摘要： 對(duì)813篇有關(guān)概念轉(zhuǎn)變的SSCI文獻(xiàn)進(jìn)行了內(nèi)容分析，結(jié)果顯示當(dāng)前國(guó)際概念轉(zhuǎn)變研究領(lǐng)域有以下熱點(diǎn)方向： 第一，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的概念轉(zhuǎn)變研究;第二，概念轉(zhuǎn)變教學(xué)落實(shí)于個(gè)體對(duì)概念的科學(xué)理解研究;第三，基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的心智模型研究。

關(guān)鍵詞： 概念轉(zhuǎn)變; 學(xué)習(xí)進(jìn)階; 心智模型; 概念理解

文章編號(hào)： 10056629（2018）12001806中圖分類號(hào)： G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

概念轉(zhuǎn)變是個(gè)體認(rèn)知沖突的引發(fā)和解決的過(guò)程，具體表現(xiàn)為個(gè)體已有概念受到與其不一致的新知識(shí)的影響而發(fā)生重大改變，由迷思概念（又稱相異構(gòu)想）向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的過(guò)程[1]。概念轉(zhuǎn)變包括兩種形式： 一是同化，當(dāng)新概念與學(xué)習(xí)者原有經(jīng)驗(yàn)一致時(shí)，概念轉(zhuǎn)變以完善豐富原有概念的方式進(jìn)行;二是順應(yīng)，當(dāng)新概念與學(xué)習(xí)者頭腦中的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突時(shí)，概念轉(zhuǎn)變起到調(diào)整和改造原有概念的作用[2]。

Posner于1982年提出了概念轉(zhuǎn)變模型（Conceptual Change Model），認(rèn)為概念轉(zhuǎn)變的實(shí)現(xiàn)必須滿足四個(gè)前提： 第一，對(duì)原有概念的不滿足（Dissatisfaction）;第二，對(duì)所學(xué)概念的真正理解（Intelligibility）;第三，所學(xué)的概念具有合理性（Plausibility）;第四，新概念具有有效性（Fruitfulness）[3]。Hewson將合理性、有效性和可理解性這三個(gè)條件定義為概念的狀態(tài)，其中，概念的狀態(tài)與概念轉(zhuǎn)變發(fā)生的概率呈正相關(guān)的關(guān)系;并且原有概念能像新概念一樣影響著概念的轉(zhuǎn)變，彼此相互作用[4]。此后，Pintrich等人突破概念轉(zhuǎn)變模型僅限于認(rèn)知方面的局限，探討了學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、情感態(tài)度、自我效能感和價(jià)值觀在概念轉(zhuǎn)變過(guò)程中的作用[5]。Tyson等人在綜合前人研究成果的基礎(chǔ)上，提出了“多維解釋框架”這一理論，從不同方面（認(rèn)識(shí)論、本體論、社會(huì)與情意）來(lái)闡述概念轉(zhuǎn)變的發(fā)生[6]。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，概念轉(zhuǎn)變研究已經(jīng)從科學(xué)認(rèn)識(shí)論、本體論、心智模型以及知識(shí)碎片化理論等各個(gè)視角得到了深化和發(fā)展[7]。

本研究以Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)2010年以來(lái)的SSCI文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)源，對(duì)當(dāng)前國(guó)際概念轉(zhuǎn)變研究文獻(xiàn)進(jìn)行了內(nèi)容分析，希望能為我國(guó)概念轉(zhuǎn)變的相關(guān)研究提供借鑒和參考。

1?研究方法

通過(guò)Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)獲取了2010年以來(lái)主題為“conceptual change”的813篇SSCI論文。對(duì)這813篇論文的關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)BICOMB 2.0來(lái)設(shè)定高頻關(guān)鍵詞詞頻并構(gòu)建關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣和詞篇矩陣。獲取高頻關(guān)鍵詞之前，對(duì)內(nèi)涵一致或接近的關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)一化。如將Misconception、 Alternative conception、 Alternative framework、 Fuzzy conception統(tǒng)一為Misconception。然后，進(jìn)行社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析，使用UINET 6.212對(duì)共現(xiàn)矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并繪制社會(huì)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖。最后，將詞篇矩陣導(dǎo)入到SPSS 22.0，進(jìn)行聚類樹(shù)狀圖的繪制。通過(guò)關(guān)鍵詞社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和聚類圖對(duì)國(guó)際概念轉(zhuǎn)變研究展開(kāi)內(nèi)容分析。

2?研究結(jié)果與分析

2.1?高頻關(guān)鍵詞及分析

對(duì)論文中的關(guān)鍵詞進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)分析，高頻關(guān)鍵詞閾值的確定依據(jù)普萊斯計(jì)算公式： M=0.749Nmax，其中M代表高頻關(guān)鍵詞閾值，Nmax代表區(qū)間學(xué)術(shù)論文被引頻次最高值。統(tǒng)計(jì)的813篇論文中，被引頻次最高的是來(lái)自《JOURNAL OF RESEARCH IN SCIENCE TEACHING》于2010年第47卷第8期出版的一文——“Connecting High School Physics Experiences， Outcome Expectations， Physics Identity， and Physics Care”，該文的被引頻次達(dá)到了94次。依據(jù)普萊斯公式求得M≈7.26，即高頻關(guān)鍵詞的閾值要大于或等于7。根據(jù)研究需要，我們最后抽取詞頻≥7的高頻關(guān)鍵詞，共30個(gè)。其出現(xiàn)的總頻次為626次，占關(guān)鍵詞總頻次2959次的21.051%。具體結(jié)果見(jiàn)表1。

這一結(jié)果初步說(shuō)明了概念轉(zhuǎn)變研究是當(dāng)下國(guó)際科學(xué)教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。其中對(duì)個(gè)體科學(xué)概念學(xué)習(xí)過(guò)程中的心智模型、迷思概念以及個(gè)體的概念發(fā)展研究是學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。此外，個(gè)體概念學(xué)習(xí)過(guò)程中的動(dòng)機(jī)及其評(píng)價(jià)研究也受到了不少學(xué)者關(guān)注。可以看出，國(guó)際上有關(guān)科學(xué)概念學(xué)習(xí)的研究主要以概念轉(zhuǎn)變理論為基礎(chǔ)，然后圍繞不同研究主題（如迷思概念、心智模型、科學(xué)本質(zhì)等）進(jìn)行相應(yīng)的拓展和延伸。

2.2?高頻關(guān)鍵詞社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

只是對(duì)關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析對(duì)窺探國(guó)際上有關(guān)概念轉(zhuǎn)變研究的熱點(diǎn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，并且關(guān)鍵詞詞頻的統(tǒng)計(jì)分析并不能可視化關(guān)鍵詞之間聯(lián)系的緊密程度。為了更深入地挖掘高頻關(guān)鍵詞之間的內(nèi)部關(guān)聯(lián)程度，基于BICOMB 2.0導(dǎo)出的關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣，我們使用UCINET 6.212軟件對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化的分析與統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)圖1。圖中的正方形代表一個(gè)關(guān)鍵詞的節(jié)點(diǎn)，關(guān)鍵詞的節(jié)點(diǎn)越大表明它在整個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的重要性越大，并且它在控制其他節(jié)點(diǎn)共現(xiàn)的能力方面也越強(qiáng);節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系用實(shí)線連接，實(shí)線越粗，代表相互之間的關(guān)系越強(qiáng)。

從節(jié)點(diǎn)的大小來(lái)看，“概念轉(zhuǎn)變”的節(jié)點(diǎn)最大，其次是“迷思概念”、“科學(xué)教育”。它們對(duì)其他關(guān)鍵詞共現(xiàn)的控制能力也最強(qiáng)，說(shuō)明上述三個(gè)關(guān)鍵詞在整個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中具有重要作用。從各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系來(lái)看，“概念轉(zhuǎn)變”“迷思概念”和“科學(xué)教育”不管是連線的數(shù)量還是粗細(xì)，在整個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中都十分搶眼。科學(xué)教育要實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)概念的科學(xué)理解及其科學(xué)素養(yǎng)的提升，勢(shì)必要重視學(xué)生頭腦中迷思概念的轉(zhuǎn)變和發(fā)展?？茖W(xué)教師需要對(duì)學(xué)生概念理解的心智模型進(jìn)行科學(xué)的表征，進(jìn)而展開(kāi)有效的科學(xué)探究活動(dòng)來(lái)促進(jìn)學(xué)生迷思概念的轉(zhuǎn)變。從整個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，下邊的??“認(rèn)知沖突”“推理”以及“元認(rèn)知”與上邊的“概念轉(zhuǎn)變”“迷思概念”“科學(xué)教育”之間的距離很遠(yuǎn)，這表明它們?cè)谡麄€(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中處于比較邊緣的地帶，是未來(lái)值得繼續(xù)關(guān)注的模塊。

為避免因主觀判斷引起偏差，我們運(yùn)用三類中心度（Centrality）指標(biāo)來(lái)對(duì)圖1的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系進(jìn)行客觀的描述。主要有點(diǎn)度中心度、接近中心度和中介中心度三個(gè)指標(biāo)，前兩個(gè)指標(biāo)低，最后一個(gè)指標(biāo)高代表了該學(xué)科領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。結(jié)果顯示： 概念理解、科學(xué)本質(zhì)、模型以及模擬等關(guān)鍵詞的點(diǎn)度中心度和接近中心度較低、中介中心度較高，說(shuō)明未來(lái)科學(xué)概念的學(xué)習(xí)，對(duì)于學(xué)生迷思概念轉(zhuǎn)變的研究更關(guān)注于學(xué)生對(duì)科學(xué)概念理解的研究，即學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變要為了其理解而教。有學(xué)者也指出： 近二十年國(guó)際科學(xué)概念學(xué)習(xí)研究中有關(guān)概念理解的研究越來(lái)越多，概念轉(zhuǎn)變的研究越來(lái)越少[8]。此外，借助模型（Model）、仿真模擬（Simulation）以及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)軟件等可視化途徑來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解是未來(lái)科學(xué)教學(xué)的熱門手段和途徑?？梢暬夹g(shù)既能夠把無(wú)法直接觀測(cè)的科學(xué)概念（元素、密度以及電子等概念）以圖表、模型等形式形象地呈現(xiàn)出來(lái)，也能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地具化抽象科學(xué)概念，科學(xué)課堂借助可視化技術(shù)的輔助教學(xué)能夠有效地促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解，從而幫助學(xué)生形成科學(xué)本質(zhì)觀。

2.3?高頻關(guān)鍵詞聚類分析

基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和高頻關(guān)鍵詞中心度的分析，發(fā)現(xiàn)了概念轉(zhuǎn)變領(lǐng)域熱門的高頻關(guān)鍵詞以及關(guān)鍵詞之間的內(nèi)部聯(lián)系。繼續(xù)對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，以獲得基于高頻關(guān)鍵詞的國(guó)際概念轉(zhuǎn)變研究的重要類別，結(jié)果見(jiàn)圖2。圖2樹(shù)狀聚類團(tuán)的連線由近及遠(yuǎn)地將國(guó)際概念轉(zhuǎn)變研究分為5個(gè)領(lǐng)域。其中，前4個(gè)領(lǐng)域更為重要，在此分別展開(kāi)說(shuō)明。

領(lǐng)域一中，關(guān)鍵詞“概念轉(zhuǎn)變”處于整個(gè)領(lǐng)域首要位置，主要有“學(xué)習(xí)進(jìn)階”“評(píng)估”“科學(xué)教育”等關(guān)鍵詞。美國(guó)國(guó)家教育理事會(huì)于2007年頒布的《將科學(xué)帶進(jìn)K8年級(jí)的科學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)》提出了學(xué)習(xí)進(jìn)階（Learning Progressions， LPs），指出未來(lái)的教學(xué)要能夠支撐學(xué)生在不同科學(xué)學(xué)科核心概念上的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)進(jìn)階被認(rèn)為在整合課程、評(píng)價(jià)和教學(xué)這三方面的作用巨大[9]。從圖2中可以看到關(guān)鍵詞“學(xué)習(xí)進(jìn)階”和“評(píng)價(jià)”之間的距離很近，并聚成一個(gè)小類。表明對(duì)個(gè)體概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階評(píng)價(jià)是當(dāng)前國(guó)際科學(xué)教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向。當(dāng)前西方有關(guān)學(xué)習(xí)進(jìn)階的評(píng)價(jià)方式主要有以下集中比較流行的模式： 伯克利評(píng)價(jià)研究系統(tǒng)，也稱四基石評(píng)價(jià)模型;以化學(xué)家觀念為框架的ChemQuery評(píng)價(jià)系統(tǒng);以證據(jù)為中心的評(píng)價(jià)設(shè)計(jì);以學(xué)習(xí)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)中心設(shè)計(jì)法[10]。

領(lǐng)域二主要由“心智模型”“認(rèn)知發(fā)展”“概念發(fā)展”“物理教育”和“小學(xué)”構(gòu)成。以Vosniadou為代表的學(xué)者于上世紀(jì)90年代初在進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變研究過(guò)程中，對(duì)兒童物理概念的學(xué)習(xí)和認(rèn)知發(fā)展進(jìn)行了大量的心智模型的構(gòu)建研究，提出了著名的認(rèn)知架構(gòu)理論和心智模型。心智模型往往被指代在個(gè)體認(rèn)知功能運(yùn)行期間（新信息被整合到學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)之中）所產(chǎn)生的觀念架構(gòu)，它是個(gè)體心理活動(dòng)的特殊表征形式，是個(gè)體對(duì)事物狀態(tài)的一種模擬表征形式，它的特殊之處在于保留了事物所應(yīng)該具有的結(jié)構(gòu)特征[11]。也就是說(shuō)心智模型是一種動(dòng)態(tài)的、可生成性的表征，這種表征是可以從心理上進(jìn)行操控的，它是對(duì)具體現(xiàn)象產(chǎn)生原因的解釋，是對(duì)真實(shí)世界事物狀態(tài)的預(yù)測(cè)，它產(chǎn)生于個(gè)體需要解決具體問(wèn)題的情景之時(shí)[12]。從這個(gè)角度來(lái)看，學(xué)生概念轉(zhuǎn)變的實(shí)質(zhì)就是個(gè)體用以表征科學(xué)概念的心智模型的不斷修正與完善。Reinfried指出： 學(xué)生心智模型的形成和發(fā)展顯著性依賴于其已有的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，因此，在探測(cè)學(xué)生概念的轉(zhuǎn)變和發(fā)展時(shí)，關(guān)注學(xué)生在此階段的心智模型以及其認(rèn)知發(fā)展的特點(diǎn)，有助于研究者更好地了解學(xué)生的觀念架構(gòu)[13]。同樣的，探測(cè)學(xué)生頭腦中已有的觀念架構(gòu)對(duì)其學(xué)習(xí)新概念過(guò)程中心智模型的形成和發(fā)展也有重要作用。

領(lǐng)域三中主要由“認(rèn)知沖突”“概念理解”“建?！薄霸J(rèn)知”和“探究”構(gòu)成。其中，“認(rèn)知沖突”和“模型”聚成一個(gè)類別，“元認(rèn)知”“概念理解”和“探究”3個(gè)關(guān)鍵詞構(gòu)成另外一個(gè)類別。前者側(cè)重模型建構(gòu)在解決認(rèn)知沖突過(guò)程的應(yīng)用研究;后者關(guān)注學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，并強(qiáng)調(diào)通過(guò)探究性活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生概念理解的研究。通過(guò)創(chuàng)造情境來(lái)引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，進(jìn)而使用模型建構(gòu)和建模教學(xué)幫助學(xué)生解決其認(rèn)知上的沖突，有利于促進(jìn)概念的理解。一旦學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突并認(rèn)識(shí)到自己的知識(shí)系統(tǒng)是有瑕疵的，那么下一步就應(yīng)該對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行意義建構(gòu)，進(jìn)而解決這一認(rèn)知沖突。學(xué)生在認(rèn)知沖突不同階段主要有以下幾個(gè)重要的環(huán)節(jié)： 第一，創(chuàng)設(shè)情境，探測(cè)已有概念，所有學(xué)生通過(guò)合作學(xué)習(xí)或探究性試驗(yàn)，運(yùn)用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)建構(gòu)模型;第二，引發(fā)認(rèn)知沖突，解構(gòu)迷思概念，學(xué)生在設(shè)計(jì)模型的過(guò)程中產(chǎn)生認(rèn)知沖突，他們渴望解決沖突并由此構(gòu)建新知識(shí);第三，解決認(rèn)知沖突，建構(gòu)科學(xué)概念，學(xué)生依靠科學(xué)模型解決了其認(rèn)知上的沖突而建立起對(duì)概念的科學(xué)理解。

領(lǐng)域四中共包含了“科學(xué)本質(zhì)”“概念轉(zhuǎn)變文本”“建構(gòu)主義”和“論證”6個(gè)關(guān)鍵詞。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和掌握是通過(guò)主動(dòng)建構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，學(xué)習(xí)者對(duì)新知識(shí)的同化既可以借助原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，也可通過(guò)改造、重組原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來(lái)完成?？茖W(xué)教育的重要目標(biāo)之一就是幫助學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)，然而，傳統(tǒng)課堂的科學(xué)教學(xué)并沒(méi)有提高學(xué)生對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的理解。il使用概念轉(zhuǎn)變文本和探究教學(xué)兩種教學(xué)模式進(jìn)行了實(shí)證研究，并比較了它們對(duì)科學(xué)本質(zhì)理解的有效性，結(jié)果顯示： 使用概念文本教學(xué)的實(shí)驗(yàn)組在理解科學(xué)本質(zhì)的試驗(yàn)性、實(shí)證性、創(chuàng)造性以及推論性等方面顯著優(yōu)于實(shí)施探究教學(xué)的控制組[14]?？茖W(xué)教育不能被理解為僅僅只是事實(shí)的積累或真理的簡(jiǎn)單傳遞，要關(guān)注學(xué)生在新概念學(xué)習(xí)過(guò)程中的類比推理等邏輯思維的發(fā)展，要重視學(xué)生科學(xué)論證能力的發(fā)展。常見(jiàn)的科學(xué)論證方式有文本和圖示兩種，其中，圖示論證能夠表征個(gè)體推理過(guò)程中最常見(jiàn)和最常用的抽象形式，并能整合其推理過(guò)程的邏輯原理與語(yǔ)義概念，通過(guò)辨識(shí)個(gè)體的論證結(jié)構(gòu)，并采用科學(xué)論證圖示的測(cè)評(píng)，能夠重構(gòu)個(gè)體所消失的推理能力以及基本觀念，這對(duì)于想要促進(jìn)學(xué)生概念轉(zhuǎn)變的教師來(lái)講具有值得借鑒的意義[15]。

3?結(jié)論與討論

本研究基于文獻(xiàn)計(jì)量的內(nèi)容分析梳理了813篇有關(guān)概念轉(zhuǎn)變研究的SSCI文獻(xiàn)，嘗試通過(guò)可視化手段總結(jié)當(dāng)前國(guó)際概念轉(zhuǎn)變研究的熱點(diǎn)和動(dòng)向。其中，“概念轉(zhuǎn)變”“迷思概念”“科學(xué)教育”“理解”“論證”“心智模型”等關(guān)鍵詞是近年來(lái)國(guó)際概念轉(zhuǎn)變研究的關(guān)鍵詞匯。圍繞這些關(guān)鍵內(nèi)容，當(dāng)前國(guó)際概念轉(zhuǎn)變的研究熱點(diǎn)主要包括以下方面：

第一，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的概念轉(zhuǎn)變研究。在對(duì)科學(xué)大概念的學(xué)習(xí)研究中，學(xué)習(xí)進(jìn)階不僅為科學(xué)大概念的學(xué)習(xí)和評(píng)估提供了理論基礎(chǔ)，還展現(xiàn)出了更強(qiáng)勁的適切性和韌性。學(xué)習(xí)進(jìn)階可以理解為當(dāng)人們將概念轉(zhuǎn)變研究的時(shí)間單位拉長(zhǎng)，并對(duì)概念轉(zhuǎn)變的模式進(jìn)行整合，就能對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的概念轉(zhuǎn)變的模式建構(gòu)認(rèn)知模型[16]。學(xué)習(xí)進(jìn)階量化了學(xué)生認(rèn)知過(guò)程中的不同水平，進(jìn)階過(guò)程中的每一水平強(qiáng)調(diào)綜合性和適當(dāng)性的發(fā)展步調(diào)，這樣的進(jìn)階更能促進(jìn)學(xué)生熟練地理解大概念。學(xué)習(xí)進(jìn)階的發(fā)展其實(shí)是實(shí)證檢驗(yàn)和理論提升的迭代循環(huán)過(guò)程。西方國(guó)家從上世紀(jì)80年代起積極關(guān)注學(xué)生迷思概念轉(zhuǎn)變的研究，在步入新世紀(jì)后，隨著美國(guó)國(guó)家教育理事會(huì)于2007年提出“學(xué)習(xí)進(jìn)階”一詞后，概念轉(zhuǎn)變的研究熱點(diǎn)開(kāi)始轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)進(jìn)階的研究。

第二，基于個(gè)體心智模型構(gòu)建的迷思概念轉(zhuǎn)變研究。解析個(gè)體的心智模型能夠幫助研究者深入剖析學(xué)生已有的觀念架構(gòu)，從而為促進(jìn)個(gè)體的概念轉(zhuǎn)變提供科學(xué)的實(shí)證依據(jù)以及為科學(xué)教師實(shí)施課堂教學(xué)提供相應(yīng)的策略。個(gè)體心智模型具有內(nèi)隱性、間接性和抽象性，因此需要使用一些可視化的手段使其外顯，如文本、概念圖、草圖和圖畫(huà)，等等。與“概念”相比，“觀念”一詞能更全面地體現(xiàn)和涵蓋個(gè)體對(duì)知識(shí)的感知、體驗(yàn)與領(lǐng)悟，這是因?yàn)榭茖W(xué)概念強(qiáng)調(diào)理科學(xué)科本體的東西，而“觀念”是從認(rèn)識(shí)論的角度出發(fā)，是客觀事物在人腦中的反映，是個(gè)體主觀的感知與思維[17]。由此來(lái)看，個(gè)體心智模型所具有的內(nèi)隱性、間接性和抽象性與觀念有內(nèi)在的一致性。所以，對(duì)學(xué)生心智模型的研究以及學(xué)生學(xué)習(xí)前后觀念所發(fā)生的變化研究同樣值得我們關(guān)注。個(gè)體已有的觀念框架對(duì)于新概念學(xué)習(xí)過(guò)程心智模型的形成和發(fā)展有十分重要的影響。而從“概念”到“觀念”的嬗變，將是未來(lái)我國(guó)科學(xué)教育領(lǐng)域中理科知識(shí)教學(xué)研究需要關(guān)注的熱點(diǎn)方向[18]。

第三，概念轉(zhuǎn)變的研究最終要落實(shí)于個(gè)體的科學(xué)理解。美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)將科學(xué)概念的理解定義為需要個(gè)體整合不同類型知識(shí)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，包括各類科學(xué)概念、不同概念之間的聯(lián)系以及這些聯(lián)系之間的因果關(guān)系，使用概念來(lái)解釋與預(yù)測(cè)其他自然現(xiàn)象的手段以及將概念運(yùn)用到其他情景中的方式[19]。然而，在不丟失概念理解本身所蘊(yùn)含的復(fù)雜性的情況之下來(lái)準(zhǔn)確定義概念理解是很難的，因?yàn)閭€(gè)體的理解水平隨著年齡的增長(zhǎng)會(huì)一直發(fā)生變化并永遠(yuǎn)不能達(dá)到完全。并且，個(gè)體無(wú)法處理概念問(wèn)題并不能說(shuō)明其完全不具備某些核心概念的構(gòu)想，只能說(shuō)個(gè)體對(duì)概念的理解水平還不充分。概念理解的獲得并不是一蹴而就的，學(xué)生從習(xí)得某些科學(xué)概念到真正理解這些概念往往需要幾個(gè)月的時(shí)間。傳統(tǒng)教學(xué)之所以不能使大多數(shù)兒童獲得對(duì)核心概念的良好理解往往是因?yàn)槿狈侠淼挠行Ы虒W(xué)，有效的教學(xué)實(shí)踐旨在通過(guò)使學(xué)生參與各種探究活動(dòng)和實(shí)踐來(lái)建立新概念的合理理解。因此，教師可以通過(guò)開(kāi)展探究性活動(dòng)幫助學(xué)生積極地參與到新概念的學(xué)習(xí)中來(lái)，親身的經(jīng)歷和體驗(yàn)?zāi)軌蚓呋橄蟾拍?、加深學(xué)習(xí)印象并促進(jìn)概念的遷移與應(yīng)用。

概念轉(zhuǎn)變是心理學(xué)和教育學(xué)領(lǐng)域的問(wèn)題，概念轉(zhuǎn)變教學(xué)是當(dāng)今我國(guó)乃至國(guó)際科學(xué)教育領(lǐng)域的重要研究課題。通過(guò)對(duì)學(xué)生迷思概念有效深入地研究，將新知識(shí)所賦予的內(nèi)涵與個(gè)體已有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行有意義地聯(lián)系，從而促進(jìn)學(xué)生基本觀念的建構(gòu)，有利于全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和科學(xué)素養(yǎng)以及優(yōu)化課堂教學(xué)效果。此外，概念轉(zhuǎn)變理論為科學(xué)教師更全面地了解學(xué)生前概念和更有效地運(yùn)用概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略提供了理論基礎(chǔ)，為基于概念轉(zhuǎn)變的課程開(kāi)發(fā)和概念轉(zhuǎn)變教學(xué)提供了科學(xué)依據(jù)。

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