研究表明，前概念产生的原因可以归结为两个层面，即客观原因和主观原因，如图9-2所示，其中客观原因主要表现为概念内容本身的抽象性，而主观原因又表现为三个层面，即学生的日常生活经验、知识的迁移和对数学公式的类比。
（一）物理前概念产生的客观原因
物理前概念产生的客观原因主要由概念本身的抽象性所致。例如，在高中物理中，电场、电场强度、电势能、电势等概念都很抽象，并且学生在日常生活中很少看到与感受到。这就导致学生不能对这些概念形成本质认识。还有学生认为电场线是真实存在的，电场线就与电场本身具有等效性。如果将带电粒子放入电场中，带电粒子的运动轨迹与所画出的电场线相同，点电荷周围没画电场线的地方就代表电场不存在等。
（二）前概念产生的主观原因
1．日常生活经验
图9-2 前概念产生的原因(www.xing528.com)
学生通过从事大量的与社会生活、生产相关的活动，会自觉或不自觉地总结、归纳出自己对某些物理现象的认识，但是由于这些认识的产生并没有经过严密的科学论证，必然导致其中一些认识是不太全面甚至错误的。例如，认为电荷量可以无限小，认为电势差与电场力做功无关，认为在匀强电场中电场力相同等。
2．知识的迁移
心理学把已有知识对后续学习活动的影响或后续学习活动对先前学习的作用称为知识的迁移，[8]并且知识的正迁移可以促进新知识的学习，而知识的负迁移产生的原因是由于学生对物理概念的本质意义、条件和应用范围的认识不清楚，学生往往只关注到知识之间的共同要素，而忽视了它们之间的差别与内在联系，从而阻碍学生对新知识的学习。由于学生在学习静电场之前，已经学习了大量的物理知识，形成了大量的前概念，它们有些会对新知识的学习起到正迁移的作用，比如学生学习过质点的定义，那么对于点电荷学习就会起到促进作用；有些则会对新知识的学习起到阻碍作用，比如当学生将摩擦力迁移到静电力时，就会阻碍学习。
3.用数学方法表示的物理量对前概念的影响
学生由于从小学就开始接受数学教育，这就导致学生在思考物理问题时常常有“数学惯性”，即常常以数学的关系来理解物理概念，而忽略了物理概念的本质意义。有时学生会直接将物理公式等同于数学公式，这将会导致学生形成错误的前概念，而这些错误的前概念将会阻碍新知识的习得，比如在学习电场时，很多学生认为电场强度的大小与放入其中的电荷量的大小有关。再比如，关于电容的表达式C=Q/U，学生会认为C正比于1/U和Q，忽视了该表达式是定义式，而不是决定式；对库仑定律定义式理解时会认为r趋于0时，F会趋于无穷大，忽视了物理概念的应用范围。
图9-3 “数学惯性”对于高中生前概念的影响
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