学生在学习正式的科学概念前，通过对日常生活现象的感知，以及长期的经验积累与辨别式学习所形成的对事物的认识，叫做“前科学概念”(pre-science conception)，简称为“前概念”(preconception)。前概念有一些是与科学概念相一致的，但更多的是那些有悖于科学概念或与科学概念不完全一致的认识即错误概念(misconception)。另外，学生在学习新概念的过程中，同样还会产生新的科学概念和错误概念。因此，学生头脑中的错误概念具有多种多样的表现形式，这些表现形式构成了一定的框架，我们称之为“相异构想”(alternative conceptions)。参照台湾林富荣等学者的二段式诊断工具修订补充高凌飚编制的浮力调查问卷作为工具，通过对242名农村初中生的问卷调查以及根据调查结果对6位初中生的深入访谈，得出了学生在对浮沉现象的认识和对浮力知识的理解及应用两个大方面的典型相异构想模式，分析了相异构想产生的原因。研究结果表明：学生在浮沉现象的认识理解上的相异构想主要有9种模式：①属性模式；②轻重模式；③实空心模式；④深浅、多少模式；⑤体积、面积模式；⑥形状模式；⑦动力模式；⑧压力、压强模式；⑨密度模式。学生在浮力知识的理解和应用上的相异构想主要有7种模式：①误用浮力产生的原因来判断物体的浮沉；②误判浮力产生的原因；③误用浮沉条件；④浮力大小与物体在水中的深度相关；⑤误用浮力原理判断沉体的浮力；⑥误判浮力原理；⑦相关概念区分不清。根据我们对学生的问卷调查和访谈结果，结合国内外学者的研究，把学生相异构想的形成原因归结为5个方面：①先入为主的生活经验；②直觉和想象；③数学知识的负迁移；④学生主观认知结构方面的原因；⑤教师教学的不当。在上述研究基础上，结合当前教学实际，给出了浮力教学的几点建议：①了解学生原有的知识和思维方式；②增强学生的感性认识；③加强基本概念、基本规律的教学；④引入“认知冲突”机制；⑤提供运用新知识的机会。