釋策略，就不要告訴學(xué)生他們的概念框架是錯誤的，而是逐步引出學(xué)生頭腦中已有的東西，并從物理學(xué)的觀(guān)點(diǎn)建構其正確的意義。事實(shí)上，確有一種物理量總是指向該物體運動(dòng)的方向。但這個(gè)量是動(dòng)量而不是力（Jung,1986）。另一個(gè)關(guān)于重新解釋策略的實(shí)例是關(guān)于電流概念的學(xué)習。在簡(jiǎn)單的電路中涉及電流，學(xué)生通常認為，當電流在電路中流動(dòng)時(shí)，電流被消耗，即一些電流被電燈利用，所以留下較少的電流流回電池。這里也不要告訴學(xué)生他們的概念是錯誤的。相反，教師應鼓勵學(xué)生按自己的思維方式思考并找出某些完全正確的想法。事實(shí)上，電流流動(dòng)時(shí)被“利用”，即能量轉換成熱并散失?？偠灾?，連續途徑不需要重建科學(xué)概念結構，它只是在原有概念基礎上的擴展或重新解釋。不連續途徑的顯著(zhù)特點(diǎn)是學(xué)生已有的概念與科學(xué)概念是完全不同的。在不連續途徑中，認知沖突（cognitive conflict）策略起關(guān)鍵作用。認知沖突主要有以下三種：首先，認知沖突產(chǎn)生于學(xué)生的預測同其經(jīng)驗結果相反時(shí)；其次，認知沖突產(chǎn)生于學(xué)生的觀(guān)點(diǎn)與教師不一致時(shí)；再次，認知沖突產(chǎn)生于學(xué)生之間的不同觀(guān)念的碰撞中。認知沖突策略來(lái)自皮亞杰的思想，即認知沖突引起認知的不平衡，后者決定了同化與順應之間的相互作用，直至新的平衡的恢復?？傊?，認知沖突就是在學(xué)生的認知心理上造成差異與不平衡。一旦引發(fā)這種認知沖突，就會(huì )引起學(xué)生認知結構上的不平衡，就能激起學(xué)生的求知欲和探索心向，促使學(xué)生進(jìn)行認知結構的同化與順應。所以，引發(fā)認知沖突是激勵學(xué)生概念轉變學(xué)習的契機與條件。
?。ǘ└拍钷D變模型
發(fā)生在學(xué)生頭腦中的概念轉變的機制是什么呢？這一過(guò)程如同庫恩（Kuhn,1970）指出的科學(xué)發(fā)展中的范式轉換（paradigm shift）那樣，更類(lèi)似于皮亞杰（Piaget,1985）的同化與順應機制。波斯納等人（Posener el al,1982）在1982年提出了概念轉變模型（Conceptual Change Model, CCM），[6]J 0 K這個(gè)理論是在皮亞杰的認知建構主義理論基礎上，參照庫恩的科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)對知識的“范式更替”的觀(guān)點(diǎn)提出來(lái)的。這一理論提出了概念轉變的條件（Conditions），即為了促使學(xué)生進(jìn)行概念轉變，必須提供以下四個(gè)條件：/% 學(xué)習者對當前的概念產(chǎn)生不滿(mǎn)（dissatisfied）。只有感到自己的某個(gè)概念失去了作用，他才可能改變原概念，甚至即使他看到了原來(lái)的概念的不足，也會(huì )盡力作小的調整。個(gè)體面對原來(lái)的概念所無(wú)法解釋的事實(shí)（反例），從而引發(fā)認知沖突，這可以有效地導致對原有概念的不滿(mǎn)；2.新概念的可理解性（intelligibility）。學(xué)習者需懂得新概念的真正含義，而不僅僅是字面的理解，他需要把各片段聯(lián)系起來(lái)，建立整體一致的表征；3.新概念的合理性（plausibility）。個(gè)體需要看到新概念是合理的，而這需要新概念與個(gè)體所接受的其他概念、信念相互一致，而不是相互沖突，它們可以一起被重新整合。這種一致包括：與自己的認識論信念的一致；與自己其他理論知識或知識的一致；與自己的經(jīng)驗一致；與自己的直覺(jué)一致等。個(gè)體看到了新概念的合理性，意味著(zhù)他相信新概念是真實(shí)的；4.新概念的有效性（fruitfulness）。個(gè)體應看到新概念對自己的價(jià)值，它能解決其他途徑所難以解決的問(wèn)題，并且能向個(gè)體展示出新的可能和方向，具有啟發(fā)意義。有效性意味著(zhù)個(gè)體把它看作是解釋某問(wèn)題的更好的途徑。概念的可理解性、合理性、有效性之間密切相關(guān)，其嚴格程度逐級上升，人對概念有一定的理解是看到概念的合理性的前提，而看到概念的合理性又是意識到其有效性的前提。亨森(Hewson)把概念的可理解性、合理性和有效性稱(chēng)為概念的狀態(tài)(conceptual status)， 即可理解的(intelligible)、可相信的(plausible)及可廣泛應用的(fruitful)等三個(gè)狀態(tài)。[7]K學(xué)習者對于概念所處的狀態(tài)愈高，其發(fā)生概念轉變的可能性也就愈高；也就是說(shuō)，概念轉變是發(fā)生在學(xué)習者能夠充分理解與應用新概念時(shí)。他還提出，不僅新概念的狀態(tài)，原有概念的狀態(tài)也會(huì )對概念轉變產(chǎn)生影響，兩者之間存在交互作用。這里應注意，概念的上述三種狀態(tài)不是概念實(shí)際上如何，而只是個(gè)體所看到、所意識到的可理解性、合理性和有效性，是個(gè)體對新、舊信息整合過(guò)程的元認知監控。根據波斯納的觀(guān)點(diǎn)，如果滿(mǎn)足了上述概念轉變學(xué)習的四個(gè)條件，學(xué)生所持有的錯誤概念就會(huì )被科學(xué)概念所替代或改變。
由此可見(jiàn)，所謂概念轉變就是學(xué)習，就是學(xué)生原有概念改變、發(fā)展和重建的過(guò)程，就是學(xué)習者由前科學(xué)概念向科學(xué)概念的轉變過(guò)程。為了促進(jìn)學(xué)生實(shí)現概念轉變，就要進(jìn)行概念轉變教學(xué)。為此，教師必須充分了解學(xué)生相關(guān)學(xué)科的原有知識經(jīng)驗背景，了解學(xué)生有哪些錯誤概念，并充分運用學(xué)生的原有概念創(chuàng )設教學(xué)中的認知沖突（情境），以此作為引發(fā)學(xué)生進(jìn)行概念轉變學(xué)習的契機。因為要轉變學(xué)生的錯誤概念，僅僅告訴學(xué)生“正確”的概念是無(wú)效的。只有在激勵性的情境中，在學(xué)生的前概念與科學(xué)概念的激烈碰撞中，才能解決前概念與科學(xué)概念之間的矛盾沖突，實(shí)現由前概念向科學(xué)概念的轉變。
三、概念轉變學(xué)習理論的發(fā)展
波斯納等人在提出概念轉變模型時(shí)，認為當學(xué)生在學(xué)習新概念的時(shí)候，若能滿(mǎn)足概念轉變的條件， 也就是不滿(mǎn)足（Dissatisfied）、更合理（Intelligible）、更可信（Plausible）、更豐富（Fruitful）四個(gè)條件時(shí)，新概念的相對狀態(tài)（Status）就會(huì )升高，學(xué)生自然而然的就愿意接受新的概念，放棄原有的概念。然而事實(shí)上，這樣的理論并不如預期中的順利，例如，許多的科學(xué)知識在用于解釋現象時(shí)，比前概念還要不能令人滿(mǎn)意或難以理解，學(xué)生自然沒(méi)有理由要去進(jìn)行概念轉變。此外，學(xué)生也都缺乏對新概念的元認知（Metacognition），所以學(xué)生常會(huì )繼續持有他們的錯誤概念，而將科學(xué)概念置之不理（Wandersee, Mintzes and Novak,1994）。[8]這樣的結果促使研究者再次重新審視學(xué)生概念轉變的困難，認為影響學(xué)生概念學(xué)習的因素不單單只需要滿(mǎn)足概念轉變模式中的四個(gè)條件，還應該有更多因素參與概念轉變的過(guò)程，影響學(xué)生接受新的概念的意愿。
?。ㄒ唬└拍钷D變的多維解釋框架
針對概念轉變模型僅局限于認知方面的不足，平特里克（Pintrich,1993）及其合作者提出了一種新觀(guān)點(diǎn)，探討學(xué)生的目標、價(jià)值觀(guān)以及情感因素在概念轉變過(guò)程中的作用。齊等人（Chi et al.,1994）的研究依據本體論觀(guān)點(diǎn)，將概念轉變看作是具有非科學(xué)觀(guān)念的學(xué)生必須改變其看待概念的方式的過(guò)程。本體論范疇將概念歸于學(xué)生的心理，認為概念轉變必須從非科學(xué)類(lèi)別轉變?yōu)榭茖W(xué)類(lèi)別。
為了建構一個(gè)更加整體化的模型，泰森等綜合波斯納等人(1982), 的概念轉變模型、弗斯萊特(Vosniadou,1994)架構理論及心智模型觀(guān)點(diǎn)、齊等人(1994)的本體論觀(guān)點(diǎn)以及平特里克(1993)的情緒觀(guān)點(diǎn)，提出概念轉變的多維解釋框架(multidimensional interpretive framework)，藉此解釋學(xué)習者的概念轉變。這個(gè)架構主要是從認識論(epistemology)、本體論(ontology)與社會(huì )/情意(social/affective)三個(gè)維度來(lái)解釋學(xué)習者的概念轉變。其中，本體論探討的是學(xué)習者對于自然現象的認識與概念的本質(zhì)。以密度概念的本質(zhì)為例，物質(zhì)內部的微觀(guān)觀(guān)點(diǎn)將是本體論探討的重點(diǎn)。認識論探討的是學(xué)習者對于所學(xué)知識的理解情形，也就是學(xué)習者如何看待知識。以密度概念為例，學(xué)習者是否能夠以密度概念作為判斷物體浮沉問(wèn)題，將是認識論探討的重點(diǎn)。社會(huì )J 情意觀(guān)點(diǎn)探討的重點(diǎn)是學(xué)習者學(xué)習時(shí)的態(tài)度與情感，例如參與程度，喜好程度等因素。當然，概念生態(tài)組成因子可能不只這些，例如問(wèn)題解決的策略(problem-solving strategies)、文化、語(yǔ)言及歷史等，都可能對不同的學(xué)習者的概念轉變學(xué)習產(chǎn)生影響。
?。ǘ└拍钌鷳B(tài)
面對批評者的質(zhì)疑，波斯納等人開(kāi)始重視影響學(xué)生學(xué)習的更復雜的其他背景因素，他們把影響概念發(fā)展的個(gè)體的經(jīng)驗背景稱(chēng)為“概念生態(tài)”（Conceptual ecology）。波斯納認為，概念生態(tài)為學(xué)生提供了一個(gè)概念轉變的環(huán)境，在該環(huán)境中的各個(gè)因素都影響著(zhù)學(xué)生概念轉變的進(jìn)行。近年來(lái)，許多研究者指出，在學(xué)生的概念轉變學(xué)習中，構成概念生態(tài)的要素對學(xué)生學(xué)習的過(guò)程產(chǎn)生著(zhù)非常重要的影響（Hullasnd &Munby,1994;Demastes,Good,&Peebles,1995;hewson,1989,1999:Jones,Carter,&Rua,2000），而且概念生態(tài)中的要素也有相當多的交互作用，它們是影響學(xué)生建構新概念的原因。那么，構成概念生態(tài)的因素有哪些呢？綜合關(guān)于概念生態(tài)的研究，一般認為概念生態(tài)包含以下七個(gè)組成因子：
1.認識論信念(epistemological commitments)。認識論信念與個(gè)體對概念的理解、相信以及應用的程度有關(guān)(Posner,et al.,1982;Strike & Posner,1985,1982)，也就是說(shuō)，個(gè)體具有的認識論信念會(huì )影響其對概念所處的狀態(tài)。亨森(1985)和波斯納等人(1982)的研究指出，通過(guò)深入了解學(xué)生的概念，研究者可以找出他們對知識的認識論信念的類(lèi)型。同時(shí)，亨森等人(1985)也指出，通過(guò)對學(xué)生有關(guān)認識論信念的了解可以幫助教師決定學(xué)習者所處的概念狀態(tài)(Beeth 1993; Hewson, 1981,1985; Hewson&Hewson,1991)。
2.原有概念(prior knowledge)。學(xué)習者的原有概念通常來(lái)自于過(guò)去的經(jīng)驗。鮑勃(Pope)和吉爾伯特(Gilbert)(1983)指出，個(gè)人的過(guò)去經(jīng)驗與知識的建構息息相關(guān)；也就是說(shuō)，知識的學(xué)習必須與學(xué)習者本身的經(jīng)驗有所關(guān)聯(lián)。[9]有研究者(Blum,1986:brody和Koch,1989:Ostman和Parker,1987)將某些科學(xué)概念與學(xué)習者非正式教育所得的經(jīng)驗加以連結進(jìn)行研究，結果顯示，非正式教育環(huán)境所接觸的課程、閱讀、媒體、朋友及親人，都是學(xué)生概念與知識獲取的來(lái)源，特別是參與課外的科技活動(dòng)，對于學(xué)生科學(xué)概念的發(fā)展有重大的幫助。
3.學(xué)習的本質(zhì)(the nature of learning)。指學(xué)生如何獲取知識，例如，記憶的方式或理解的方式。以密度概念的學(xué)習為例，知識的本質(zhì)探討的是“什么是密度，它與物體浮沉有何關(guān)連性”的問(wèn)題，學(xué)習的本質(zhì)探討的是“學(xué)生如何學(xué)習密度概念”的問(wèn)題。
4.概念的本質(zhì)(the nature of conceptions)。概念的本質(zhì)探討的是學(xué)習者如何呈現知識。例如，學(xué)習者可能用反例(anomalies)、模擬(analogies)、隱喻(metaphors)、范例(exemplars)或圖像(images)等方式來(lái)解釋密度/浮沉的概念，這些呈現方式都是概念本質(zhì)的一部份。這些概念的本質(zhì)會(huì )影響學(xué)習者直覺(jué)地判斷自然現象的合理性(Beeth,1993;Posner,et. Al., Strike & Posner,1985,1990)。例如，當學(xué)生被教師問(wèn)及重物是否比較容易下沉時(shí)，學(xué)生可能會(huì )以輪船或大樹(shù)干也很重的實(shí)例，來(lái)解釋重物不一定就會(huì )下沉的現象。以下是一些常被學(xué)生用來(lái)解釋概念的方式：
?。?）反例(anomalies)。當某事例與原有的概念發(fā)生某種沖突時(shí)，學(xué)習者會(huì )將它視為反例。這種沖突對于概念生態(tài)的發(fā)展有相當重要的影響(Beeth,1993;Lemberger, 1995;Posner, et. al.,1982; Strike & Posner,1985)。
?。?）模擬(analogies)與隱喻(metaphors)。有研究者(Stavy和Tirosh,1994)針對概念生態(tài)如何影響問(wèn)題解決的研究中指出，“模擬”在科學(xué)概念的發(fā)展上，扮演一個(gè)極其重要的角色。[10]當人們在解決一個(gè)不熟悉的問(wèn)題時(shí)，通常會(huì )用自己熟悉的類(lèi)似的事物來(lái)詮釋。此外，他們在研究學(xué)生將某一問(wèn)題模擬到其他問(wèn)題的方法時(shí)，發(fā)現學(xué)生模擬問(wèn)題的方式大多著(zhù)重于外在的因素，如視覺(jué)或數字等。此外，隱喻在真實(shí)世界與文化的經(jīng)驗中是很常見(jiàn)的。亨森等(1984) 指出，隱喻可以讓個(gè)體利用某類(lèi)事物來(lái)理解或檢驗另一類(lèi)事物。[11]隱喻是在解釋難以理解的抽象概念時(shí)，使用的一種重要的概念性工具，因此，它可以促使新概念得以被理解(Posner, et. al., 1982)。例如，密度這個(gè)抽象概念可以用具體的視覺(jué)模型（如以點(diǎn)狀多少代替質(zhì)量大小，正方形大小代替物體的體積）來(lái)詮釋物體質(zhì)量分布的情形，進(jìn)而理解密度的概念。
3.范例(exemplars)或圖像(images)。范例與圖像也會(huì )讓學(xué)習者對事物合理性的直覺(jué)產(chǎn)生沖突(Strike & Posner,1985)。當學(xué)生有某些錯誤概念時(shí)，以范例的方式進(jìn)行概念的詮釋有時(shí)無(wú)法有效地增進(jìn)學(xué)習。例如，直接以輪船為范例，告訴學(xué)生重物不一定會(huì )沉。其結果可能讓學(xué)生認為只要是船都不會(huì )沉。因此，雖然范例可以幫助學(xué)生理解新的概念，但是教師在使用范例時(shí)必須注意，除了范例本身對學(xué)生而言必須是可理解或可接受的之外，教師必須適時(shí)澄清范例所要傳達的概念，以免誤導。
4.問(wèn)題解決的策略(problem-solving strategies)。當學(xué)習者解決問(wèn)題時(shí)，其概念生態(tài)潛在地影響學(xué)習者形成假設、澄清假說(shuō)，進(jìn)而解決問(wèn)題的過(guò)程。帕克(Park, 1995)指出，看待問(wèn)題的方式會(huì )隨概念生態(tài)的改變而改變。對于某一特定問(wèn)題，并不是所有概念生態(tài)的組成因子都會(huì )有影響，而這樣的限制會(huì )隨問(wèn)題的不同而有所不同。此外，概念生態(tài)組成因子間也不是獨立的，在許多情況下，組成因子間的界線(xiàn)是相當模糊的或是相互關(guān)聯(lián)的。雖然學(xué)習者在問(wèn)題解決的過(guò)程中，不會(huì )呈現出所有的概念生態(tài)組成因子，但是問(wèn)題解決的策略還是被視為探討概念生態(tài)的重要依據。
5.情意領(lǐng)域(affection field)。情意領(lǐng)域對于學(xué)生的學(xué)習有相當大的影響。例如，學(xué)習態(tài)度不佳或學(xué)習情緒低落都是學(xué)生學(xué)習的障礙。研究發(fā)現(Dreyfus, Jungwirth, Eliovitch, 1990)，學(xué)校教授的知識大部分都不是直接易懂的，因此，很容易讓學(xué)生對所學(xué)的知識產(chǎn)生不信任或厭惡的感覺(jué)，導致學(xué)習意愿低落，無(wú)法進(jìn)行有效的概念學(xué)習，最后學(xué)生的概念還是停留在一些他們認為親切且實(shí)用的概念上。[12]再者，學(xué)生對于教師的授課或傳授的知識所持的態(tài)度，也會(huì )影響學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習的程度與自我建構學(xué)習的能力。因此，教師不能不重視學(xué)生在情意領(lǐng)域方面的表現。
6.科學(xué)的本質(zhì)（the nature of science）。學(xué)生對“科學(xué)本質(zhì)”的看法也影響學(xué)生對知識本質(zhì)與學(xué)習本質(zhì)的認識。例如，假如學(xué)生認為科學(xué)的本質(zhì)是科學(xué)概念和理論，學(xué)生就會(huì )堅持客觀(guān)主義的知識觀(guān)，把在學(xué)校所學(xué)的科學(xué)知識作為客觀(guān)事實(shí)和絕對的真理，那么學(xué)生的學(xué)習可能會(huì )著(zhù)重于事實(shí)的記憶。假若學(xué)生認為科學(xué)的本質(zhì)并不是科學(xué)理論和法則，而是這些理論與法則的建立中隱含著(zhù)的科學(xué)探索精神和科學(xué)方法，學(xué)生就會(huì )堅持建構主義的知識觀(guān)，認為這些科學(xué)原理是會(huì )變化的，并且認為科學(xué)知識一定是通過(guò)科學(xué)方法獲得的。綜上所述，有關(guān)概念轉變學(xué)習理論大多來(lái)自建構主義思想。應該說(shuō)國外對概念轉變學(xué)習的研究已經(jīng)取得了豐碩的成果，但是，仍有很多問(wèn)題有待研究。諸如如何引發(fā)學(xué)生對原有概念的不滿(mǎn)（產(chǎn)生認知沖突）？學(xué)習者是如何對新概念的狀態(tài)（可理解性、合理性和有效性）進(jìn)行自我監控的？概念生態(tài)的組成因子是如何對具體的概念轉變產(chǎn)生影響的？這些因子之間是如何整合的等等，都需要深入研究。另外，當前加強概念轉變學(xué)習的本土化研究顯得尤為迫切與必要。
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