前概念是指学生与周围环境长期作用形成的对生活现象的经验型认识，以及已有知识迁移和方法类比。学生在新旧知识的碰撞和构建过程中，会不自觉地拒绝新概念，因为前概念形成后，很多时候是不相容的，即所谓“相异构想”。既然，学生原有前概念的错误成分，在教学中，教师要寻找产生的原因，并采取相应教学策略予以纠正。那我们更应该在教学中避免给学生形成新的错误前概念。教师可以有意地设计、丰富、重组一些实验，给学生带来正确的前概念，以避免或减少错误前概念，再重建新知识。建构主义认为，学习是一个积极主动的建构过程，意义赋予是学生学习的终极目标。那么，正确的前概念为物理学习做好铺垫，成为物理学习的资源和增长点，对学生掌握物理概念产生积极影响。笔者从实验教学的角度，谈谈如何在教学中给学生渗透正确的前概念。
　　1突出实验现象呈现，助力正确前概念的感性认识
　　在实验教学中，一些实验会在不经意间让学生有不正确的感性认识，这些感性认识会导致错误前概念的形成，会加深原有感性认识中的不合理部分。学生会对这些感性认识相互联系，从而形成错误的前概念。比如，学生对摩擦力的认识，由于日常生活经验的片面性，往往以为是一种阻力，这种因前概念所导致的错误是很顽固的。所以，在课堂教学中，除做一些物体“被动”（被拉、被推、被吸等）的实验之外，可以有这样一个实验来突出实验现象的呈现。如图1所示，把电动玩具车悬挂起来，驱动轮悬空转动时，汽车没有运动；当下面的木板与车轮接触时，玩具车就能在木板上向前运动，这是什么原因呢？学生的已有前概念是：摩擦力阻碍小车运动。但实验表明：这里电动玩具汽车是驱动轮受到摩擦力作用向前运动的。教师既要注意实验能激发学生兴趣，引起学生主动参与学习，促进学生手脑并用中的积极作用，也要提防一些实验现象携带或隐藏的负面影响。实际教学时，教师需要根据“学”的情况，适当设计、补充、修缮一些实验，来助力学生的正确感性认识。
　　再以初中物理课本中“静电现象”为例：如图2所示，用丝绸摩擦有机玻璃棒，然后靠近碎纸屑，发现玻璃棒吸引纸屑，说明摩擦起电，带电体能及引轻小物体。如图3所示，将塑料绳的一端扎紧，用干燥的手从上端到下端捋塑料细丝，发现会越捋越蓬松，说明同种电荷相互排斥。这两个实验易操作，而且有一定的趣味性，乐于被学生接受，给学生提供的静电现象也明显，但其中也隐藏着不正确的感性认识：带电体吸引轻小物体，而轻小物体并不吸引带电体。这样，就会给学生形成新的错误前概念。这样的感性认识，会产生负迁移。在以后的学习中，会有：条形磁铁吸引大头针，而大头针不吸引磁体，地球对地球上的物体有吸引，但物体并不吸引地球等等，进而影响到“力的相互作用”的学习。对此，教师在实验教学中，要研究如何渗透正确的前概念给学生，采取相应的实验教学，给学生正确的感性认识。如图4，学生把一根塑料吸管在干燥的手上反复摩擦后，与另一根没有摩擦的塑料吸管，一同放在塑料食品器皿的两端，会观察到两根吸管相互靠近。这样，不仅说明带电体能吸引轻小物体，同时，也给学生提供了一个相互作用的现象，不带电的物体也吸引带电体。
　　2丰富实验项目匹配，充实正确前概念的认知体验
　　物理教学必须遵循认知规律，让学生在循序渐进中学知识，在学习知识中体验到快乐，在适度丰富的实验教学中得以发展。一些实验要有铺垫，有所拓宽，让它们相互匹配，让学生形成正确的前概念。
　　如在“惯性”的教学中，教师把一瓶矿泉水横放在课桌上（如图5所示），水上有气泡，教师问：当拖动矿泉水瓶由静止向右运动时，气泡将向什么方向运动？学生经过思考后，进行随堂实验，看到了意想不到的现象。学生们经过思考与交流，会形成共识：当矿泉水瓶向右运动时，水由于惯性要保持原来的静止状态，故水相对瓶向左运动，将气泡挤向右方。这个实验材料易得，来自学生生活，亲近感强，实施便利，结构简单，体验性强。也正因为如此，学生对水有惯性，而气泡没有惯性的印象会更深，以致于形成了错误的前概念。这就要求在这个实验前，对任何物体都具有惯性，惯性与物体的质量有关，必需要有所丰富，有所铺垫，采用先入为主的策略，给学生充实认知体验。比如，让学生先做气体吹灭蜡烛实验：将雪碧瓶底部剪开，蒙上保鲜膜，瓶口对准点燃的烛焰，指弹保鲜膜后，吹灭蜡烛，说明气体具有惯性；再让学生做单手撕纸的游戏：将一草稿纸不对称地撕开一部分，分别尝试抓住纸的大头甩纸的小头，抓住纸的小头甩纸的大头，说明惯性与物体质量有关。北宋张载曾说过，“教之而不受，虽强告之无益。譬之以水投石，必不纳也，今夫石田虽水润沃，其干可立待者，以其不纳故也。”有了这些铺垫，就会让学生形成正确的前概念，避免在日后的教学中，只能把正确的结论强加给学生的无奈。
　　又如，在八年级“二力平衡”的教学中，如图6，把长方体木块平放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线向左匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数；再用弹簧测力计水平拉木块沿直线向右匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数。两次弹簧测力计的示数相等。这个实验说明：水平方向上的滑动摩擦力与拉力二力平衡，还能说明，滑动方向改变，但滑动摩擦力的大小没有改变。是因为影响滑动摩擦力的因素（接触面粗糙程度、物体间压力大小）没有改变。接着，进一步丰富实验，把水平的长木板支成一个斜面，如图7，先用弹簧测力计拉木块沿斜面向上匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数；再用弹簧测力计拉木块沿斜面向下匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数。两次弹簧测力计的示数不相等。
　　通过实验，让学生意识到，虽然斜面上的滑动摩擦力大小没有变化，但摩擦力和拉力的大小并不相等。再出示水平面和斜面上物体被匀速拉动的两幅图，让学生先进行受力分析，见图8。水平面上的情况，完全符合学生的思维过程，拉力和摩擦力是一对平衡力，因为这是建立在物体受的另一对力也是平衡力的基础上。而斜面上，若拉力和摩擦力也平衡，那说明重力和支持力也是平衡的，但显然不平衡，所以推力和摩擦力不是一对平衡力。有了充实的认知体验，就自然有正确前概念，在学生升入9年级后，当要解决：“将重物从长4 m、高1 m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300 N，斜面的机械效率是75%，则物体受到斜面的摩擦力是多少N？”时，就不会有：“因为物体做匀速直线运动，所以推力和摩擦力平衡，从而直接得出摩擦力大小等于300 N”的错误了。 　　3调整实验实施顺序，强化前概念的正迁移
　　在实验实施时，教师一般都会围绕主题实施实验，尽可能突出重点、效果明显等。在实验教学中，教师特别对“最近发展区”青睐有加，注意学生前后知识的衔接、过渡，让学生在一个相对熟悉的平台上进行实验。比如由远及近，由常见到陌生，由特殊到一般等等。这种做法符合学生的认知规律，是值得肯定的。不过，对有些实验，在不违反学生的认知规律的前提下，对实施顺序做合理的调整，做到主线清晰、重点突出、明了易懂，强化前概念的正向迁移，缩短对其它相关物理知识的认知过程，提高学习效率，一举多得。
　　在初中物理“小孔成像”的实验中，提倡用易拉罐、薯片筒等自制教具或学具，以太阳或烛焰作为发光物体，来实施实验。至于如2009年夏季，中国出现日食奇观，人们借助小孔成像实验装置对太阳进行观察实验。我们平常的教学中，以太阳作为物体来实验，由于太阳所成像是圆形的，无法说明像的“倒立”或“正立”。所以，我们一般会用烛焰，或为解决用蜡烛的缺陷，用“F型LED光源”作为物体进行小孔成像的实验，不管怎样，都往往会给学生这样一个错误的前概念：即把像的“倒立”或“正立”，孤立地只看像本身，在光屏（塑料膜等）上看到一个倒立向下的烛焰，来认为通过小孔所成像是倒立的实像。这无疑是巩固了日常生活的“倒立”或“正立”的表象认识。在今后的学习中，学生们几乎不能接受：平静的湖面能映出岸上的景物、俗称“倒影”，此倒影是正立的虚像。进而，学生会对凸透镜成实像时，是倒立的像，表现出强烈地抵触。如图9，当他们看到投影仪把胶片的像，竖直投影到屏幕上时，学生就会认定：眼见为实，所成的像实际是“正立”的！
　　对于小孔成像的教学，我们可以调整实验实施顺序，渗透给学生正确的前概念，以利于学生认知的正迁移。教学中，可以先做这样的实验：先让发光的白炽灯，直接照射在水平桌面上的光屏，在光屏上我们先看到一段开口向左的“钨丝”，如图10，并不是向上或向下的。再让发光的白炽灯，通过小孔照射，我们在光屏上先看到一段开口向右的“钨丝”，如图11，而且这段“钨丝”随着白炽灯距小孔的远近，可以放大，可以缩小。然后，改变白炽灯中“钨丝”朝向，可以发现，在光屏上的这段“钨丝”开口方向，总是朝向相反方向。这样，通过小孔成像的实验实施，就给了学生这样一个正确的前概念：对于物理学中的“倒立”、“正立”，或者是“放大”、“缩小”等，不是我们生活中所说的“倒立”、“正立”。也不是实验旁观者对像的孤立描述，而是把“像”与“物”作比较。有了正确的前概念，当学生们认识平面镜成像时，会把像与物的关系，提升到轴对称图形的理性认识高度。而对于凸透镜成像规律的认识，就会很自然地把像和物作比较。在图10所示的实验中，学生会关注到放在投影仪上的投影片画面的朝向，而投影幕布的像是“倒过来的”，是倒立的实像！
　　教学中，尤其是概念、方法、原理的最初认识阶段，学生学习的初次体验，越是充分展开，越是感受强烈，就越能理解深刻。比如，对于物理实验中的描点作图，当学生第一次接触时，一般是在观察水的沸腾实验时，对于沸腾前的作图方法，教学中往往被淡化，甚至于忽略。以至于，在以后的物理描点作图中（熔化与凝固图像、运动图像、密度图像、电阻图像……），常常会根据实际描点，作出类似图13的折线图。因此，调整实验顺序，要与学生既有的知识、经验对接，形成正确的前概念。在第一次物理描点作图时，首先就要让学生慢慢体会，包括诸如：从实描点；看图线趋势作直线或光滑曲线；让各点均匀分布线的两侧；把偏离较大的，作为错误数据删除等科学描点作图的方法，有了正确前概念的输入，会提高实验教学效益。再如，探究影响滑动摩擦力大小因素时，不妨先实施滑动摩擦力与接触面积、速度大小等因素是否有关的实验，既可加深对控制变量法等科学方法的教育，也就强化了这些前概念对“力与运动”、“压力与压强”等学习的正迁移。综上所述，在物理教学过程中，更多地通过显示前概念、引发认知冲突、动手实验、概念重释、甄别比较等策略纠正前概念中的错误成分，减少前概念对物理学习的消极作用或负面影响。学生的前概念中的错误成份一旦存在，在学生脑海就有牢固的根基，此时教师去改变、纠正和重构前概念，毕竟由于认知惯性，不利于学生新知识的构建。在实验教学中，渗透正确的前概念，是教学内容、形式顺应学生认知水平，能让学生少走弯路，促使学生快乐地学习。立足学生立场，遵循学生身心特点的教学，有利于学生跨越错误前概念的障碍，有利于学生形成完整、科学的知识体系与方法。