A tanulók természettudományos fogalmak tanulásával és megértésével kapcsolatos problémáinak, valamint fogalmi fejlődésének vizsgálata mintegy fél évszázaddal ezelőtt kezdődött. Magyarországon az 1990-es évektől indultak ilyen jellegű kutatások elsősorban Csapó Benő vezetésével (lásd például Korom, 1997, 1998, 2005). Ezek során kiderült, hogy a tanulóknak számos olyan elképzésük van a világról, amely nem egyezik meg a tudományos világképpel. Az ilyen, tudományosan nem helytálló elképzeléseket, fogalmakat nevezzük – nem kis leegyszerűsítéssel – tévképzeteknek. Az utóbbi húsz évben – azon túl, hogy tudományos cikkek tízezrei tárgyalják a tanulók természettudományos tévképzeteit – vita bontakozott ki arról, hogy a tanulóknak ez a tudományosan nem helytálló „kiindulási” tudása mennyire koherens (naiv elmélet) vagy inkább izolált, intuitív ötleteknek kell-e tekintenünk azokat (lásd például Taber, 2008; Leonard et al., 2014). Számos kutatás (például Fotou–Abrahams, 2016) azt mutatja, hogy új helyzetekben a tanulók gondolkodását könnyebb megérteni izolált tudásdarabok feltételezésével, semmint koherens, naiv elméletekkel. Az izolált tudásdarabokból jönnek létre azok a primitív axiómák (phenomenological primitives, p-primek), amelyek újraszerveződése eredményezheti a tanulást, illetve a fogalmi váltást.