引言
近二十多年来,研究者们对于儿童在科学学习中的概念化理解开展了大量研究。这些研究成果包括不同年龄段的学生理解科学概念的详细信息，并涉及到了广泛的科学领域。有许多综述文章和论文集收录了有关的研究成果，为我们提供了对这一领域的整体认识。(Gilbert and Watts, 1983;Carey, 1985；Driver, Guesne and Tiberghien,1985;West and Pines, 1985). 这些研究所关注的共同主题是认识儿童关于自然现象的原有概念的重要性。研究者把科学学习看作儿童关于自然现象的原有概念的发展或转变，而不是新信息的点滴累积过程。已经提出了建立在这个观点之上的各种学习模型，其中有些来源于认识论文献(Posner, Strike, Hewsonand Gertzog, 1982), 有些则来自认知心理学(Osborne and Wittrock,1983).这些工作对于课堂教学实践都有重要意义。承认儿童相异概念的教学方法也得到了研究、发展和检验。这些教学方法包含了建立在基本理论的不同方面上的各种教学策略，并对一定年龄段的学生进行了实验，报告了研究结果。
本文是关于建立在“学习就是概念转变”这一观点之上的教学策略的文献综述。迄今为止，关于相异概念的研究在课堂实践中的影响还是有限的。在里兹，我们正在研究能够在科学教学中广泛利用这些研究成果的教学方法。本综述的目的是确定已经提出的各种教学策略并分析它们所依据的不同假设。
舒尔（Shuell，1987）指出，教师的主要工作就是确定最适合学生学习的学习任务。这就为科学教育工作者和教师提出了一个中心问题：教师选择学习任务和教学策略的依据是什么？进一步说，关于儿童的概念和概念转变的研究成果对于这个实际问题可以提供哪些指导和帮助呢？
我们认为，教师要在以下三个层次上进行教学决策：首先，教师需要营造一个能够支持概念转变学习的学习环境。例如，为学生提供一个能够互相讨论，思考不同观点的机会。第二是选择教学策略，我们把教学策略看作指导特定主题教学顺序的整体方案。第三，必须考虑选择具体的学习任务。学习任务要适应所选择的教学策略，并且必须考虑具体科学内容的需要。
要确定适当的教学策略，应当考虑以下四个因素：
1． 学生原有的观念和态度：学生在广阔的科学领域中具有的前概念在文献中已有大量报道，现在需要考虑的是怎样利用这些结果进行教学。
2． 预期的学习结果的性质：学习结果和用科学术语对这些结果的逻辑分析是制订教学计划的主要框架。
3．分析在发展和转变观念的过程中对学生智力的要求：这种分析集中于学习者从现有概念向预期结果转变的过程中需要经历的智力途径的性质。
４．考虑可能用来帮助学生从现有概念向科学概念转化的各种教学策略。
本文在综述关于概念转变的教学策略的文献过程中，将突出上述四个要素。首先总结文献中报道的各种不同的教学策略，然后确定和分析有关的理论问题。最后讨论为概念转变而教所存在的实际问题。
促进概念转变的策略综述
我们将促进概念转变的教学策略分为两大类。第一类是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略。第二类以学习者原有的观念为基础，利用比喻和类比的方法将其扩展到新的领域。这两类策略在促进学习者的概念转变过程中所强调的侧重点不同。强调认知冲突及其解决的策略可以看作来自皮亚杰的观点，认为学习的核心是学习者积极参与对知识的重组。以学生的认知结构为基础进行扩展的教学策略，重点不在于学习者的主动调适，而是侧重于教师的适当干预，为新的思维方式提供“支架”。
以认知冲突和解决冲突为基础的教学策略。
许多促进概念转变的教学过程是建立在认知冲突基础上的。这些过程包括创设一定的情境，使学生对一些现象所持的观念明朗化，然后直接对其进行挑战，从而引起认知冲突。解决冲突的尝试为随后的学习提供了前提。下面总结了建立在认知冲突基础上的不同的教学策略。
a) 矛盾事件
纳斯伯姆和诺威克（Nussbaum，Novick1982）提出了一种以皮亚杰的顺应理论为基础的教学策略。这种策略包括四个主要因素：
1．首先通过学生对暴露事件的反应来揭示学生的前概念。
2．使学生明确意识到他们自己和别的学生的想法。
3．通过让学生尝试解释一个矛盾事件，引起概念冲突。
4．鼓励和引导认知的调整，建立与科学概念相一致的新的概念模型。
研究者将上述过程作为气体结构（包括粒子间真空的概念和粒子运动的概念）教学的基础，对11岁至13岁的学生进行了教学实验。在对这种教学方法进行评价时，作者认为它对“激发认知挑战和学习的动机是很成功的”，但承认“不能使所有的学生达到预期的概念转变的效果。”在结论中，他们将这种方法与科学史进行了比较，并指出“一个重要概念的转变不能通过革命的方式发生，而在本质上是一个渐进过程。”
b) 不同认知间的冲突
斯太威和伯克威茨（Stavy，Berkovitz，1980）研究了两种通过引起冲突进行的教学活动，并对它们进行了区别。一种是学生对某一物理现象的认知结构和真实的物理现象之间的矛盾；另一种是对同一物理事实的两种不同的认知结构之间的冲突。
他们利用第二类冲突设计了一种教学策略，目的是为了促进儿童理解温度的概念。他们特别揭示了学生描述温度的两种不同的表达方式之间的矛盾冲突：定性的直觉的描述和定量的描述。对于一定年龄的儿童来说，对温度某方面的定性认识是正确的，冲突策略利用了这些正确认识，鼓励他们应用这些知识去解决一些定量的问题，从而引起矛盾。例如，大部分9到10岁的儿童认为温水加温水还是温水，然而他们也认为30摄氏度的水加30摄氏度的水，就会得到60摄氏度的水。
这种教学策略利用作业纸和精心设计的实验使学生意识到他们认识上存在着矛盾．将这种教学策略用于平均年龄为十岁的小学生，分别让他们进行单独练习和小组练习。关于实验结果作者写道，研究表明，无论是在单独还是班级的训练情境中，冲突确实促进了儿童对温度概念的理解。他们提到，这一策略对于帮助儿童理解温度的“强度”性质具有特殊作用。
科斯格儒等（Cosgrove， Osborne, Champagne, Gunstone and Klopfer and Rowell and Dawson）在1985年提出了一种教学法，要求学生明确地解决不同观点之间的差异（如学生之间的、教师的、科学书籍上的观点）。科斯格儒和奥斯本提出了“产生式学习的教学模式”，它由四个阶段组成：
1．预备阶段：教师需要理解科学家的观点、学生的观点和自己的观点。
2．集中阶段：给学生创造机会探索与概念有关的情境，最好是真实的日常生活情境，鼓励学生阐明自己的观点。
3．挑战阶段：学习者互相之间对现有的观点进行争论，辩护或质疑。必要时，教师可介绍科学的观点。
4．应用阶段：给学生提供各种情境来应用新观念。
作者强调，科学观念只有通过实验、演示或类比的方法，使学生认为它是明智的和合理的，才能积极地接受它。他们还强调了预备阶段的重要性。
研究者用这种模式进行电路中电流的教学。在挑战阶段，进行一个“关键测试”，测量灯泡两测的电流。这种电流单元的教学对于11--14岁的学生已经进行过多次实验。作者报告说，这种模式成功地帮助学生改变了对电流的认识。在此之前，学生认为电用光了，现在则认识到在电路中电流处处相同。
在研究中，他们注意到了新观点在时间和不同情境中的稳定性问题，指出＂那些与学生的直觉知识相反的，而又没有被其他学习情境所强化的概念，在学过一段时间之后，需要进行更多的应用练习．”
查朴尼等（Champagne, Gunstone and Klopfer，1985）提出了一种以对话为基础的教学策略，他们称之为＂对抗偏见＂，专门用来改变学生在特定的领域内的原有认识．（例如，物体的运动），它包括以下几个步骤：
１．首先使学生明确他们用于解释或预测一个常见的物理现象的观念（例如，关于向外排气的气球的运动）。
２．每个学生对自己的预测或观念作进一步的分析论证，并向全班同学介绍．
３．学生们尽力阐明自己的观点是正确的。经过讨论和争论，使每个学生都能明确自己对于有关情境中的运动的看法。
４．教师演示物理现象（例如，释放气球），并用科学概念进行理论解释。
5． 进一步的讨论，让学生对他们自己的分析和科学的分析进行比较。
据报道，研究者将这种策略运用在中学生和实习教师中。作者指出，在教学过程中，讨论、考虑他人的观点，将所研究的情境与其他的真实物理现象相联系，对于促进概念的转变非常重要。他们同时指出，必须激励学生增强自主学习的动机。经过这种教学课堂讨论的质量有所提高．
除了在教学开始时，通过引起与学生的前概念的冲突以促进概念转变之外，罗尔等（Rowell and Dawson，1985）还提出了另一种策略，在介绍新概念以后，再解决学生的前概念和新概念之间的冲突．这种方法来自科学哲学、科学史和皮亚杰的平衡理论的观点。它建立在以下前提之上：
１．一个理论只能被另一个更好的理论所代替，而不是在遇到无法解释的证据时被抛弃。
２．建构一个更好的理论并不需要直接挑战个人自发产生的相关知识。
３．尽管认知的改变包含策略和元认知的知识，但不必将它们建构在一起．
这一教学方法包含六个步骤：
１．确定学生认为与问题情境相关的观点．
２．讨论并将内容记录下来，以备随后思考．
３．告诉学生将要教给他们的理论能够解决这些问题，而且要求他们参与知识的建构和随后的学习，与他们自己提出观点进行对比。
４．在学生已有的知识基础上提出新的理论．
５．要求学生用新的理论解决问题，从而证明这个理论已经被个体建构。要求学生把这个过程记录下来，作为第二次笔记．
６．每个学生对步骤２和５的记录结果进行比较，检查这些观点的性质．起初的检测直接针对在测试中的刺激问题的记录．随后的检测尽可能地包含许多相关的情境．这样，使学生参与获取元认知的知识过程之中．
道森（Dawson，1990）考察了使用这种方法给初学者介绍化学变化的教学过程．
以发展学生与科学观点相一致的认识为基础的教学策略
与引起冲突并要求学生解决冲突的教学策略不同，第二类教学策略是建立在学生现有观念基础之上的。随后的教学使学生的现有观念向科学认识发展和拓宽。
克莱门特（Clement et al 1987）在力学领域里提出并验证了一套类比的教学策略，其目的是增加有益的直觉的应用范围，并减少有害的直觉的应用范围。这种策略假定，在学生掌握定量规律之前，给学生提供机会建立对现象的定性直觉的理解，这样可以促进概念的转变。利用学生原有的直觉知识，在被学生误解的“靶例”和“锚例”之间形成类比关系，通过这种方式来发展学生的理解。研究表明，在发展这些关系的过程中，“架桥策略”是非常有用的。
布朗和克莱门特（Brown，Clement 1989）描述的架桥策略包含四个步骤：
1． 创设一个靶子问题，暴露学生与讨论的主题相关的错误概念。例如，大多数初学物理的学生对于静止在桌子上的书会受到向上的力，往往产生错误的概念。学生中最典型的观点是，桌子是被动的，不能对书施加向上的力。
2． 教师举出一个符合学生直觉的类比例子（例如，用手托着一本书），这个例子称为一个“锚例”，或简单说是一个“锚”（锚的直觉含义是初学者所持有的和物理理论基本相容的信念，这种信念可以是明确的，也可以是缄默的。）
3．教师要求学生在锚和目标事件之间作出明确的对比，并试图建立类比关系。
4．如果学生没有接受这种类比，教师再试图找到一种架桥类比（或者一系列架桥类比），即在目标和锚之间插入的概念化的中介物。例如对于放在桌子上的书，可以用放在弹簧上的书作为中介物。
据报道，运用这种策略克服静止、摩擦力和关于运动物体的牛顿第三定律的错误概念产生了很好的效果。实验组和控制组在教学后的测验成绩有显著差异。最近的工作涉及到有关抛锚概念的更进一步的研究。
斯太威（Stavy，1991）也报告了他的研究工作，其目标是利用学生直观的感性知识，理解蒸发过程中的物质守恒。斯太威认为，在已知的和未知的事物之间利用类比关系，可以帮助学生学习新知识，摒弃或修正错误概念。在他所报告的研究中，来自5、6 年级的学生分为两组，第一组要完成的任务是首先研究碘的蒸发（碘蒸气是可见的有色气体），然后再尝试着去做类似的工作，研究丙酮的蒸发（丙酮的蒸气是一种不可见的气体）。第二组学生首先观察丙酮的蒸发，然后再观察碘的蒸发。结果发现，第一组学生的学习要比第二组有效的多。对碘蒸发现象的直觉感性的认识成为认识丙酮的蒸发的一个类比例子，便于消除对于丙酮的错误认识（学生认为丙酮消失了）。
通过对16—19岁的学生的研究，尼德若（Niedderer，1987）提出了一种概念转变的不同方法。作者认为这种方法和布朗在1977年提出的教学策略的理论基础一样，也是以“新科学哲学”为基础的。其目的不是用科学理论代替学生自己的观点（学生自己的观点是与日常生活中的思考相联系的），而是让学生了解科学理论和自己的观点，并通过比较日常思维与科学思维的差异来达到学习科学概念的目的。这一点，所罗门（Solomn，1983）也指出过。概括地说，这个策略包含六个阶段：
1． 准备：教学干预之前的过程，包括准备仪器和相关概念。
2． 开始：提出一个开放性问题。
3． 实施：包括下列内容：提出问题或形成假设，设计和进行实验，观察，理论讨论，总结发现。
4． 对结果进行讨论：全班讨论。
5． 与科学的结论进行比较：把学生的发现与相似的历史上的理论或者现代观念进行比较，找出不同之处，并讨论产生这些差异的原因。
6． 反思：鼓励学生回顾实施过程，并思考出现的特殊问题或困难。
研究者将这种方法应用于“力”这一单元的教学中。在学生学习了距离、时间、速度、加速度等概念之后，向他们提出一个问题：加速度与什么因素有关？学生分组进行讨论，他们确定问题，形成假设，进行实验做汇报。然后，教师说明一个普遍理论可以解决各种问题，指出F=ma 这一公式是与学生讨论的问题相联系的。
作者指出，在他们的研究中，学生一般能解决特定的问题，但是不能找到普遍关系。在领会科学探究的基本思想方面有所进步。作者也声称：“这种教学策略通过让学生自己得出结论，并且系统地与科学研究的结论进行对比，从而开始了深入的学习过程，这一点看起来是合理的。
概念转变教学中的理论问题
我们已经确定了文献中的两类为概念转变而教的教学策略（认知冲突及其解决和学生观念的发展），现在讨论几个理论问题。其中有几个直接来自于综述文献，另外几个则是大家普遍关心的问题。
承认学生的观点
在上述所有的教学策略中，潜在的基本原理是，强调在任何教学事件中承认学生的现有观点和理解方式的重要性。这个过程有多种不同的实施方式：
——课堂上明确引发学生的观点。
——选择教学的切入点。
——设计课程。
在所有的认知冲突策略中，都包含着让学生有机会阐明自己的观点这个阶段（其中也包括尼德若的工作），这样就可以确定学生的观点与科学的观点之间的差异。尼德若从学生的观点出发，利用替代的方法将学生的观点作为发展科学概括的基础。在所有这些案例中，都明确揭示学生的观点，并将其作为后来教学的基础。
克莱门特首先设计一个目标问题，用来揭示学生关于某些现象的错误概念，之后将教学重点转入考虑锚例，即教师用来做类比的例子。在这种设计中，以学生的观点和理解作为选择教学切入点的依据；最初的教学并不直接回答学生在课堂上明确提出的观念。斯太威用类似的方法，有意识地利用学生的理解（他们的直觉的感性的知识）为质量守恒的教学提供切入点。
其他研究者利用有关儿童的现有概念的知识设计科学课程。例如，斯克鲁等（Schollum,Hill,Osborne,1982）在教11—13岁孩子力学时，利用了儿童的以下观念，许多孩子认为，物体之所以向前运动，是因为在物体内有一些东西保持它们向前运动。他们在这个基础上设计教学，首先介绍这个东西就是动量。使用这种方法的教师报告说，孩子们似乎已经有了这些观点。爱森和斯太威（Eisen，Stavy，1987）采用同样的方法，设计了一个光合作用的教学单元，从自然界中的物质循环开始讲授。他们认为这种教学反映了学生学习的自然规律。
冲突的本质和作用
从教师的角度来看，以上所有的教学策略，包括那些不是建立在认知冲突基础上的教学策略，都有一个基本要素——实际的或潜在的冲突。这些冲突存在于科学理论和学生带到学习过程中来的观点或者作为学习过程的结果而形成的观点之间。例如，在斯太威的工作中有这么一个例子，教师考虑到学生有关蒸发过程中质量守恒的观点，因此期待着学生关于丙酮蒸发的问题的回答与科学的观点产生冲突。同样的情景，则由于首先使用了碘的蒸发而被避免。然而，尽管教师可能意识到存在冲突，学生却可能全无意识。确实，即使冲突被某种方式明确化，仍然不能保证学生意识到它的存在和它的意义。
有意识地利用以冲突为基础的教学策略，可能会使学生的观点和科学观点之间的矛盾明确化，但是也可以利用其他矛盾：
——学习者现存的两种观点：例如，斯太威和伯克威茨利用学生关于温度的直觉定性认识和定量认识之间的矛盾。
——学习者持有的解释模型和不能被这种模型解释的事件之间的矛盾。例如，纳斯鲍姆等（Nussbaum，Novick，1982）利用了学习者关于气体结构的连续性模型和气体能够被压缩这一事实之间的矛盾，建立认知冲突。
——学生持有的观点和同学的观点之间的矛盾。例如查朴尼等（Champague.et.al.1985）利用学生关于物体运动的各种各样的观点来建立冲突。
任何以冲突为基础的策略要取得成功，都依赖于学习者认识和解决冲突的意愿和能力。例如，在课堂上不同学生的观点，或者学生的预测与物理现象，并不能带来冲突，除非学习者准备构建和理解这些观点和事实，并试图建立彼此之间的联系，这样才会引起认知冲突。德雷弗斯等（Dreyfus et al,1990）指出，从保证学习者对某一知识的建构或仅仅从学习知识的角度来说。即使是意义明确的冲突也并不总是成功的。
在本文综述的教学策略中提到的冲突的作用及其解决方式有以下四种：
１．如果要使学习发生，在教学的早期阶段就必须让学生认识到冲突的存在。
纳斯鲍姆等（Nussbaum，Novick，1982）从需要的角度说明了他们在教学的起始阶段引起冲突的理由。使学生意识到用他现有的概念无法解决的问题，并且假定人类具有一种天生的需要，就是在两种认识之间减少矛盾和不和谐，避免冲突。因此，冲突的存在就成为寻求一个更好的解释的动机因素。这一点在斯太威和伯克威茨关于温度的教学中也得到了确认。
２．首先介绍一种不同的思维方式，然后使冲突明确化。
罗尔等（Rowell，Dawson，1983）指出，在学生有机会阐明自己的观点和介绍科学观点之后才应引起冲突。他们认为这种方法是最有效的，减少了学习者的困惑，“直至有一种新的思维方式来取代时，才对学生旧的思考方式提出挑战。”
３．不把引起冲突作为促进学习的必要手段。
克莱门特把冲突作为学习的潜在的有用的动力。他建议，如果在同一学生的认知结构中存在着错误概念和正确概念，一种合适的方法是使两者彼此挑战。尽管克莱门特的基本策略是运用类比来发展有用的概念，而不是挑战错误概念，他也注意到在持有不同观点的学生之间利用冲突的作用。他认为，熟练地引导课堂讨论，是引起矛盾、产生内部动机和重建概念的最有效方式。
４．避免冲突
斯太威认为，冲突策略可能会使学生失去信心，有时甚至会从正确判断退行到错误判断。她指出，在她利用类比的教学策略中，“没有使学生意识到冲突或学习过程，在学生无意识状态下学习也会发生。从学生的角度来看，既没有错误概念，也没有学习发生。”
科学概念的结构
一个新概念只有能被学生表达时，学生才能接受它。换句话说，他们必须发现它是可理解的。在不同的教学策略中，新概念的产生和使学生理解它们的方式是不同的。例如，在那些强调冲突的教学策略中，倾向于假设从学生中产生相异概念，如果学生提出一些可行的相异概念，然后就能够把它们集中起来，所有同学通过讨论和实验，最后达成一致认识。在学生已经提出可行的概念的情况下，这种策略可能是有效的。
但情况并不总是这样。在这一领域的一些研究者承认，有时需要教师介入其中，提出某个“可接受的观点”，与学生提出的观点并行。这就使我们注意到了关于科学概念建构过程的基本理论方面。我们认为，科学概念不仅仅是为了理解经验而形成的个体建构，而是从科学的社会团体中发展起来的一种“思维方式”。在这个意义上来说，它们需要通过科学文化来传承，而不是从个体经验中发现。因此，帮助学生建构科学概念，包含着一个介绍科学文化的过程，教师在这个过程中起着重要作用。
在回顾概念转变的不同策略时，我们确定了促进科学概念的建构过程的不同方式。在一些极端的策略中，通过头脑风暴和反应，最大限度地鼓励学生自己提出更可行的概念。然后，教师肯定其中的一些观点，否定另一些观点。通过这种曲折的方式来引导学生得出科学的概念。
有些策略则更直接地支持知识的构建过程。例如，仔细而严格地选择类比来支持新概念的建构。由罗尔等提出的策略明确给出了构建新模型的时间，但没有说明怎样建构。在另一些策略中，教师根据对学生的了解，提供一种综合的“思维方式”，并与学生讨论它的应用。我们认为，这个过程实际上是将科学团体提出的概念和理论提供给学生，并与学生讨论其意义。按照维果斯基的思想设计的教学过程，则强调通过一个明显的“支架式”阶段，支持学生发展新的能力。
在里兹，在我们自己关于力学教学的研究工作中，我们正在利用计算机模拟，在学生学习的适当时机明确介绍一种表达策略（例如用箭头表示力的矢量），我们不希望学生自己发现类似的方式，尽管他们需要机会来使用这套符号进行思维和解释有关情境，以便使它成为可利用的工具。
知识建构过程中存在的问题是，要建立某一领域的科学模型，必须建立起这一领域的一系列概念及其相互联系，学生构建牛顿力学和电学时的情况都是如此。力学需要在力、速度、加速度、动量等概念之间建立联系；电学则需要建立电流、电压、电阻、电功率等相互联系的一些概念。在这些情况下，学生需要花费时间来建立新的模型，在这个过程中可能（无意识地）试图解释原有的经验。尽管这些知识只能一点点地建构，但这种复杂的思维方式可能作为一个整体才能被学生理解，这样就给教学提出了一个更复杂的问题。
科学概念的评价
学生可能能够建立起一个科学概念的表达方式，对他们来说，这个概念也是可以理解的。然而，仍然存在概念转变过程中的下一个问题，即学习者赋予这些科学概念什么样的地位。这里存在着多种可能性，概念可能被理解（如学生能够创建一个关于它的内部的叙述），但是学生不相信它描述世界的方式。我们都有这样的经验，高中学生对于粒子理论的反应就是这种方式。
在这里，我们不是在本体论意义上评价一个新概念，即表达事物是怎样存在的，学生可能从实用的角度来评价它们。在这种情况下，对概念的评价是看它在特定的情况下是否有用。所罗门提出的观点可能是重要的，教学不是为了改变学生的观点，而是要帮助他们理解特定的认识方式适合于特定的情境。
对新概念的进一步评价可能涉及到其概括性。这个特征既不是新概念能否更好地符合个体经验，也不是在特定情况下是否更有用。这种评价方式引入了一个认识论的标准——一致性。尽管可能存在一些内在的认知压力，趋向思维上的一致性而抵制矛盾，但对儿童和成人的推理过程的研究表明，这种作用是比较小的。然而，引导学生走进科学时却要将其作为主要标准。正如我们在前面提到，科学教学需要包含明确的科学概念的支架过程，还需要明确介绍隐含在科学的“语言游戏”之下的认识论的假设。科学语言的过分简洁也造成了学生的日常概念和科学概念之间的差异。这不仅由于学生的日常概念和科学概念差异较大，而且评价的重点和标准也有显著区别。对日常概念而言，本体性和功利性的标准可能更占优势，而对科学概念的评价则更注重其简约性。
在具体的概念转变策略中，有一些策略从这个角度对教学提出了建议。其中有许多建议给学生提供机会来评价不同的概念。例如罗尔等提出的策略明确了这一点，查普尼等提出的教学策略则通过学生讨论和交流观点来实现评价。
在这种评价过程中，要求在不同标准的基础上比较两个或更多的可竞争的概念。这些标准包括内在一致性和概念的扩展。在实践中，这就意味着为了评价科学概念，需要给学生思考机会，不仅考虑经过精心选择的单一现象，而且要分析各种各样的实例。
在概念转变教学中涉及到许多实际问题。
显然，学生和教师是本文所描述的课堂教学活动的主要参与者。那么，概念转变教学应该对他们提出哪些特殊要求呢？
对学生的要求
许多教学方法的共同的特征就是包括学生讨论这样一个阶段。讨论的方式有两种，一种是小组讨论，另一种是全班讨论。讨论使学生充分意识到他们自己的观点和其他同学的观点。这个阶段对学生提出各种要求，包括听取、理解和评价别的同学的观点。在考虑这些不同观点的过程中，（特别是冲突策略）学生要经常面对老师提供的更具权威性的观点。这样就给学生提供了大量不同的看问题的角度和方法，学生要考虑各自的优缺点。
在这种鼓励发表多种观点的学习环境中，存在一个基本点，就是需要特定的科学观和学习观的支持。如果学生持有不同的观念就会产生问题。例如，如果学生具有传递型的学习观，并且坚持认为科学的观点是正确的，那么要求他们考虑自己和其他人对一个现象的看法，对他们来说就会感到不合情理。这种矛盾曾经出现在课堂实践中。有一个十四岁的女孩，当教师问她关于某个现象的观点时，她回答“为什么要问我，不如告诉我们正确的答案。”这个女孩的回答在她关于科学和学习的认识中是合理的。如果要使学生用本文所描述的各种教学方法有效地投入学习，必须向他们说明理由，并鼓励他们进行思考和反思。
显然，这些教学方法将学生置于智力挑战的位置上。当然，这是从训练的角度而言。然而，德雷弗斯等（Dreyfus, Jungwirth and Eliovitch，1990）提醒我们，学生带进科学课堂来的不仅仅是相异概念，还有重要的态度，这些态度将影响随后的学习。特别是他们发现，“聪明的成功的学生对认知冲突的热情很高。他们喜欢产生出人意料的效果的教学方法和面对新的问题。”与此相反，“不成功的学生表现出发展了副面的自我形象，强化了他们对学校和学校任务的消极态度，使他们产生了很高的焦虑水平。”其结果是“他们极力地避免冲突，当面对冲突时他们就本能地辩解，冲突对于他们来说似乎只是代表着又一次失败。斯太文（Stavy，1991）也提出类似的观点，她认为冲突会使学生失去信心，有时还会引起退步。
然而无论采用哪种策略，从学生的角度来看，一个主要的特征在于，知识不是提供给他们的“现成的东西”,他们自己需要对理解学习活动负最终的责任。
对教师的要求
报道的所有方法都要求教师对学生的观点和理解做出反应。这种反应可以采用不同的途径和方法，因而对教师的要求也有所不同。
在一些情景中，要求教师担任一个中性的“顾问角色”。这一角色的某些方面对教师来讲可能是不熟悉的，例如搜集各种观点和拒绝表达观点，或者支持学生为了进一步探究而制定自己的学习计划。
在其他情况下，需要教师直接对学生的观点做出反应，帮助他们向科学的观点发展。在这些情景中，有三个要点需要教师把握：（1）所教的科学领域的知识；（2）在这一领域中学生们所倾向使用的概念；（3）在教学过程中学生倾向于使用的概念发展方式。在任何特定领域中，关于概念发展方式的知识有助于认识课堂学习的动力过程和途径。在教学之前，每个学习者的概念发展方式是不能完全确定的（例如，通过将学生开始的观点和计划的学习结果进行理论上的比较）。只能通过实践和知识的发展过程来获取对于一般的概念发展方式的认识，这种认识可能对于专家和建立教师的自信最有帮助。
另一个对教师的基本要求是营造一个课堂环境，在其中学生能感到自信，能够公开地表达和讨论他们自己的观点。要营造这种课堂环境，教师必须了解学生的需要、感情和观点，成为班级的有效管理者。
我们认为，对许多教师来说，上述要求可能代表着在一定程度上改变目前的课堂实践。要求教师做到以下几点：
——了解与所教课题有关的学生的观点和理解方式。
——认识所教课题的可能的概念发展方式。
——对学生学习进步敏感。
——能够提出学习任务以支持和鼓励学生的进步。
——对所教课题有足够的理解，能够辨别不同的观点并对其作出反应。
——能够组织和管理允许上述所有情况都发生的课堂环境。
总结
本文回顾了为了促进学生的概念转变而设计的各种教学策略。这些策略的主要目的都是帮助学生建立更科学的世界观，所不同的是实现这一目标的具体途径。研究者提出了多种激励学生的方法：（1）用新概念去替换学生存在的前概念。（2）拓宽和发展存在的观点，并将这些观点应用到新的情景中。（3）发展可能与学生存在的观点并行的科学的理解。（4）在不同的情境中辩认合适的或适用的模式。
显然，不同的教学策略对学生的认知要求是不同的。这就回到了本文的引言部分中提出的选择教学策略的基本问题。比较学生现存的概念和预期的学习结果为我们提供了对所期望的概念转变的整体认识，并在一定程度上表明了学生必须经历的智力活动的范围和本质。此外，选用促进概念转变的任何教学策略都将为学习者提出特定的认知需要，在设计教学时必须将这些需要与其他的相关因素一起考虑。
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