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为了设计把系统知识传授给学生的有效方法，了解科学概念在儿童头脑中的发展是非常必要的。它在心理科学上的理论意义并不亚于该问题的实际方面。而我们对这一课题的了解出奇地匮乏。
学校里讲授的科学概念在儿童的头脑中起了什么作用？信息同化（assimilating of information）和儿童意识中科学概念的内部发展之间又有什么联系？
对于这些问题，现代的儿童心理学有两种回答。一种思维学派认为，科学概念没有内部史（inward history），也既并不经历发展，而是通过理解和同化（understanding and assimilation）的过程被现成地吸收。大多数教育理论和方法仍以这一观点为基础。但是，这种观点尚缺乏理论或实际运用的依据。正如我们从概念形成过程的调查中所知道的那样，一个概念不只是某种由记忆来形成的联结的总和，也不只是一种心理的习惯（mentaihabit）；它是一种复杂而又真实的思维活动，这种思维活动无法通过训练来教授，只有在儿童心理发展本身达到所要求的水平时，方能获得。在任何一个年龄，用词来体现的一个概念表示一种概括活动。但词义在演化。当一个新词为儿童所习得时，它的发展仅仅开始：首先，这个词是一种最原始类型的概括；随着儿童智力的发展，它不断地被高级类型的概括所取代，这个过程最终导致真正概念（true concepts）的形成。概念或词义的发展有赖于许多智力功能的发展：审慎的注意，逻辑的记忆，抽象，以及比较和分化的能力。这些复杂的心理过程不是单凭最初的学习就能被掌握的。
实践经验也表明，概念的直接教授是不可能的，而且也是没有效果的。一位试图如此做的教师，除了空洞的言辞和儿童鹦鹉似地背诵外，一无所成。虽然模仿了相应概念的知识，但实际上是一片空白。
对词和词义的性质有着深切理解的L.托尔斯泰（L.Tolstoy）比其他一些教育家更清楚地认识到把概念简单地转述给学生是不可能的。他曾讲述他试图把书面语言教授给农民的孩子，先把他们自己的词汇“翻译”成民间故事的语言，再把故事语言翻译成俄文书面语言。他发现当教授儿童书面语言时，不能用人为解释（artificial explanations）、强记和重复，就像教授外语一样。托尔斯泰写道：
我们不得不承认，我们尝试过数次……这样做时，几乎总是遇到孩子们那种不可克服的厌恶，它表明我们处在错误的轨道上。这些经验留给我一个必然的事实——解释一个词的意义是完全不可能的……。当你解释某个词时，例如“印象”这个词，你用其他某个同样不可解释的词或整个一系列词去替代，这些词之间的关系就像“印象”这个词一样不可理解。
托尔斯泰说儿童们需要的是一个从普通语言的上下文（general linguistic context）获得新概念和词语的机会。
当他在一个基本上能够理解的句子中听到或看到一个不识的词，并且在另外一个句子中又一次发现这个词时，他对这个新概念开始有了一种模糊的观念，或早或晚他会觉得需要用这个词，——而且一俟用到了，那么这个词和这个概念便是他的了……。但是，如果故意给小学生新的概念，我认为就像教小孩通过平衡规律走路一样是不可能的和无效的（43，p.143）。
关于科学概念演化的第二种回答并不否认在儿童的头脑中存在着一个发展的过程；然而，它认为这个过程本质上并不相异于由儿童的日常经验形成的概念的发展，并且认为分别考虑两个过程是无意义的。这种观点的依据是什么？
这一领域的文献表明大多数研究者在研究儿童时期的概念形成时，使用了未经系统讲授的由儿童形成的日常概念。从这些资料中得出的一些规律也常常作为假设运用于儿童的科学概念，而且认为没有必要对这些假设进行检验。只有少数在儿童思维问题上颖悟的当代学者怀疑这种推广的合理性。皮亚杰（J.Piaget）在儿童通过他自己的心智努力而形成的现实观念与成人的决定性影响而形成的现实观念之间划了鲜明的界线；他指出第一种类型是自发的（spontaneous），第二种类型是非自发的（nonspontaneous），并承认对后者值得单独研究。在这一点上，他比儿童概念方面的其他学者更为深入。
同时，皮亚杰理论中的错误折损了他的观点之价值。虽然皮亚杰坚持儿童在形成概念中体现了自己的心智特征，但他倾向于运用自发概念的主题，并且假定它们只有在儿童思维的特性方面给我们真正的引导；他没能看到两种概念之间的相互作用，以及使它们在儿童智力发展中统合成一个概念体系的联结。这些错误导向了其他方面。皮亚杰理论的一个基本信条是，思维发展的社会化是儿童智力发展中最本质的东西。但是，如果他关于非自发的概念性质的观点是正确的，那么在思维的社会化方面，它将遵循这样一个重要事实，即学校的学习与内在发展过程无关。这种不一致在理论上和实践上都是皮亚杰理论的一个弱点。
从理论上说，思维的社会化（socialization of thought）被皮亚杰看作是对儿童自己的思维特征的机械废除（mechanical abolition），让它们逐步凋萎。所有在发展中出现的新东西，取代了儿童自己的思维方式。纵观整个儿童期，在两个相对抗的思维形式之间存在不停的冲突，在每个连续的发展水平上伴有一系列妥协，直到成人思维的形式得以完成。儿童自己的天性在他的智力进展中没有承担建设性的部分。当皮亚杰认为，就有效的教学而言，没有什么东西比自发的儿童思维的完备知识更重要时（33），他显然是受了下述观念的启迪：为使战斗成功，必须了解自己的任何一个敌人；为了研究儿童的思维发展，必须了解儿童的思维。我们将用下述的前提来驳斥这些错误的前提：非自发的概念的发展必须具有儿童思维在每一发展水平上的一切特性，因为这些概念不是通过死记硬背而被简单地获得的，而是在儿童自身艰巨的心理活动的帮助下逐渐发展的。我们相信，这两个过程——自发的和非自发的概念的发展是彼此联系和相互影响的。它们是单一过程的组成部分：概念形成的发展是受变化着的外部条件和内部条件影响的，但本质上仍是一个整体过程，不是对抗的冲突和相互排斥的心理形式。教学是学龄儿童概念的主要来源之一，也是指导它们发展的一种有效力量，它决定了儿童整个智力发展的命运。如果是这样的话，那么儿童概念的心理学研究结果就可以运用与皮亚杰的预见完全不同的方式来说明教学问题。
在详细讨论这些前提之前，我们应该在区分自发的概念与非自发的概念（特别在科学概念方面）时阐释自己的理由，并对后者予以特别的研究。
首先，我们通过简单的观察发现，概念是在全然不同的内部条件和外部条件下形成和发展的，这取决于它们是源自课堂教学还是源自儿童自己的个人经验。甚至驱使儿童形成这两种概念的动机也是不同的。当儿童在学校里同化概念和当儿童自行其是形成概念时，他的心理面临不同的问题。当我们把系统的知识传递给儿童时，我们教他许多他无法直接看到或经历的东西。由于科学的概念和自发的概念与儿童的经验有着不同的联系，而且在儿童对事物的看法上，两者具有不同的影响。因此，可以预计它们从开始到最后形成遵循着不同的发展路径。
作为一种学习的对象而被选出的科学概念还具有启发性价值。目前，心理学家只有两种方式来研究概念的形成。一种方式涉及儿童的真实概念，但运用诸如词语定义（verbal definition）的方法，这种方法并不渗透到词语的表层以下；另一种方式允许无限的深层心理分析，但只通过研究人为设计的实验概念的形成。我们面临的一个紧迫的方法论问题是去寻找从深度上研究真实概念的方法——运用上述两种方法业已获得的结果来寻找研究这个问题的最好方法。对此，最有希望的方法似乎是研究科学概念，这些科学概念是用人为概念的方式在我们眼下形成的真实概念。
最后，这样研究科学概念对教育和教学有着重要的含义。即使这些概念未被现成同化，教学和学习在它们的获得中仍然扮演着领导的角色。发现教学与科学概念发展之间的复杂关系是一项重要的实践任务。
这些思考引导我们把日常概念与科学概念区分开来，并对它们进行比较研究。为了说明我们试图回答的这种问题，让我们使用“兄弟”这一概念——这是皮亚杰熟练地用来建立儿童思维一系列特征的一个典型的日常概念——并将它与一个在社会科学课上介绍给儿童的概念“剥削”作比较。它们的发展相同还是不同？“剥削”仅仅是重复了“兄弟”的发展过程还是（从心理学上讲）一个不同类型的概念？我们认为这两个概念的发展如同它们的作用一样必定相异，而且这两个概念形成过程的不同必定影响各自的演化。