概念學習在物理學習中的重要性

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從初中到現在的學生生涯里，我感覺到，對於概念的理解在物理學習中是非常重要的，尤其是對一些核心概念的理解，如加速度，勢能，波動，散射等。這些概念看似簡單，而且在教材中反覆出現。但就我自己的經歷而言，我在學習這些核心概念的過程中，卻遇到過很多的挫折。例如對平面電磁波（本科電磁學教材）的理解，我本科接觸的時候自認為理解了，而且考試做題也基本正確。但當我在研一時再對平面電磁波的表達式進行解讀時，卻發現了一些以前不理解的東西。而且，核心概念通常又參與構成一些新的知識點（例如要理解光的干涉這個知識點必須建立在理解波動這個核心概念的基礎上）。若對核心概念理解不足，將可能使得我們對後續的新知識的學習產生困難。n

當然，對核心概念的理解是有層次之分的，到了什麼層次才算理解到位了，不同人在不同的階段有著不同的定義。

下面我將舉幾個實際的例子說明概念學習的重要性。

n例子一：對於「波動」的理解將牽扯到對於「光的干涉」，「光的衍射」，「麥克斯韋方程組」，「德布羅意關係」，「布洛赫定理（固體物理中）」等等的理解。

n例子二：對於「傅里葉變換」（這是一個數學概念）的理解將牽扯到對於「倒空間（固體物理中）」，「動量空間（量子力學）」等等的理解。

n例子三：對於「正交」（即使這個概念看起來似乎很簡單）的理解將牽扯到「傅立葉變換」的理解，進而牽扯到例子二上去。

n例子四：對於「分布」（即使這個概念看起來似乎也很簡單）的理解將牽扯到「玻爾茲曼分布（統計物理中）」，「麥克斯韋速率分布（熱學中）」，「力學量的平均值（量子力學中）」，「散射截面（理論力學中）」，「波函數按本徵函數的展開（量子力學中）」等的理解。

n可見在知識的吸收過程中，概念學習扮演了重要的地位。在學習的過程中，我們不斷地刷新對這些概念的認識，不斷地產生疑惑，又不斷地進行回答。