Chi

Pour Chi et al. (1994) toute entité du monde appartient à une catégorie ontologique particulière. Ces auteurs proposent trois grandes catégories ontologiques (ou bien trois arbres de catégories) : la matière (ou objets), les processus et les états mentaux. Au deuxième ordre, chaque catégorie est divisée en sous catégories, la matière est divisée en chose naturelle et chose artificielle ; la catégorie « processus » est divisée en procédure, événement et contrainte à partir d’interactions (constraint based interaction); la catégorie « états mentaux » est divisée en émotionnelle et intentionnelle. Au troisième ordre, on trouve des sous catégories pour les catégories de chose naturelle, événement et constraint based interaction. Selon eux, il peut exister plus d’arbres de catégories. Les catégories qui se trouvent dans un arbre sont ontologiquement différentes. Ces auteurs précisent ce qu’est le terme attribut ontologique en le différenciant des autres attributs: « An ontological attribute, as distinct from either defining attributes or characteristic features, is a property that an entity may potentially possess as a consequence of belonging to that ontological category; whereas defining attributes are those an entity must have, and a characteristic feature is one defining attributes are those an entity must have, and a characteristic feature is one that an entity most frequently has (p.29)».À chaque catégorie correspond une liste d’attributs que les concepts doivent posséder pour entrer dans la catégorie et la signification d’un concept est déterminée par la catégorie à laquelle il est attribué.

Pour Chi et al. (1994), le changement conceptuel a lieu lorsqu’il y a changement d’une catégorie à une autre. Il peut y avoir deux types de changement, le premier est le changement d’une catégorie à une autre au dedans d’un même arbre, le deuxième est le changement entre les arbres de catégories. Ils considèrent que le premier changement est plus facile que le deuxième (p.31). Selon eux, la plupart des concepts scientifiques appartiennent à la catégorie de « constraint based interaction » qui est une sous catégorie de processus. En général pour les élèves, les concepts comme la force, le courant électrique, la lumière, font partie de la catégorie de matière, il s’agit d’un changement entre les arbres de catégories.