科技自立自强需要高质量的科学教育提供可持续的人才支撑。而科学教育质量的提升,离不开对科学学习规律的深入探索。科学知识修正是科学学习的关键心理机制。从认识论层面来看,科学知识修正是建构和确证新的替代知识,并改变与之冲突的原有知识理解和判断的过程。研究者在文本理解、科学思维、概念转变等不同领域,分别基于信息加工,认识论认知和情感动机等不同视角构建了众多知识修正机制理论,并采用反驳和反证范式进行大量研究。虽然这些理论普遍认为科学知识修正是由知识冲突情境引发认知冲突,并促使学习者投入认知资源整合冲突知识的过程。但不同领域的理论及研究,在冲突情境、冲突产生及整合的具体机制上依然存在诸多不足。首先,科学知识修正源于反证和反驳等知识冲突情境,当前在不同知识冲突情境促进科学知识修正的有效性上存在争议;其次,冲突产生机制涉及通过引发认知冲突为知识修正提供动因的过程,当前在认知冲突动因功能的结构和过程证据上存在不足,最后,冲突整合机制涉及通过投入认知资源为冲突知识构建连贯关系的过程,目前在认知投入的整体水平,局部对象和加工方式上存在分歧。这些研究局限大都与知识冲突情境结构分析的不足有关。一方面缺乏统一的知识冲突情境分析框架,从而无法在不同知识冲突情境间进行有效对比;另一方面未能明确区分知识单元间的冲突与论证关系,从而不能分别考察它们在冲突产生和整合过程中的作用。本研究将知识冲突情境统一区分为知识单元间的冲突与论证关系,通过三个系列研究共9个实验,综合阅读时间、眼动技术、出声思维报告和心理测量等多种方法,从冲突情境、冲突产生和冲突整合三个环节,系统探讨了知识冲突情境影响科学知识修正的冲突产生-整合机制。研究一从知识冲突情境的结构差异入手,基于实验1和实验2,系统考察了具有不同论证结构的知识冲突情境对科学知识修正的影响,结果发现,在反驳、反证、证明和对比四种知识冲突情境中,对比冲突情境下新旧知识均无法修正,而证明冲突情境可以促进替代知识的接受,但难以改变原有知识。只有反驳和反证冲突情境可以同时促进替代知识接受和原有知识改变。研究二从冲突产生机制入手,基于实验3到实验6共4个实验,分别从结构和过程两个方面检验了认知冲突在科学知识修正中的动因功能。结果发现,（1）反驳与反证冲突情境引发的认知冲突水平高于其它冲突情境,（2）在反驳与反证冲突情境下,认知冲突具有一致的心理结构,包括冲突识别,困惑体验和投入倾向三个维度;（3）在反驳与反证两种冲突情境促进科学知识修正的过程中,认知冲突均起因果中介作用,且中介效应在两种情境间具有一致性。综合来看,这些结果支持了认知冲突的动因功能假说。研究三从冲突整合机制入手,基于实验7到实验9共3个实验,通过分离知识冲突情境中的知识冲突与论证方式,分别从认知投入的整体水平,局部投入和认知加工成分三个分析层次,采用阅读时间,眼动和出声思维方法,系统探讨了知识冲突情境影响科学知识修正的冲突整合机制,结果发现,（1）与一致条件相比,知识冲突条件提升了整体的认知资源投入水平;（2）与一致条件相比,冲突条件下认知资源被选择性投入到对替代知识及其论证关系的整合加工中;（3）这些整合加工成分主要是解释加工而非判断加工;（4）与反证论证相比,反驳论证降低了整体和局部投入水平。这些结果说明,认知冲突会促使个体投入更多的认知资源,对替代知识进行解释加工来整合冲突,同时,个体也会选择性地加工知识冲突情境中的论证关系,以较少认知投入来整合冲突。综合上述研究结果,本研究认为,知识冲突情境促进科学知识修正的认知机制可能遵循冲突产生-选择性投入的过程,而知识冲突与论证关系在其中具有不同作用。首先,对知识冲突关系的觉知会引发认知冲突,并促进认知资源投入。然后,这些认知资源被选择性投入到对替代观点及其论证关系的解释加工中,从而构建冲突知识的连贯表征。该模型不仅解释了以往研究的诸多争议,而且为科学教学中有效激发学生的思维参与提供了启示。