概念转变理论及其发展述评(3)
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Treagust等人提出“多维课堂概念转变框架”(multidimensional framework for conceptual changein classroom)，试图对主流的概念转变理论加以整合。多维课堂概念转变框架包含认识论、本体论和社会/情感三个维度，每个维度构成三角形的一条边，三个维度相互交叉(如图3所示)。为了检验该概念转变理论框架，Treagust等人对澳大利亚的高一学生在生物课堂中学习基因概念的过程加以研究，收集了课堂教学实录、教学中学生的工作单、教学前后考查学生概念理解的开放问卷以及教学后部分学生的访谈录音等多项数据，发现：无论是认识论、本体论还是社会/情感因素，单维度的理论均无法完满地解释课堂中发生的概念转变，它们从不同角度部分地解释了课堂中的概念转变：从本体论的角度，教学前学生倾向于将基因归入“物质”类别，教学后学生将基因归入“物质”类别的比例从70%下降到44%、归入“过程”类别的比例从11%增加到47%；从认识论的角度，教学后不同的学生基因概念达到不同的状态，少部分学生能运用基因概念解决问题达到了有效性状态，另一些学生则只能达到合理性状态；从社会情感的角度，由于与自身密切相关，学生对基因概念的学习具有积极的态度，但教师布置的认知任务没能促进学生的基因概念达到有效性状态，这为多维课堂概念转变框架提供了实证依据。
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4 现有理论评价
研究者从不同的背景和视角提出的概念转变理论具有各自的优势与局限，对现有理论加以评析有助于今后概念转变理论的深化与发展。基于认识论的概念转变模型优势在于：包含“学习是探究”、“学生是科学家”的隐喻并以“概念生态圈”形象地描述概念转变的环境，这对学生科学素养的培养与现代课程改革所倡导的科学探究式学习具有重要意义；模型提出顺应需满足的四个条件以及后来Hewson等人发展的概念状态操作性指标，都是研究者可以直接采用的诊断工具。然而，基于认识论的模型其局限也很明显：模型描述的是两套不相容的概念系统相互竞争的过程而非转变的因果机制，虽然Posner等人提出了包括反例、认识论信念、形而上学观念等因素在内的“概念生态圈”以描述概念转变过程可能受到的影响，但“概念生态圈”内容不断扩大，没有指出核心的影响因素，也没有阐明各影响因素之间的相互关系。
基于本体论的概念转变理论其优势在于：指出了学习者错误概念的成因、对一些基本的如力、热、电、声、基因等科学概念的转变具有一定的解释力，与科学概念的发展具有某种程度的相似性。其局限在于：某些跨类别的概念，比如光具有“波粒二像性”使其既可划分为“物质”类别，又可纳入“过程”类别，运用本体论很难解释；同时，有研究发现，即使学习者对概念进行正确归类也无法达到完满的转变，概念转变更可能是一个缓慢的、多层次的变化过程，并非学习者把概念正确归入其所属的本体论类别即可达成。
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基于朴素理论的概念转变理论也指出了学习者形成错误概念的原因以及转变的困难何在，它与发展心理学研究成果紧密结合，体现了生成性学习双向建构的机制，对相同的外部信息输入不同的学习者获得不同的建构结果这一普遍的现象具有解释力。其局限在于：学习者内部的框架理论是研究者通过学习者的心理模型做出的一种推测，不同的研究者可能推测出有差异的结果，而这些结果之间很难进行比较。
多维课堂概念转变框架旨在把不同的概念转变理论加以整合，具有基于真实课堂概念转变过程的实证依据，但目前整合的框架过于简单粗略，三个维度之间的具体关系也有待确定。
5 问题与展望
20多年来，概念转变研究出现多个理论争鸣的局面，一方面与研究者的研究视角有关，不同的研究者从单维的视角提出概念转变理论，具有一定的局限性；另一方面与研究者的研究方法有关，概念转变理论发展初期，研究者多采用静态封闭的研究方法，对真实情境下的概念转变尚不能进行完满的解释。未来理论的发展根植于概念转变研究的不断深入，因此概念转变研究在问题、方法以及视角方面应进一步改进，使概念转变理论更具解释力。在研究问题上，概念转变有待进一步澄清的问题包括：学习者原有的概念像科学概念一样是有结构的，还是基于现象主义的零散知识?学习者原有的概念是被消除、被新概念取代，还是与新概念共存形成多重表征?概念转变过程是剧烈革命的，还是缓慢进化的?是整体的，还是领域特异的?概念转变是否与学习者年龄有关?是否与学习者其他的认知能力如推理能力、建模能力、迁移能力有关?在研究方法和思路上，概念转变研究应注重生态性，关注真实课堂中的转变过程；超越“冷”的概念转变，将认知因素与社会/情境因素相结合；采用纵向追踪研究或微观发生的方法，聚焦动态的、生成性的概念转变过程。
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在研究视角上，现有的概念转变研究都是从学习者的视角出发，同时研究所涉及的概念多为力、热、电、基因等基本的科学概念。学习者固然是重要的一个维度，但科学概念本身也是一个重要却常常被忽略的维度。由研究几个基本科学概念的转变而获得的理论缺乏普适性，无法为所有的概念转变提供理论框架，比如，Mazens等人的研究表明不同的科学概念比如声和热的转变过程具有一致性也存在差异，Pique~e等人的研究发现对于促进学生“化学平衡”概念转变而言一些有效的教学策略并未完全涵盖概念转变模型所需满足的四个条件。因此，考察概念的特征、拓宽概念的范围是今后概念转变研究应着眼的视角。Fensham和White等人提出“关于内容的科学”，White给出了考察科学内容的八个维度：(1)抽象性/复杂性(2)知识类型的混合程度(3)可论证的还是任意的(4)与其他内容的联系程度(5)相异概念的解释力(6)常识经验的开放度(7)日常相关语言的存在(8)社会接受度和情感力。这为概念转变研究提供了分析概念特征的思路与框架。比如，密度概念由于具有较高的抽象性，其转变过程更多地与学习者的认知能力相关联’，而浮力概念与日常生活紧密相关、学习者的相异概念具有较强的竞争力，其转变过程更多应采用基于认识论的概念转变模型加以解释’。研究者可以将分析概念本身的特征与考察概念在学习者内部的状态相结合，采用改进的研究方法获得某一类型概念的转变过程与机制，从而构建更具普适性的概念转变理论框架，实质性地推动现有概念转变理论的发展。, 百拇医药(吴 娴 罗星凯 辛 涛)