自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理精選(九篇)
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第1篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
本書的編輯在卷首引用了兩句話，“拓?fù)浣沂居钪嬷i”(赫爾曼?韋爾)，“幾何學(xué)是產(chǎn)生影響的魔術(shù)”(勒內(nèi)?湯姆)。這兩句話對(duì)本書起到了點(diǎn)題的作用。這本論文集提供了對(duì)某些數(shù)學(xué)及物理課題的較為深入的研究，這些課題是自然科學(xué)與生命科學(xué)中最新進(jìn)展和影響深遠(yuǎn)的研究核心；強(qiáng)調(diào)了許多數(shù)學(xué)概念普遍存在的特性及再生能力；它們都是在最近發(fā)現(xiàn)的，而且是涉及了某些表面上無關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域的，其主要的目的是依次說明最重要研究領(lǐng)域幾何化的趨向，這種趨向具有深遠(yuǎn)的意義，它使得在物理現(xiàn)實(shí)及生物中發(fā)現(xiàn)許多令人驚奇的結(jié)構(gòu)與行為成為可能，這個(gè)過程似乎是和精確的幾何與拓?fù)鋵?duì)象和結(jié)構(gòu)的影響相關(guān)聯(lián)的，此外某些對(duì)象與結(jié)構(gòu)很有可能是不隨標(biāo)度改變的，而且在物質(zhì)組織的不同層次上起作用。下面的4個(gè)問題是由本書各章的作者提出的：(1)從和空間一時(shí)間有關(guān)的性質(zhì)和從它的幾何與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)出發(fā)，怎樣才能獲得對(duì)作用在自然界上的不同的基本力行為的一種描述；(2)如何解釋存在于某些幾何及拓?fù)浯涡蚝头€(wěn)定性原理與某些物理現(xiàn)象之間的某種關(guān)系，例如動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的分歧現(xiàn)象、對(duì)稱破壞現(xiàn)象和分形；(3)怎樣在生物的分子和細(xì)胞演化過程中由魯棒性估計(jì)所發(fā)生的定性變化和形態(tài)變化；(4)怎樣解釋在現(xiàn)象展現(xiàn)的基層空間數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)與復(fù)雜的動(dòng)態(tài)特性之間的聯(lián)系，而這些現(xiàn)象是按照這些動(dòng)態(tài)特性及時(shí)間演變的。
本書的內(nèi)容分成三個(gè)部分，每一部分都由若干章組成，而每一章都直接由這些研究課題的最有資格的學(xué)者撰寫。第一部分經(jīng)典物理與量子物理中的數(shù)學(xué)概念，包括第1－2章。1 T二象性、泛涵方程與非交換串時(shí)空；2 獨(dú)立子－質(zhì)點(diǎn)二象性。第二部分?jǐn)?shù)學(xué)與自然界中的紐結(jié)，包含第3－4章。3 紐結(jié)；4 物理學(xué)及生物學(xué)中的拓?fù)浼~結(jié)模型。第三部分自然科學(xué)及生命系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)及邏輯建模，包含第5－9章。5 超越建模，對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)挑戰(zhàn)；6 幾何學(xué)基礎(chǔ)認(rèn)知與空間實(shí)驗(yàn)；7 數(shù)學(xué)的合理有效性及它的認(rèn)知根源；8 演繹法的軌跡；9 現(xiàn)象學(xué)與范疇論。
本書研究了數(shù)學(xué)、理論物理及包括生命科學(xué)在內(nèi)的自然科學(xué)之間的許多重要的聯(lián)系，可供上述專業(yè)研究人員及研究生閱讀借鑒。
胡光華，高級(jí)軟件工程師
(原中國科學(xué)院物理學(xué)研究所)Hu Guanghua，Senior Software Engineer
第2篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
關(guān)鍵詞： 高等數(shù)學(xué) 思維方式 數(shù)學(xué)能力
高等數(shù)學(xué)是高等院校一門非常重要的公共基礎(chǔ)課，在自然科學(xué)、工程技術(shù)、生命科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，也是絕大部分學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的必修基礎(chǔ)課之一，有的學(xué)校純文科的專業(yè)也開設(shè)了高等數(shù)學(xué)［1］。它所提供的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、理論知識(shí)不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程的重要工具，而且是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的重要途徑。目前，對(duì)于高等數(shù)學(xué)的教學(xué)，很多的院校已經(jīng)把高等數(shù)學(xué)的課時(shí)壓進(jìn)行了壓縮，同時(shí)對(duì)于高等數(shù)學(xué)的要求也相應(yīng)做了降低，在面臨時(shí)間少、壓力大，后繼課程對(duì)數(shù)學(xué)要求又很高等問題時(shí)，如何提高教學(xué)質(zhì)量是擺在教學(xué)工作者面前應(yīng)思考的問題。我們認(rèn)為教師應(yīng)該從以下幾方面思考并進(jìn)行教學(xué)，以便更好地提高教學(xué)質(zhì)量。［2―4］
一、高等數(shù)學(xué)在理、工和經(jīng)濟(jì)管理中的地位
“數(shù)學(xué)是打開科學(xué)大門的鑰匙?！边@是英國著名哲學(xué)家R?培根對(duì)數(shù)學(xué)的理解。馬克思和恩格斯也曾說：“一種科學(xué)，只有當(dāng)它成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí)，才能達(dá)到真正完善的地步?！薄耙q證而又唯物地了解自然，就必須掌握數(shù)學(xué)?！薄皵?shù)學(xué)處于人類智慧的中心領(lǐng)域”，特別是“微積分學(xué)，或者數(shù)學(xué)分析，是人類思維的偉大成果之一。它處于自然科學(xué)和人文科學(xué)之間的地位，使它成為高等教育的一種特別有效的工具，這門學(xué)科乃是一種憾人心靈的智力奮斗的結(jié)晶；這種奮斗已經(jīng)經(jīng)歷了兩千五百多年之久，它深深扎根于人類活動(dòng)的許多領(lǐng)域，并且，只要人們認(rèn)識(shí)自己和認(rèn)識(shí)自然的努力一日不止，這種奮斗就將繼續(xù)不已?！敝麛?shù)學(xué)家雷波特（Report）說：“微積分是人類所建造的最宏偉的知識(shí)大廈之一?！泵绹麛?shù)學(xué)家拉克斯（Lax）說：“目前數(shù)學(xué)在非常廣泛的領(lǐng)域里的研究蓬蓬勃勃，而且成就輝煌，但還沒有充分發(fā)揮人們的數(shù)學(xué)才華以加深數(shù)學(xué)與其他科學(xué)之間的相互聯(lián)系。這種不平衡對(duì)于數(shù)學(xué)以及對(duì)于它的使用者都是有害的。糾正這種不平衡是一種教育工作，必須從大學(xué)一開始就做起，微積分是最適合從事這項(xiàng)工作的一門課程。在微積分里，學(xué)生可以直接體會(huì)到數(shù)學(xué)是確切表達(dá)科學(xué)思想的語言，可以直接學(xué)到科學(xué)是深遠(yuǎn)影響著數(shù)學(xué)發(fā)展的數(shù)學(xué)思想的源泉。最后，很重要的一點(diǎn)在于數(shù)學(xué)可以提供許多重要科學(xué)問題的光輝答案?！?/p>
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)學(xué)不僅在理工學(xué)科領(lǐng)域中占有重要地位，而且已滲透到經(jīng)濟(jì)、管理、金融、人文科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，正日益成為各學(xué)科進(jìn)行科學(xué)研究的重要手段和工具。高等數(shù)學(xué)是近代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，是理工農(nóng)醫(yī)、經(jīng)濟(jì)管理、金融類學(xué)生的必修課，也是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理、人文科學(xué)中應(yīng)用最廣泛的一門課程。因此學(xué)好這門課程對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展是至關(guān)重要的，從以上各方面來看，高等數(shù)學(xué)有著舉足輕重的地位。
二、課堂教學(xué)中注意教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生是教學(xué)的主體，教師的教學(xué)是學(xué)生獲得知識(shí)的主要來源，課堂是學(xué)生接受數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練的重要場(chǎng)所之一。教師應(yīng)借助實(shí)例對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維訓(xùn)練，或者講完一些定理、定義、典型例題后，對(duì)原問題的條件或結(jié)論進(jìn)行“變式”，加強(qiáng)一題多解、一題多變、一題多思等訓(xùn)練，一方面可以試探學(xué)生掌握知識(shí)的情況，另一方面通過學(xué)生思考對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維訓(xùn)練。
教師在完成一階段的教學(xué)時(shí)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一節(jié)、一章乃至全書的基本內(nèi)容和知識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行綜合、歸類?？梢韵?qū)W生提出問題：“某一節(jié)、某一章或全書中貫穿始終的主干線是什么？”“核心內(nèi)容是什么？”“哪些是關(guān)鍵部分？”“各部分知識(shí)之間的相互聯(lián)系怎樣？”“所有的定理、定義、公式之間是怎樣的邏輯關(guān)系、主從關(guān)系、層次關(guān)系？”等等。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際數(shù)學(xué)水平循序漸進(jìn)，以各種方式培養(yǎng)學(xué)生的探索和研究能力。
在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)想象，往往能縮短解決問題的時(shí)間，獲得數(shù)學(xué)發(fā)展的機(jī)會(huì)，鍛煉數(shù)學(xué)思維。一方面教學(xué)中要注重基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面教學(xué)中應(yīng)根據(jù)教材潛在的因素，創(chuàng)設(shè)想象情境，提供想象材料，誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性想象。通過教師的培養(yǎng)訓(xùn)練，學(xué)生會(huì)慢慢地提高學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣，變要我學(xué)為我自覺學(xué)。
三、高等數(shù)學(xué)要注意思維方式的培養(yǎng)
現(xiàn)在有的高校對(duì)于文科的學(xué)生也開了高等數(shù)學(xué)這門課程，但是他們的專業(yè)課和高等數(shù)學(xué)似乎沒有根本的聯(lián)系，那么他們學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)學(xué)的就是思維方式，所以無論對(duì)于文科生，還是其他科的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)都要注意思維方式的培養(yǎng)，使之能在生活中發(fā)揮一定的作用。［5―6］
所謂數(shù)學(xué)思想方法就是數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法，一方面是指現(xiàn)實(shí)世界空間形式和數(shù)量關(guān)系反映到人的意識(shí)中，經(jīng)過思維活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果，它是對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)與數(shù)學(xué)理論（概念、定理、公式、法則等）的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。另一方面是指人們從事數(shù)學(xué)活動(dòng)時(shí)所使用的方法，即用數(shù)學(xué)語言描述與刻畫事物的狀態(tài)、關(guān)系和過程，經(jīng)過推導(dǎo)、運(yùn)算和分析，以形成解釋、判斷和預(yù)測(cè)的方法。一般來說，數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法是密不可分的，數(shù)學(xué)思想是其相應(yīng)數(shù)學(xué)方法的精神實(shí)質(zhì)和理論基礎(chǔ)，而數(shù)學(xué)方法則是實(shí)施其數(shù)學(xué)思想的技術(shù)手段和表現(xiàn)形式。在高等教育中，數(shù)學(xué)思想方法的灌輸以數(shù)學(xué)課程為載體，并在教與學(xué)中體現(xiàn)出來。
第一，通過數(shù)學(xué)思想方法的灌輸使學(xué)生形成辯證唯物主義的觀點(diǎn)?，F(xiàn)實(shí)物質(zhì)世界是在其本身固有矛盾斗爭的推動(dòng)下，按照客觀辯證法的規(guī)律變化和發(fā)展的，數(shù)學(xué)作為現(xiàn)實(shí)世界“量”側(cè)面的反映也必然充滿矛盾，充滿辯證法。恩格斯說“數(shù)學(xué)是辯證的輔助工具和表現(xiàn)方式”。數(shù)學(xué)思想方法注重揭示數(shù)學(xué)知識(shí)中的辨證思想方法，揭示其產(chǎn)生的客觀實(shí)際背景，它的內(nèi)涵與外延的辯證性質(zhì)，它與鄰近概念的辯證聯(lián)系及概念辯證的發(fā)展過程。
第二，數(shù)學(xué)思想方法的灌輸能有效地幫助學(xué)生形成正確的數(shù)學(xué)觀念和數(shù)學(xué)精神。數(shù)學(xué)觀念是指人們用數(shù)學(xué)的思考方式去考慮問題，處理問題的自覺意識(shí)或思想習(xí)慣，如模式化、量化、算法和優(yōu)化等意識(shí)；數(shù)學(xué)精神是指在數(shù)學(xué)活動(dòng)中逐步形成和不斷發(fā)展的主觀狀態(tài)，其實(shí)質(zhì)是對(duì)理性的探索和追求，求真求善求美。數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)向數(shù)學(xué)觀念轉(zhuǎn)化的橋梁。培根曾說：“數(shù)學(xué)使人精細(xì)”，凡事“胸中有數(shù)”。數(shù)學(xué)思想方法有利于提高學(xué)生的思維能力，思路清晰，條理分明；有助于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、一絲不茍的作風(fēng)；可以使學(xué)生養(yǎng)成精益求精的風(fēng)格；可以提高學(xué)生使用數(shù)學(xué)知識(shí)處理現(xiàn)實(shí)世界中各種復(fù)雜問題的意識(shí)和能力；可以使學(xué)生增強(qiáng)拼搏精神和應(yīng)變能力；可以使學(xué)生具有數(shù)學(xué)上的直覺和想象力，等等。這些特有的素質(zhì)和能力，是只有或主要通過數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)才能逐步培養(yǎng)形成，這就是數(shù)學(xué)教育對(duì)素質(zhì)教育特有的、重要的貢獻(xiàn)。
第三，數(shù)學(xué)思想方法的灌輸有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。數(shù)學(xué)思想方法是隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展而發(fā)展的，歷史上數(shù)學(xué)上的突破性的發(fā)展總是伴隨著數(shù)學(xué)思想方法的變革。美國心理學(xué)賈德通過實(shí)驗(yàn)證明“學(xué)習(xí)遷移的發(fā)生有一個(gè)先決條件，就是學(xué)生需掌握原理，形成類比，才能讓遷移到具體的類似學(xué)習(xí)中”。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)思想方法就有利于學(xué)習(xí)遷移，特別是原理和態(tài)度的遷移，這就為學(xué)生自覺運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法去研究和解決問題提供了內(nèi)動(dòng)力和指導(dǎo)思想，從而大大有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。
總之，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)需要我們不斷去探索更好教學(xué)方法，真正起到“傳道授業(yè)解惑”的作用。高等數(shù)學(xué)在大學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中的地位不能忽視，同時(shí)要注意教學(xué)的方式，還要培養(yǎng)學(xué)生的興趣，更要注意思維方式的培養(yǎng)，高等數(shù)學(xué)不能隨著課程的結(jié)束而結(jié)束，而應(yīng)當(dāng)貫穿于學(xué)生的生活和其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中去。
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第3篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
關(guān) 鍵 詞：體育文化；中華民族體育；單一研究范式；多元研究范式
中圖分類號(hào)：G852 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-7116（2016）04-0025-05
On diversified research paradigms for Chinese national sports culture
CHEN Qing
（College of Physical Culture，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China）
Abstract： Researches on Chinese national sports culture have certain limitations， which are not conducive to fully explaining extensive and profound Chinese national culture. In today’s world where scientific technology is highly developed， when facing the change of research subjects， especially complicated body behaviors in national sports， the undiversified research paradigm for Chinese national sports should be necessarily deconstructed， while discipline crossing and blending type researches should be carried out by fully referring to research paradigms for natural science. This paper is intended to overcome the deficiencies in the undiversified research paradigm for Chinese sports culture， which bases mainly on humanistic and social science， exert the advantages of diversified research paradigms in which natural science is blended in， fully and comprehensively study Chinese national sports culture， and therefore gradually enrich and perfect the theoretical system for Chinese national sports scientization.
Key words： sports culture；Chinese national sports；undiversified research paradigm；diversified research paradigm
中華民族體育不僅表現(xiàn)出特色鮮明的特質(zhì)，也在一定程度上衍生出玄妙、神秘的特征，如導(dǎo)引養(yǎng)生、氣功。由于對(duì)中華民族體育研究多以人文社會(huì)科學(xué)為主，經(jīng)驗(yàn)研究相對(duì)于理性研究，難以清晰說明研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)、功能、表現(xiàn)和價(jià)值。在自然科學(xué)高度發(fā)達(dá)的今天，僅依托單一的研究范式會(huì)制約其深入發(fā)展，應(yīng)借助自然科學(xué)的優(yōu)勢(shì)共同探索，使中華傳統(tǒng)文化中舉世矚目的理論，以及生動(dòng)、形象印刻這種文化的民族體育煥發(fā)時(shí)代光芒。在中國知網(wǎng)以“武術(shù)”為主題，搜索歷年研究成果，20 224篇武術(shù)學(xué)術(shù)論文中，涉及自然科學(xué)研究范式的內(nèi)容則十分有限。鑒于民族體育中核心構(gòu)成――身體行為是多元學(xué)科共同關(guān)注的對(duì)象、復(fù)雜的研究對(duì)象需要多學(xué)科綜合分析等因素，實(shí)現(xiàn)多元的研究范式研究具備可能性。關(guān)于研究范式的研究近年來逐步被國內(nèi)學(xué)者重視，不過，對(duì)中華民族體育的研究范式的研究才寥寥幾篇，如李龍、楊海晨等學(xué)者的成果。范式理論倡導(dǎo)者托馬斯?庫恩（Thomas Kuhn）宣稱范式是一個(gè)學(xué)科成熟的標(biāo)志，由此可見亟待完善的中華民族體育學(xué)科狀態(tài)。
1 中華民族體育研究的局限性
中華民族體育很多內(nèi)容不宜用現(xiàn)代科學(xué)理論解釋，與中醫(yī)等文化現(xiàn)象相似。比如，中醫(yī)通過疏通經(jīng)絡(luò)治病，但經(jīng)絡(luò)在哪里？中華民族體育技術(shù)掌握需要“悟性”、技術(shù)風(fēng)格依托“意境”、功力水平重在“氣度”。那么如何評(píng)判習(xí)練者的掌握程度？顯然缺乏具體的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在人類文化全球化、文明共享的當(dāng)下，這些內(nèi)容與西方競技體育相比存在較大的差異，國人尚且不易理解和掌握，何談對(duì)外傳播、交流和推廣。其實(shí)，中華民族體育可以通過科學(xué)理論給予清晰表述，只是在以往的中華民族體育研究過程中，學(xué)者們更傾向于單一的人文社會(huì)科學(xué)論述，忽視自然科學(xué)理論的介入，由此形成中華民族體育研究的局限性，進(jìn)而影響中華民族體育的發(fā)展。
中華民族體育研究的局限性表現(xiàn)在如下方面：第一，隸屬于文化領(lǐng)域的中華民族體育獨(dú)立性不強(qiáng)，使研究者對(duì)這種人文現(xiàn)象認(rèn)識(shí)不充分。中華民族體育與共生文化尚未完全剝離而自成體系。比如祭祀、節(jié)慶、游戲、娛樂等活動(dòng)中，肢體活動(dòng)與體育中的身體行為總是交織在一起，人們極易混淆日常生活與民族體育中的身體活動(dòng)，因此難以確定研究切入點(diǎn)。第二，人文現(xiàn)象似乎只能有人文社會(huì)科學(xué)研究，但是研究中又較少涉及民族體育，阻礙民族體育學(xué)科研究體系化。第三，中華民族體育是特殊社會(huì)文化熏陶的結(jié)果。研究者多以人文學(xué)科方式認(rèn)識(shí)民族體育的背景、起源和功能，主觀臆斷人體文化的結(jié)構(gòu)和本質(zhì)。第四，強(qiáng)大傳統(tǒng)思維制約中華民族體育文化研究。正如張岱年[1]在《中華文化概論》中表述的那樣，“中國古代的科學(xué)中也的確形成一些杰出的理論，如天人學(xué)說、元?dú)鈱W(xué)說、陰陽學(xué)說、五行學(xué)說等，但這些理論是功能普適型的理論，普適于天地萬物以及人事和人身。這種高度普適性的理論，雖也可以用來籠統(tǒng)、模糊地解釋一些自然現(xiàn)象，可當(dāng)它一旦成為一種以不變應(yīng)萬變的律條時(shí)，也就成了人們對(duì)自然界進(jìn)行具體的、有分析的探討的束縛力量，最終成為人們深刻認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)、形成科學(xué)性專門理論的障礙?！钡谖?，科技水平不高地區(qū)，普遍存在著研究者掌握自然科學(xué)理論有限、研究手段、設(shè)備和經(jīng)費(fèi)不足等情況，因此難以對(duì)復(fù)雜的人體文化進(jìn)行必要的自然科學(xué)研究。
2 改變中華民族體育單一研究范式的條件
第一，研究對(duì)象的一致性決定多元研究范式的可能性。人文社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)在中華民族體育領(lǐng)域擁有共同的關(guān)注對(duì)象，那就是人的身體以及身體運(yùn)動(dòng)。其中身體行為是民族體育的核心結(jié)構(gòu)，是肢體活動(dòng)轉(zhuǎn)化為體育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，兩個(gè)學(xué)科在研究中華民族體育時(shí)，完全可能進(jìn)行跨學(xué)科多元研究。
第二，身體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性需要多學(xué)科的交叉研究，需要決定多元研究的必然性。人文社會(huì)學(xué)科多是感性的定性研究，而自然科學(xué)則是以理性的定量為重，兩者可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。特別是對(duì)復(fù)雜的身體運(yùn)動(dòng)和民族體育的研究，應(yīng)該在感性認(rèn)識(shí)之后進(jìn)行理性認(rèn)知。對(duì)中華民族體育的認(rèn)識(shí)，以往多以感性為主的界定，認(rèn)為民族體育是以肢體活動(dòng)為手段去達(dá)到某種目的的活動(dòng)。這樣的認(rèn)識(shí)難以解釋生活、生產(chǎn)中的肢體活動(dòng)與民族體育的區(qū)分。
第三，研究對(duì)象的轉(zhuǎn)換決定多元研究的可行性。從研究范式演變中發(fā)現(xiàn)，研究對(duì)象發(fā)生轉(zhuǎn)化之后，研究范式必然發(fā)生轉(zhuǎn)換，該趨勢(shì)已經(jīng)成為一種普遍現(xiàn)象。中華民族體育以往更多依附在各種社會(huì)文化事項(xiàng)之中，如今已經(jīng)逐步走向相對(duì)獨(dú)立，特別是成為一種對(duì)人生命塑造的文化現(xiàn)象后，民族體育已不是體能階段的生產(chǎn)準(zhǔn)備過程，智能社會(huì)階段的民族體育的生產(chǎn)性已經(jīng)被生活性所取代，逐步具備自身框架，運(yùn)用新的研究范式完全必要和可行。
3 構(gòu)建中華民族體育多元研究范式的思考
3.1 研究態(tài)度的轉(zhuǎn)變
中華民族體育完全可以借鑒其他學(xué)科研究方式和方法以及相關(guān)理論。中華民族體育的研究必須充分認(rèn)識(shí)和借鑒人類文明成果，克服單一的研究范式對(duì)自身發(fā)展的制約。
人文現(xiàn)象可以借鑒和利用自然科學(xué)的研究方式和方法，融合人文社會(huì)與自然科學(xué)的研究會(huì)使研究更加全面、深刻?，F(xiàn)實(shí)中，學(xué)者對(duì)定性研究為主的人文社會(huì)科學(xué)習(xí)以為常，有意無意忽視注重分析、注重理性的定量研究，這種態(tài)度誤導(dǎo)學(xué)者的研究行為。關(guān)于經(jīng)驗(yàn)研究和理性研究，可形象地將經(jīng)驗(yàn)研究比喻成為“正向的金字塔”，理性研究是“倒置的金字塔”。從經(jīng)驗(yàn)金字塔任何一個(gè)地方抽取一塊基石也不會(huì)立即影響其穩(wěn)定。恩斯特?卡西爾[2]146-147在《人文科學(xué)的邏輯》一書中明確地闡述人文科學(xué)的自然科學(xué)研究可能性和必要性。是否在人文科學(xué)中運(yùn)用自然科學(xué)的方法，關(guān)鍵在于從事人文社會(huì)科學(xué)研究學(xué)者們的態(tài)度?？ㄎ鳡栒f：“如果文學(xué)科學(xué)和藝術(shù)科學(xué)要成為可以用真正的科學(xué)方法加以處理的科學(xué)，那么首先要放棄它們所宣稱的自主地位。無論從何種意義上說，它們都不可自認(rèn)為與自然科學(xué)不同，它們必須完全融合于自然科學(xué)之中。由于一切科學(xué)的認(rèn)知都是因果的認(rèn)知，因此，如同根本不存在兩種不同層次的因果系列――‘精神性’的因果系列和‘自然性’的因果系列――那樣，根本不存在自然科學(xué)之外的‘精神科學(xué)’?！逼鋵?shí)，這兩種因果關(guān)系相互制約和影響，在某一個(gè)階段自然因果發(fā)揮更大的作用，旋即人的自由意志因果性表現(xiàn)突出，但是自然因果鏈并未消亡，人的理性力量是對(duì)自然因果的不斷解讀和對(duì)規(guī)律把握的表現(xiàn)。在進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，中華民族體育文化的研究需要借自然科學(xué)的幫助和支持，卡西爾所強(qiáng)調(diào)的“只有數(shù)學(xué)性的原因才是真正的原因”[2]163有其深刻的道理。
3.2 研究范式的探索思路
1）演繹與歸納的結(jié)合。
反常態(tài)研究，即改變以往常態(tài)的研究方式的方法。通常學(xué)者們以歸納研究為先，隨之再進(jìn)行演繹。如果運(yùn)用融合式、反常態(tài)進(jìn)行研究，會(huì)得出更切合實(shí)際的結(jié)論。根據(jù)艾爾?巴比[3]在《社會(huì)研究方法》中提供“先推論”的演繹法能夠給研究提供合理的假設(shè)提前，然后再進(jìn)行以觀察為主體的歸納法進(jìn)行驗(yàn)證或修正假設(shè)，從而得出符合實(shí)際的結(jié)論的研究方法，這是中華民族體育研究可借鑒的研究范式之一。沿此思路，發(fā)現(xiàn)中華民族體育文化中，有許多文化現(xiàn)象彼此間存在著隱形的函數(shù)關(guān)系，需要使用自然科學(xué)的方法加以論證和解釋。比如，從普遍性的理論理解出發(fā)，推論（演繹）一個(gè)期望，提出假設(shè)：中華民族體育有益于人的健康。因此模擬繪制量化的數(shù)據(jù)如圖1。以此主觀假定兩者之間的函數(shù)關(guān)系：Y=F（x）。僅僅運(yùn)用演繹尚不能解釋實(shí)際，需要進(jìn)一步借助歸納法進(jìn)行分析。歸納法將具有一定離散程度的，非線性相關(guān)的現(xiàn)實(shí)進(jìn)行科學(xué)修正，得出圖2結(jié)果，于是出現(xiàn)符合實(shí)際現(xiàn)狀的理性結(jié)論。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證這條非線性的曲線，研究過程中必須借助各種方法歸納，并使用自然科學(xué)的方式予以具體分析，以便于更明確地說明問題。人體是一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)體，特別是對(duì)活生生的人，難以完全使用自然科學(xué)理論進(jìn)行刻板分析。但是能夠使用具有規(guī)律性的數(shù)據(jù)表明趨勢(shì)，如人的一生中存在著客觀的內(nèi)緣性機(jī)能下降，以及生存環(huán)境等外緣性因素影響的機(jī)能降低等影響趨勢(shì)。其中，社會(huì)環(huán)境中機(jī)械化的工作方式、優(yōu)越的生活方式改變導(dǎo)致人的體能降低，如人在12 min內(nèi)跑的距離隨著特定年代的推進(jìn)而減少。由此得出人的有機(jī)體體能隨著人的衰老、社會(huì)環(huán)境的改善而降低的結(jié)論。對(duì)于這種現(xiàn)狀，人類絕非束手無策。相關(guān)歸納研究表明，通過合理、科學(xué)、周期性的體育活動(dòng)可以有效促進(jìn)健康，幫助人類延長壽命。從而驗(yàn)證、推導(dǎo)出中華民族體育作為體育的有機(jī)構(gòu)成，自然也能夠促進(jìn)人的健康。這種方式彌補(bǔ)先歸納后演繹，以及白描推理的不足，科學(xué)的數(shù)據(jù)圖示形象、生動(dòng)展示了蘊(yùn)含其中的規(guī)律。
演繹向歸納推進(jìn)，歸納完善演繹，兩者相得益彰，從而使研究從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)研究。如李寧[4]有關(guān)太極拳練習(xí)速度中的腦電變化研究，采取的便是腦電檢測(cè)的科學(xué)研究方法，自然科學(xué)的研究結(jié)論在一定程度修正人們?cè)菊J(rèn)為入靜的太極運(yùn)動(dòng)者腦神經(jīng)不宜受到外界影響的假設(shè)，經(jīng)過歸納和再演繹，可以看出人的意識(shí)始終能夠作用于客體自身，使之產(chǎn)生相應(yīng)的改變。那么，可以推測(cè)有意識(shí)通過太極拳等中華民族體育項(xiàng)目的練習(xí)，在一定程度上能夠改變健康狀態(tài)。從研究到現(xiàn)實(shí)，民族體育具有健康促進(jìn)作用，民族體育科學(xué)健身如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)深入思考。李文川[5]發(fā)表《身體活動(dòng)建議演變：范式轉(zhuǎn)換與量的積累》論文，為民族體育健康服務(wù)提供了演繹與歸納相結(jié)合的研究思路。文中提及目前由于身體活動(dòng)的不足已成為全球范圍第4位致死因素。2008年，全球15歲及以上成年人約有31%身體活動(dòng)不足，每年約有320萬例死亡與缺乏身體活動(dòng)有關(guān)。中國疾病預(yù)防控制中心統(tǒng)計(jì)，中國在2010年18歲以上的成年人中僅有11.9%參與有規(guī)律的身體活動(dòng)，83.8%的人不參與身體活動(dòng)。由此導(dǎo)致從1993到2003年10年間，心血管疾病發(fā)病從31.4%上升到50.0%，糖尿病從1.9%上升到5.6%這樣持續(xù)惡化的局面。面對(duì)這種局面，李文川根據(jù)各類研究成果，認(rèn)為中等身體負(fù)荷的多次積累能夠發(fā)揮“量劑效應(yīng)”，有益于促進(jìn)健康。受此啟發(fā)，深入研究中華民族體育以何種運(yùn)動(dòng)方式和運(yùn)動(dòng)量為各個(gè)民族提供適合本民族“口味”的疾病預(yù)防和有效的健康保障，必須進(jìn)行“從經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)”研究范式的轉(zhuǎn)變，對(duì)涉及身體負(fù)荷的各指標(biāo)進(jìn)行“藥劑學(xué)”分析，提供具備科學(xué)原理的民族體育健身處方。
2）量化與質(zhì)性研究的結(jié)合。
量化研究重點(diǎn)在于獲得具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的數(shù)據(jù)，通過具體的數(shù)據(jù)來表達(dá)現(xiàn)象的集中趨勢(shì)。然而，量化研究所獲得數(shù)據(jù)卻容易抽空客觀存在的生存情景，從而損失對(duì)具備豐富性和復(fù)雜性現(xiàn)象的真實(shí)反映。質(zhì)性研究則是一種注重人與人、人與物之間的意義理解、交互影響、生活經(jīng)歷和現(xiàn)場(chǎng)情景，在自然狀態(tài)中獲得整體理解的研究方式[6]。必須有機(jī)地結(jié)合，從量化向質(zhì)性研究過度，使具體的數(shù)據(jù)變得生動(dòng)、真實(shí)。質(zhì)性向量化研究靠攏，使繁復(fù)的現(xiàn)實(shí)明確地展示其集中趨勢(shì)、運(yùn)行規(guī)律和特征。
（1）融會(huì)貫通式研究，是一種以跨學(xué)科理解方式，側(cè)重運(yùn)用量化指標(biāo)說明客觀實(shí)在的研究。用這種研究思維和研究方法對(duì)最具民族特色的武術(shù)進(jìn)行研究，其成果遠(yuǎn)比運(yùn)用中華民族文化“律條”的解釋更能夠深入人心。武術(shù)運(yùn)動(dòng)之美令人嘆為觀止，溢美之詞充斥各類文獻(xiàn)。然而武術(shù)之美的科學(xué)原理是什么，至今很少美學(xué)理論和自然科學(xué)理論被運(yùn)用到武術(shù)美學(xué)研究之中。人類對(duì)美的感受在于人的內(nèi)在體驗(yàn)，當(dāng)然被審美的客體也必然具備著美的客觀存在。不同民族、不同文化背景的人都會(huì)對(duì)具備黃金比值（0.618）特征的客觀存在產(chǎn)生美感，比如人們普遍對(duì)花卉、樹木、書籍、人體等產(chǎn)生美感。因?yàn)?，這些存在物的各種比例到達(dá)黃金分割論中的所謂“黃金比值”，該比例能引發(fā)人的愉悅感覺。人體的形體美自然也與此密切相關(guān)，以肚臍為黃金分割點(diǎn)，其下長度與身高比接近0.618――黃金比值者就會(huì)給人以美感。黃金比值與心理審美耦合，從而產(chǎn)生審美體驗(yàn)，而且有價(jià)值的存在強(qiáng)化著美感。武術(shù)項(xiàng)目雖未注重形體美的客觀存在的美學(xué)原理，但在武術(shù)套路演練中則通過技術(shù)動(dòng)作節(jié)奏彌補(bǔ)這個(gè)缺憾。計(jì)算武術(shù)運(yùn)動(dòng)員處理技術(shù)動(dòng)作節(jié)奏中的快與慢、動(dòng)與靜、輕與重、急與緩等的比值，如果演練者很好地處理了兩者的關(guān)系，使套路中各個(gè)組合韻律處理接近黃金比例的節(jié)奏變化，必然會(huì)引發(fā)人們的審美享受。武術(shù)發(fā)展至今天，已經(jīng)從實(shí)用的征戰(zhàn)、搏殺技法為主轉(zhuǎn)變?yōu)楦挥兴囆g(shù)性的套路演練為主，所以對(duì)這種現(xiàn)象的研究決不能脫離武術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)社會(huì)背景，以及時(shí)代審美情趣。只要能夠恰當(dāng)?shù)卣驹谔囟ǖ膱?chǎng)域，有效地運(yùn)用量化數(shù)據(jù)方能幫助中華民族體育切實(shí)的發(fā)展。對(duì)此，武術(shù)套路的韻律與意境研究必須向著融會(huì)貫通式的方向發(fā)展，使研究成果能夠提供武術(shù)套路演練的具體節(jié)奏參數(shù)，使研究具備應(yīng)有的實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值。
（2）質(zhì)性落實(shí)研究，是在量化研究基礎(chǔ)上，通過質(zhì)性研究對(duì)人類行為進(jìn)行文化的解釋、理解，以及價(jià)值實(shí)現(xiàn)的研究方式。在眾多的研究范式中，質(zhì)性落實(shí)研究可以有效分析獨(dú)特的中華民族體育文化意義和價(jià)值，以此指導(dǎo)實(shí)踐。在武術(shù)教學(xué)中，如何解決套路記憶問題，需要通過量化研究成果說明100%規(guī)范完成技術(shù)動(dòng)作能夠輕松記憶套路，即大腦對(duì)某一技術(shù)動(dòng)作的神經(jīng)沖動(dòng)所釋放的定量神經(jīng)遞質(zhì)引發(fā)相應(yīng)數(shù)量的肌纖維運(yùn)動(dòng)，只有規(guī)范每次練習(xí)，才能使神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量保持定量化，以及與引發(fā)的肌肉纖維數(shù)量保持一致，從而快速地形成所謂的“動(dòng)作肌肉記憶”，如同學(xué)習(xí)游泳、騎車技術(shù)，一旦學(xué)會(huì)終身不忘的科學(xué)原理。量化研究可對(duì)學(xué)生曉之以理，了解學(xué)生的理解程度，為進(jìn)一步的教學(xué)打好基礎(chǔ)，然而，量化研究難以動(dòng)之以情，即使學(xué)生明確道理，對(duì)套路記憶的教學(xué)任務(wù)關(guān)鍵還在于教師的技術(shù)權(quán)威、教學(xué)藝術(shù)引導(dǎo)、教法有效性、教師生動(dòng)形象的文化灌輸，以及和諧的教學(xué)氛圍等。這些因素難以量化，唯有質(zhì)性落實(shí)研究，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生從文化意義上強(qiáng)化套路記憶。因此，對(duì)此類問題的研究易于以質(zhì)性落實(shí)研究為主。但是，重視質(zhì)性落實(shí)研究，絕不能忽視量化研究的基礎(chǔ)性作用，避免再一次回到傳統(tǒng)研究范式的窠臼。
（3）數(shù)學(xué)思維研究，是建立在邏輯思維基礎(chǔ)上的量化與質(zhì)性結(jié)合研究方法。在側(cè)重于質(zhì)性研究過程中不能脫離數(shù)學(xué)思維的支撐，運(yùn)用數(shù)學(xué)思維是有效提高質(zhì)性研究深度的關(guān)鍵。作為人文科學(xué)的重要學(xué)科――哲學(xué)與數(shù)學(xué)保持密切聯(lián)系，其他學(xué)科也必然存在著聯(lián)系?！罢軐W(xué)在希臘開始萌芽的時(shí)候，數(shù)學(xué)就一直是引起哲學(xué)家特殊興趣的科目”[7]374。中西方的體育文化分別是等式兩邊的內(nèi)容，但是兩邊的體育文化意義卻截然不同。該規(guī)律的啟示是中華民族體育文化的發(fā)展，決不能完全循西方競技體育的發(fā)展之規(guī)。比如，中華民族體育競技程度有限，中華民族體育競賽模式難以在域外與西方競技體育抗衡。那么通過中華民族體育特有的內(nèi)修養(yǎng)生模式則可以彌補(bǔ)西方競技體育外練強(qiáng)身格局的缺憾，使等式的兩邊文化分量達(dá)到平衡。中國特有的養(yǎng)生內(nèi)容缺乏可以量化、重測(cè)、驗(yàn)證的數(shù)據(jù)事實(shí)，難以被世人接受。對(duì)此，通過對(duì)傳統(tǒng)養(yǎng)生、傳統(tǒng)文化理論的數(shù)學(xué)思維研究，以數(shù)學(xué)注釋形式向全球推廣已經(jīng)成為迫切的任務(wù)。在解決社會(huì)問題，解釋文化現(xiàn)象時(shí)最好不要遠(yuǎn)離數(shù)學(xué)的詮釋。比如，人們常用四肢發(fā)達(dá)、頭腦簡單來形容運(yùn)動(dòng)員或體育工作者，對(duì)此如何回應(yīng)？數(shù)學(xué)成為體育最好的幫手。董進(jìn)霞[8]撰文綜述一系列的數(shù)據(jù)，充分表明體育活動(dòng)對(duì)大腦的發(fā)展和認(rèn)知能力發(fā)展有積極的作用。理性地糾正被社會(huì)普遍誤讀的所謂“常識(shí)”。再如，在描述中國春秋文化思潮涌動(dòng)繁榮景象時(shí)，使用“百家爭鳴”表述方式。中華民族文化雖然很少這種近代數(shù)學(xué)的清晰介入，但是中國早已廣泛應(yīng)用的陰爻與陽爻理論就是一種經(jīng)典的數(shù)學(xué)思維基礎(chǔ)。如今需要將中西自然科學(xué)以及人文科學(xué)進(jìn)行融合，運(yùn)用現(xiàn)代言語形式加以表述，發(fā)揮中華民族文化的智慧功效。
單一研究范式是人為所致，只要明確的科學(xué)態(tài)度，主動(dòng)運(yùn)用科學(xué)的研究范式，多元研究范式便能夠很快構(gòu)建起來在人類社會(huì)有許多看似難以表述的事物，這可能是慣性思維制約的結(jié)果，如果轉(zhuǎn)換思路和方法，必然會(huì)有更多驚喜等待著我們。尤其是對(duì)過于集中人文科學(xué)領(lǐng)域研究的中華民族體育文化，在強(qiáng)大的自然科學(xué)體系支撐下，中華民族體育文化研究充分融合、借鑒自然科學(xué)的成果，一定會(huì)是古老且經(jīng)典的民族傳統(tǒng)體育文化煥發(fā)勃勃生機(jī)。張平中[9]對(duì)中國過去1 810年的高精度、高分辨率降雨量變化曲線、鐘乳石生長曲線與歷史朝代的更替進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)降水量大幅度減少的年代與朝代的衰亡年代基本一致。其結(jié)論是鐘乳石生長的速度與社會(huì)發(fā)展呈正相關(guān)的關(guān)系。原因是鐘乳石在風(fēng)調(diào)雨順期間成長較快，社會(huì)發(fā)展也在這個(gè)期間處于國泰民安、穩(wěn)定發(fā)展的狀態(tài)。那么，可以繼續(xù)深入一步研究一番中華民族體育文化在此階段的表現(xiàn)，一定會(huì)彌補(bǔ)各種體育史料、考古資料的不足，并且能夠更加準(zhǔn)確、客觀地繪制出中華民族體育文化發(fā)展曲線。
中華民族體育文化在相對(duì)封閉環(huán)境中滋生出頑固的內(nèi)斂傾向，為保全其自身地位，人為制造玄虛，保持神秘，其結(jié)果是作繭自縛。為中華民族體育文化的發(fā)展，必須打破這種局面。中華民族體育文化研究應(yīng)突破單一研究范式，建立融會(huì)貫通的多元研究范式。合理、充分利用自然科學(xué)的成果，充分運(yùn)用多元研究范式，不斷解決自身生存和發(fā)展問題，構(gòu)建自身科學(xué)化理論體系。
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第4篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
一、開設(shè)大學(xué)物理非物理專業(yè)
目前，全國各高校下設(shè)專業(yè)中數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、土木工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、農(nóng)學(xué)、教育技術(shù)、生物、光電信息工程、環(huán)境工程、應(yīng)用化工技術(shù)、精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)、通訊工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、信息工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電氣工程及自動(dòng)化、應(yīng)用電子技術(shù)、生物工程、生物技術(shù)、材料物理、水土保持與荒漠化防治等幾十個(gè)專業(yè)開設(shè)有大學(xué)物理課程。這些專業(yè)涉及到的領(lǐng)域有生物、化學(xué)與化工、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、通訊、電子等，由此可見物理學(xué)是非物理學(xué)專業(yè)應(yīng)掌握的一門重要是基礎(chǔ)課。
二、物理學(xué)在其他學(xué)科中的地位及其作用
物理學(xué)是一門研究力、熱、聲、光、電等形形物理現(xiàn)象的科學(xué)，對(duì)客觀世界的規(guī)律作出了深刻的揭示，并在發(fā)展過程中形成了一套獨(dú)特的思想方法體系，對(duì)整個(gè)自然科學(xué)的發(fā)展起到推動(dòng)作用。到20世紀(jì)自然科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)就是以數(shù)學(xué)為工具，以物理學(xué)突飛猛進(jìn)的發(fā)展為基礎(chǔ)，帶動(dòng)其他領(lǐng)域的發(fā)展。如：量子力學(xué)成功的揭示了化學(xué)鍵的本質(zhì)，推動(dòng)了化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。有人曾做過這樣一個(gè)統(tǒng)計(jì)，自20世紀(jì)中葉以來，在諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、生物及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、甚至經(jīng)濟(jì)學(xué)的獲獎(jiǎng)?wù)咧?，有一半人具有物理學(xué)的背景。但卻未發(fā)現(xiàn)非物理學(xué)專業(yè)出生的科學(xué)家問鼎物理學(xué)獎(jiǎng)的事例。由此可見，物理學(xué)在整個(gè)自然科學(xué)中起指導(dǎo)作用，各自然科學(xué)盡管研究對(duì)象不同，但復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)總是以簡單運(yùn)動(dòng)形式為基礎(chǔ)，致使物理學(xué)的研究成果被運(yùn)用與研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的學(xué)科中去，推動(dòng)其它自然科學(xué)的發(fā)展。
三、大學(xué)物理在非物理專業(yè)學(xué)生知識(shí)體系建構(gòu)中的作用
（一）為專業(yè)知識(shí)體系建構(gòu)奠定知識(shí)基礎(chǔ)
普通物理學(xué)課程內(nèi)容包含力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、相對(duì)論和量子物理五部分，它們互相滲透，緊密聯(lián)系，組成了普通物理學(xué)課程的整體。這些知識(shí)為非物理類理工科各專業(yè)學(xué)生提供必要的物理基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備，為其他課程開設(shè)和講解鋪平道路。若沒有這些基礎(chǔ)知識(shí)，非物理專業(yè)在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時(shí)，學(xué)生會(huì)對(duì)很多知識(shí)感到突兀、不解，與此同時(shí)，專業(yè)課教師為讓學(xué)生理解，必然要補(bǔ)充相應(yīng)知識(shí)，給專業(yè)課程教學(xué)帶來負(fù)擔(dān)。例如：學(xué)生若沒有學(xué)過電磁學(xué)，通訊類專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)通訊原理、信號(hào)傳輸方式、就很難理解。由此看出，理工科專業(yè)學(xué)生要學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、形成專業(yè)知識(shí)體系，離不開大學(xué)物理知識(shí)鋪墊。如果說專業(yè)知識(shí)體系是一座塔，各專業(yè)課程是磚，那么大學(xué)物理就是這座塔的基石。
（二）為專業(yè)知識(shí)體系建構(gòu)奠定研究思想與方法基礎(chǔ)
物理學(xué)的研究思想包括：守恒的思想、等效的思想、化歸的思想、放大的思想、比較的思想、近似的思想、定性與定量分析的思想、類比的思想等。
物理學(xué)的研究方法是物理學(xué)思想的體現(xiàn)，具體有：控制變量法、物理模型法、理想實(shí)驗(yàn)的方法、等效法、圖像法、類比法、歸納法、演繹法、整體與隔離法、分析與綜合法、圖像法、比值法、假設(shè)法、觀察法、實(shí)驗(yàn)法等。
這些研究思想和方法在理工科領(lǐng)域中有共通之處，如物理學(xué)中守恒的思想在化學(xué)領(lǐng)域中表現(xiàn)為：質(zhì)量守恒、物質(zhì)的量守恒、原子守恒、電子守恒、電荷守恒；物理學(xué)中力及力矩的平衡、理想氣體中的P、V、T變化的平衡問題，在化學(xué)上表現(xiàn)為化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解平衡。由此可以看出，學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的時(shí)候，由于有大學(xué)物理的研究思想與方法為基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的時(shí)候就會(huì)更加容易理解、接受。從而促進(jìn)專業(yè)知識(shí)體系的建構(gòu)。
（三）培養(yǎng)適合大學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法
大學(xué)物理是非物理類理工科各專業(yè)在一年級(jí)第二學(xué)期開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課。這個(gè)時(shí)期學(xué)生接觸到的專業(yè)課程大多數(shù)只有專業(yè)基礎(chǔ)課――高等數(shù)學(xué)，大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法還停留在高中階段，不適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)。因此在這一階段開設(shè)大學(xué)物理課程一方面與中學(xué)物理有一定銜接過渡，能幫助學(xué)生從熟悉知識(shí)過渡，適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法，從而形成一種適合大學(xué)的學(xué)習(xí)方法。另一方面讓學(xué)生學(xué)會(huì)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，體會(huì)高等數(shù)學(xué)的作用，為高等數(shù)學(xué)在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
第5篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
[關(guān)鍵詞] 物理化學(xué) 唯物辯證法 辯證唯物的認(rèn)識(shí)論
認(rèn)真研究和把握自然科學(xué)課程中的哲學(xué)思想，是高等院校自然科學(xué)專業(yè)授課教師從事教學(xué)的必然要求。這一方面是因?yàn)檎軐W(xué)是從包括自然科學(xué)在內(nèi)的各類科學(xué)中抽象和概括出來的關(guān)于客觀世界普遍規(guī)律的學(xué)問，自然科學(xué)各專業(yè)課不僅包含著極其豐富的哲學(xué)思想，而且是相關(guān)哲學(xué)思想在專業(yè)學(xué)科的具體外化；另一方面是因?yàn)?，自然科學(xué)所內(nèi)涵的哲學(xué)思想為其各學(xué)科的發(fā)展、從而也為各門專業(yè)課的研究和教學(xué)，提供著正確的世界觀和方法論指導(dǎo)。不言而喻，各門自然科學(xué)專業(yè)課都是寓含世界觀和方法論的載體，哲學(xué)則是引領(lǐng)各門自然科學(xué)專業(yè)課教學(xué)的思想旗幟。各門專業(yè)課的成功教學(xué)，無一不是辯證唯物主義哲學(xué)與自然科學(xué)的完美結(jié)合。誰準(zhǔn)確地把握了自然科學(xué)課程中的哲學(xué)思想，誰就獲得了從事相關(guān)教學(xué)的正確世界觀和方法論，從而也就掌握了教授學(xué)生領(lǐng)會(huì)和運(yùn)用該課程科學(xué)原理、科學(xué)思想、科學(xué)品質(zhì)、科學(xué)精神、科學(xué)方法的鑰匙。
本文立足于近年來的教學(xué)實(shí)踐，就高校物理化學(xué)課程內(nèi)涵的哲學(xué)思想，談?wù)勛约旱膬牲c(diǎn)體會(huì)。
物理化學(xué)蘊(yùn)涵和體現(xiàn)著以普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展
為總特征的唯物辯證法
物理學(xué)和化學(xué)本來是自然科學(xué)領(lǐng)域本質(zhì)各異、區(qū)別明顯的兩大分支學(xué)科。但是，隨著人類實(shí)踐的進(jìn)步和這兩大分支學(xué)科的深入發(fā)展，物理化學(xué)這門全新面貌的學(xué)科竟然脫穎而出。這種現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？
唯物辯證法告訴我們，普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展是客觀世界存在的兩個(gè)總的基本特征，從而也是唯物辯證法的總特征[1]。物理化學(xué)學(xué)科，作為一門從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手來探索化學(xué)變化基本規(guī)律的科學(xué)，不僅蘊(yùn)涵著以普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展為總特征的唯物辯證法，而且它的形成和發(fā)展是唯物辯證法在自然科學(xué)領(lǐng)域的具體實(shí)踐體現(xiàn)。
物理化學(xué)是普遍聯(lián)系辯證思想的實(shí)踐體現(xiàn)。自然科學(xué)史顯示，物理學(xué)與化學(xué)雖曾有過約定俗成的明確分工，各司其職，但并非互不相干的孤立存在。相反，它們相輔相成，聯(lián)系普遍而緊密。在客觀世界，物質(zhì)的任何一種化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著物理變化，任何一種物理運(yùn)動(dòng)也都會(huì)引起相應(yīng)化學(xué)元素的化合或分解。據(jù)此，“化學(xué)和物理合在一起，在自然科學(xué)中形成了一個(gè)軸心”。歷史上化學(xué)家和物理學(xué)家的研究總是在相互合作、彼此促進(jìn)中進(jìn)行的。許多科學(xué)家的研究兼及物理學(xué)和化學(xué)。每當(dāng)化學(xué)家們對(duì)取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果試圖作出解釋并提高為理論時(shí)，每當(dāng)他們?cè)谘芯恐杏龅诫y以逾越的障礙時(shí)，總是求助于當(dāng)時(shí)的物理學(xué)成就，而且受益良多。自二十世紀(jì)以來，化學(xué)發(fā)展由于近代物理學(xué)的出現(xiàn)而如虎添翼，化學(xué)與物理學(xué)的交叉也越來越多。正是在這種情況下，經(jīng)過科學(xué)家們對(duì)物理學(xué)與化學(xué)之間普遍聯(lián)系的深入研究、把握和總結(jié)，使物理化學(xué)作為一門聚合物理學(xué)和化學(xué)特點(diǎn)的獨(dú)立分支學(xué)科破土而出。顯而易見，物理化學(xué)是物質(zhì)的物理現(xiàn)象與化學(xué)現(xiàn)象相互制約和促進(jìn)、從而也是物理學(xué)研究與化學(xué)研究彼此依賴和滲透的結(jié)晶?？茖W(xué)史還表明, 物理化學(xué)的形成與進(jìn)步也得益于數(shù)學(xué)基本理論與技術(shù)的支持，得益于物理學(xué)、化學(xué)與數(shù)學(xué)的相互作用[2]。毫無疑義，物理化學(xué)課蘊(yùn)涵和體現(xiàn)著物質(zhì)世界普遍聯(lián)系的哲學(xué)思想。
物理化學(xué)也是永恒發(fā)展辯證思想的實(shí)踐體現(xiàn)。唯物辯證法所說的發(fā)展，不是指事物的循環(huán)往復(fù)、簡單重演，而是量變引起質(zhì)變，波浪式前進(jìn)，螺旋式上升；不是單兵獨(dú)進(jìn)，而是在與其他事物的廣泛聯(lián)系中變化；不是時(shí)進(jìn)時(shí)停，而是永無止境的持續(xù)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。這種永恒發(fā)展，正是物理化學(xué)的存在形式。其突出表現(xiàn)：一是突破，主要指探索新的科學(xué)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)內(nèi)容的質(zhì)的升級(jí)。比如，從經(jīng)典的平衡態(tài)熱力學(xué)發(fā)展到非平衡熱力學(xué)，從宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)發(fā)展到微觀的分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，從體相到表象，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，從定性研究到定量研究，等等，這些都是探索物理化學(xué)規(guī)律成果的一個(gè)又一個(gè)飛躍，是物理化學(xué)內(nèi)容的波浪式、螺旋式質(zhì)變。二是融合，主要指各學(xué)科相互交叉，多學(xué)科共同研究，形成邊緣學(xué)科。比如，在對(duì)生命現(xiàn)象的解釋上，經(jīng)典平衡熱力學(xué)的結(jié)論與達(dá)爾文進(jìn)化論是矛盾的，為了解決這一矛盾，現(xiàn)今的物理化學(xué)吸納或借助其他多種學(xué)科的研究成果和方法，創(chuàng)立了“耗散結(jié)構(gòu)”理論。[3] 這一理論將生命現(xiàn)象視為一種逆反熵增，指出在非平衡的開放條件下，通過體系內(nèi)部耗散能量的不可逆過程而產(chǎn)生或維持時(shí)空有序結(jié)構(gòu)，而生物結(jié)構(gòu)就是這樣一種有序結(jié)構(gòu)——在空間性方面表現(xiàn)為方位排列的有序，時(shí)間性方面表現(xiàn)為周期變化的有序，二者體用一源，協(xié)同互補(bǔ)，不可分割。耗散結(jié)構(gòu)學(xué)說是物理化學(xué)理論的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，但它的意義同時(shí)也是哲學(xué)上的。它不僅蘊(yùn)涵和體現(xiàn)著物理化學(xué)與生物學(xué)的融合，也蘊(yùn)涵和體現(xiàn)著物理化學(xué)在與其他諸多學(xué)科的廣泛聯(lián)系和包容中持續(xù)發(fā)展的規(guī)律。從一定意義上說，物理化學(xué)的持續(xù)跨越進(jìn)步，是蘊(yùn)涵其內(nèi)的唯物辯證法的永恒發(fā)展思想的具體外化。
物理化學(xué)蘊(yùn)涵和體現(xiàn)著辯證唯物論的認(rèn)識(shí)論
說：“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)，這種形式，循環(huán)往復(fù)以至無窮，而實(shí)踐和認(rèn)識(shí)之每一循環(huán)的內(nèi)容，都比較地進(jìn)到了高一級(jí)的程度。這就是辯證唯物論的全部認(rèn)識(shí)論，這就是辯證唯物論的知行統(tǒng)一觀?！盵4]仔細(xì)剖析物理化學(xué)的發(fā)展歷程就會(huì)發(fā)現(xiàn)，同其他學(xué)科一樣，它是實(shí)踐與理論的統(tǒng)一體，蘊(yùn)涵著“實(shí)踐—理論—實(shí)踐”這一螺旋式循環(huán)上升的辯證認(rèn)識(shí)過程，是辯證唯物論的認(rèn)識(shí)論的實(shí)踐體現(xiàn)。
首先，物理化學(xué)蘊(yùn)涵和體現(xiàn)從實(shí)踐到理論的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)過程。在物理化學(xué)研究中，一般情況下，人們總是根據(jù)已知的原理或定律先進(jìn)行演繹推斷，做出某種設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行探索性的實(shí)驗(yàn)和觀察。有人將這種從理論到實(shí)踐、從一般到個(gè)別的演繹認(rèn)識(shí)看作是物理化學(xué)研究的全過程，這是片面甚至本末倒置的。因?yàn)?，作為演繹推理依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)的已知原理或定律，并不是從天上掉下來或科學(xué)家頭腦中所固有的，而是研究者從人類長期大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中歸納推理得出來的。物理化學(xué)中的許多基礎(chǔ)性原理或定律，如物理化學(xué)中熱力學(xué)第一和第二定律，本身就是唯象理論，只能從人類長期大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中歸納產(chǎn)生，而無法從已知的原理演繹導(dǎo)出。迄今為止，在宏觀世界還沒有發(fā)現(xiàn)與之相矛盾的事實(shí)出現(xiàn)，實(shí)踐驗(yàn)證了它們的正確性。毋庸諱言，沒有大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，沒有大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)，不可能產(chǎn)生物理化學(xué)理論。任何一般性的物理化學(xué)命題，無論怎樣抽象或表面遠(yuǎn)離個(gè)別經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，都無一列外地以實(shí)踐為源泉，以個(gè)別經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)。實(shí)踐的觀點(diǎn)，這一辯證唯物論認(rèn)識(shí)論的基本觀點(diǎn)，也是從事物理化學(xué)教研之第一觀點(diǎn)。從實(shí)踐到理論、從個(gè)別到一般的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)過程蘊(yùn)涵和體現(xiàn)于物理化學(xué)的研究實(shí)踐。
其次，物理化學(xué)蘊(yùn)含和體現(xiàn)從理論到實(shí)踐的檢驗(yàn)真理過程。物理化學(xué)的發(fā)展歷程昭示人們，它的原理或定律之所以是真理，不但在于它來自于大量科學(xué)實(shí)踐，更在于它創(chuàng)立后再返回到實(shí)踐中去接受檢驗(yàn)和證實(shí)，在于它在接受檢驗(yàn)中被實(shí)踐不斷地修正和完善。這突出地表現(xiàn)在化學(xué)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展上。1918 年，物理化學(xué)家路易斯在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用當(dāng)時(shí)已建立起來的氣體分子運(yùn)動(dòng)論來分析化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過程，提出了碰撞理論，認(rèn)為反應(yīng)物的分子通過簡單的碰撞而完成化學(xué)反應(yīng)，只要能量足夠、取向合適，就可以發(fā)生反應(yīng)。但是，當(dāng)碰撞理論返回并運(yùn)用于實(shí)踐時(shí)，卻只能解釋實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一部分而不是全部，從而證明它的真理性是不完全的。為了克服這一理論的不足，20世紀(jì)30年代，物理化學(xué)家Eyring和Pelzer又經(jīng)過大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)，在碰撞理論基礎(chǔ)上提出了化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論，認(rèn)為反應(yīng)物的分子并不是通過簡單的碰撞直接發(fā)生反應(yīng)的，而是在分子相互接近的時(shí)候會(huì)首先形成舊化學(xué)鍵部分?jǐn)嗔讯禄瘜W(xué)鍵部分生成、而且能量處于極大點(diǎn)的過渡狀態(tài)，它極不穩(wěn)定，會(huì)馬上釋放能量并過渡到生成物，從而完成化學(xué)反應(yīng)?？茖W(xué)家們將這一理論投返于科學(xué)實(shí)踐接受檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的結(jié)論是：過渡態(tài)理論是對(duì)碰撞理論的深化，它解釋了在碰撞理論中取向合適的碰撞為什么能量“足夠”就能夠發(fā)生反應(yīng)，這個(gè)“足夠的能量”以活化能來定量衡量；但過渡態(tài)理論尚存在無法回答某些新問題的不足之處，還需要后人在實(shí)踐基礎(chǔ)上提出更新的理論去發(fā)展和完善?？茖W(xué)的任務(wù)在于不斷地排除謬誤、獲得真理。而實(shí)踐是辨識(shí)謬誤、檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。物理化學(xué)發(fā)展的過程，就是在物理化學(xué)領(lǐng)域通過科學(xué)實(shí)踐不斷發(fā)現(xiàn)真理，又通過科學(xué)實(shí)踐不斷證實(shí)真理和發(fā)展真理的辯證過程。
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第6篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)；應(yīng)用能力
引言
在大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，教師的一個(gè)重要教學(xué)內(nèi)容就是：培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，提高大學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力.隨著計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)愈加廣泛，不僅遍及自然科學(xué)、工程管理、經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)活動(dòng)的過程中，而且已經(jīng)推廣到人文科學(xué)的領(lǐng)域中。因此，培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)以及加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)對(duì)當(dāng)前的數(shù)學(xué)教育來說勢(shì)在必行.
一、數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和應(yīng)用能力培養(yǎng)策略
（一）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式
在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)認(rèn)知的視野不夠廣泛，遠(yuǎn)未懂得數(shù)學(xué)的價(jià)值所在，教師在教學(xué)中主要以教材為教學(xué)內(nèi)容的載體，這一方面導(dǎo)致了教學(xué)的內(nèi)容和新的社會(huì)需求產(chǎn)生脫節(jié)，未能與學(xué)生所學(xué)專業(yè)進(jìn)行有效銜接；另一方面也忽視了當(dāng)前大學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的直觀理解，而是過于注重?cái)?shù)學(xué)理論的分析和證明上.這必然會(huì)導(dǎo)致學(xué)生把大部分的時(shí)間都花在定理的推導(dǎo)證明以及數(shù)學(xué)公式的機(jī)械訓(xùn)練。受這種學(xué)習(xí)方式的影響，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性都得不到有效提高，對(duì)于數(shù)學(xué)的應(yīng)用更是無從談起。因此，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，讓學(xué)生從之前的“傳授型教學(xué)”――“作數(shù)學(xué)”中解放出來，逐漸培養(yǎng)自己的數(shù)學(xué)意識(shí)，以便能夠?qū)崒?shí)在在地“用數(shù)學(xué)”。這不僅需要教師改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，編排出與實(shí)際專業(yè)相結(jié)合，符合大學(xué)生認(rèn)知水平的教材，而且還需要采用新的教學(xué)方法，從提煉出數(shù)學(xué)理論的實(shí)際現(xiàn)象出發(fā)，找出形成理論的背后所存在的數(shù)學(xué)思想方法和日常生活中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中充分體會(huì)和實(shí)踐已經(jīng)學(xué)習(xí)到的數(shù)學(xué)理論.
（二）培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)思想
大學(xué)生數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)意識(shí)的形成主要依賴于日常的教學(xué)活動(dòng)，即“教學(xué)活動(dòng)常規(guī)化，數(shù)學(xué)問題生活化”，從而培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思想，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“學(xué)數(shù)學(xué)”與“用數(shù)學(xué)”的有機(jī)結(jié)合，幫助學(xué)生在廣泛的數(shù)學(xué)應(yīng)用中樹立科學(xué)的數(shù)學(xué)觀.在這一過程中，教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)有機(jī)結(jié)合起周邊熟悉的生活環(huán)境和與學(xué)生年齡段吻合的事物，創(chuàng)造一些供學(xué)生觀察和操作模擬的實(shí)際場(chǎng)景，在這樣的環(huán)境中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，體會(huì)數(shù)學(xué)的思想和方法，感受這個(gè)過程中數(shù)學(xué)所帶來的樂趣.以概率教學(xué)為例，結(jié)合實(shí)際生活中玩撲克牌的游戲，探究獲勝的概率，在這樣的實(shí)際問題中，必然能夠引起學(xué)生的共鳴，體會(huì)到數(shù)學(xué)來源于生活，應(yīng)用于生活的哲理.從而讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)并不僅僅是枯燥的公式和定理，而是與生活實(shí)際息息相關(guān)，逐步樹立起生活中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和意識(shí).
（三）開設(shè)數(shù)學(xué)建模，體會(huì)現(xiàn)實(shí)問題抽象為數(shù)學(xué)模型的過程
數(shù)學(xué)建模是將現(xiàn)實(shí)問題簡化抽象為數(shù)學(xué)模型，再從模型中找出數(shù)學(xué)解，然后通過釋義和檢驗(yàn)得出現(xiàn)實(shí)問題的解，進(jìn)而來評(píng)價(jià)和解釋現(xiàn)實(shí)問題，從而挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)的現(xiàn)實(shí)背景，讓學(xué)生親身體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)源于客觀現(xiàn)實(shí).教師在教學(xué)中可以利用數(shù)學(xué)建模這一課程的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生尋找生活中的數(shù)學(xué)，了解數(shù)學(xué)知識(shí)的來龍去脈，真正體驗(yàn)數(shù)學(xué)來源于生活，從而樹立起學(xué)生“數(shù)學(xué)有用，要用數(shù)學(xué)”的思想.開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程，不僅有利于學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，還能將數(shù)學(xué)理論和實(shí)踐結(jié)合起來，使學(xué)生真正了解到數(shù)學(xué)知識(shí)與企業(yè)的生產(chǎn)過程以及宏觀現(xiàn)象的研究密不可分.
（四）結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，體會(huì)數(shù)學(xué)理論動(dòng)態(tài)模擬的過程
計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及廣泛應(yīng)用，使人們?cè)趯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的方式發(fā)生了顯著變化.利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和使用到最新的科技成果與科學(xué)技術(shù)，特別是通過數(shù)學(xué)建模把實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)模型后，再通過計(jì)算機(jī)把這一動(dòng)態(tài)過程模擬和顯示出來，將更有利于學(xué)生的理解和接受.以數(shù)學(xué)理論作為實(shí)驗(yàn)原理，以實(shí)際問題為載體，結(jié)合計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)，以數(shù)學(xué)軟件作為實(shí)驗(yàn)工具，以學(xué)生為主體，通過實(shí)例分析，模擬仿真的方式讓學(xué)生親身感受用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的過程.在這一過程中，學(xué)生將體會(huì)到自己動(dòng)腦、動(dòng)手通過實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問題的方法，也體會(huì)到用數(shù)學(xué)的樂趣，這必將很好地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí)和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。
二、結(jié)論
通過以上幾種方式，能夠培養(yǎng)學(xué)生在日常生活中的數(shù)學(xué)意識(shí)，樹立起數(shù)學(xué)的思想方法，并通過數(shù)學(xué)知識(shí)去解決一些生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問題，可以讓學(xué)生在興趣和愛好中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，這也進(jìn)一步克服了個(gè)別學(xué)生怕數(shù)學(xué)、厭數(shù)學(xué)的心理特征，從而激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的意識(shí)和潛能，并真正做到“學(xué)以致用”.
參考文獻(xiàn)：
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第7篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
關(guān)鍵詞：高中物理；新課程標(biāo)準(zhǔn)；多學(xué)科聯(lián)系
中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）11-0020-3
當(dāng)前在全國范圍內(nèi)實(shí)行高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版），在新課程的知識(shí)和技能課程目標(biāo)中，第3條和第4條明確提出：初步了解物理學(xué)的發(fā)展歷程，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的主要成就和發(fā)展趨勢(shì)以及物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的影響；關(guān)注物理學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，知道一些與物理學(xué)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域，能嘗試運(yùn)用有關(guān)的物理知識(shí)和技能解釋一些自然現(xiàn)象和生活中的問題。在情感和價(jià)值觀中又特別提出：了解并體會(huì)物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注并思考與物理學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問題，有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，能在力所能及的范圍內(nèi)，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
由此可見，關(guān)注物理學(xué)科和其他學(xué)科之間的聯(lián)系，并在高中物理中培養(yǎng)自身的人文素養(yǎng)和道德情操是符合新課標(biāo)的要求的。而且，在學(xué)習(xí)中加強(qiáng)多學(xué)科聯(lián)系，可以體會(huì)到物理并不是一門孤立的學(xué)科，而是同其他學(xué)科之間有著千絲萬縷的聯(lián)系，同時(shí)也可以提高學(xué)習(xí)其他各門學(xué)科的效果。
1 在物理學(xué)習(xí)中加強(qiáng)與語文的聯(lián)系
無論是教師授課還是科普讀物中，提到相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，舉例常常會(huì)使用“小小竹排江中游，悠悠青山兩岸走”的歌詞；在說到地球自轉(zhuǎn)時(shí)，總會(huì)提到“坐地日行八萬里”的詩句；在講解聲音的傳播時(shí)，也會(huì)提到“夜半鐘聲到客船”的詩句[1]。由此可以看到，語文中的那些寫實(shí)的詩句，經(jīng)常會(huì)和物理現(xiàn)象相聯(lián)系，挖掘詩句中和物理相關(guān)的內(nèi)容，不僅可以使物理學(xué)習(xí)顯得生動(dòng)，還可以使得物理學(xué)概念更加易于理解；同時(shí)，也對(duì)詩文有了更加深入的了解，知道精妙的詩句常常來源于對(duì)生活的觀察，這有助于語文的學(xué)習(xí)。
在解答物理習(xí)題的過程中，認(rèn)真審題準(zhǔn)確理解題意是非常重要的環(huán)節(jié)。從歷年的高考試題來看，為了避免學(xué)生在閱讀題目時(shí)產(chǎn)生歧義，很多題目的文字描述都比較多，且表述的專業(yè)性到了咬文嚼字的程度。如果語文的閱讀理解能力欠佳，那么在審題中就會(huì)遇到困難。因此，在物理學(xué)習(xí)中，應(yīng)該養(yǎng)成認(rèn)真理解書中文字表述的習(xí)慣，并學(xué)習(xí)用自己的語言對(duì)書上的一些描述性文字進(jìn)行復(fù)述，平時(shí)還可以針對(duì)一些物理現(xiàn)象或應(yīng)用來寫科技小論文。這樣不僅可以提高自身的文字理解和寫作水平，也能加深對(duì)物理概念的理解。
在物理學(xué)發(fā)展的歷史長河中，有大量的物理學(xué)家付出了艱辛的努力，做出了劃時(shí)代的科學(xué)成就，也留下了值得人們學(xué)習(xí)的精神財(cái)富。在物理學(xué)習(xí)中有意識(shí)地關(guān)注一些物理學(xué)史的內(nèi)容，搜集物理學(xué)家追求真理的故事，不僅有助于理解物理概念、定理、定律的由來和含義，還能夠?yàn)檎Z文寫作中提供不少素材。比如：法拉第自學(xué)成才的故事、牛頓做實(shí)驗(yàn)廢寢忘食的精神、以及焦耳堅(jiān)持做熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)數(shù)十年之久的執(zhí)著，等等[2]，這些都可以成為寫議論文時(shí)采用的好事例。
2 在物理學(xué)習(xí)中加強(qiáng)與英語的聯(lián)系
在人教版新課標(biāo)的物理教材中已經(jīng)反映出二者的聯(lián)系，教材中已經(jīng)把一些常見的物理量的英文標(biāo)注了出來。在物理公式中，不同的字母代表不同的物理量，但什么字母代替何種物理量并不是隨意的，例如：力用F表示，原因是力的英文是force；功用W表示，原因是功的英文是work；質(zhì)量用M表示，因?yàn)橘|(zhì)量的英文是mass；速度用v來表示，因?yàn)樗俣染褪莢elocity。包括物理量的單位符號(hào)，也是跟它們的英文來源分不開的。
在物理學(xué)習(xí)中，如果能夠注意到這些物理量的英文名稱，并在今后書寫物理公式時(shí)注意字母表達(dá)的意義，可以讓學(xué)生對(duì)物理量的表述印象更加深刻。如果能夠在英文詞典中查詢這些物理詞匯除了物理學(xué)意義之外的含義和用法，也會(huì)在學(xué)習(xí)英語的時(shí)候產(chǎn)生更加濃厚的興趣。
3 加強(qiáng)與數(shù)學(xué)的聯(lián)系
物理學(xué)有“自然科學(xué)之母”之稱，而數(shù)學(xué)則被稱為“自然科學(xué)之父”，這足以說明數(shù)學(xué)在自然科學(xué)中的重要地位及其與物理學(xué)之間的緊密相關(guān)性。在物理學(xué)的發(fā)展中，可以發(fā)現(xiàn)物理學(xué)的研究方法之一就是數(shù)學(xué)方法，甚至可以說數(shù)學(xué)是研究物理學(xué)的有效工具，沒有數(shù)學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)很難發(fā)展成為如今這樣的一門精確的學(xué)科；同時(shí)，沒有物理發(fā)展的需求，數(shù)學(xué)的研究也容易脫離實(shí)際[3]。
在物理學(xué)習(xí)中，應(yīng)該注意培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力。例如：在做受力分析的題目時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到三角函數(shù)的知識(shí)；在做電學(xué)或者碰撞等題目時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到方程組的求解問題；對(duì)物體運(yùn)動(dòng)軌跡的討論時(shí)還要用到很多解析幾何的知識(shí)等?？傊?，在物理學(xué)習(xí)中，數(shù)學(xué)作為研究工具的重要性得到了很好的體現(xiàn)，活學(xué)活用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題，能夠使我們能更好地解決物理問題，同時(shí)也可以注意到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的實(shí)際用途，在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程時(shí)也會(huì)更有興趣，更加用心。
4 加強(qiáng)物理與其他學(xué)科的關(guān)系
在很長一段時(shí)間里，化學(xué)的研究和物理的研究是分不開的，盧瑟福作為著名的物理學(xué)家，獲得的是諾貝爾的化學(xué)獎(jiǎng)，也可看出化學(xué)和物理的關(guān)系非常緊密。很多化學(xué)現(xiàn)象都離不開物理的情境，比如環(huán)境的溫度、濕度、壓強(qiáng)等對(duì)化學(xué)反應(yīng)都有重要的影響。在物理學(xué)習(xí)中，特別是熱學(xué)的學(xué)習(xí)中，可以多將這方面的知識(shí)與一些化學(xué)現(xiàn)象聯(lián)系起來（如收集氫氣和氯氣為何試管開口一個(gè)朝下一個(gè)朝上等），這樣就可以同時(shí)體會(huì)到學(xué)習(xí)物理和化學(xué)的樂趣。
物理學(xué)雖然是一門自然科學(xué)，但并不是和藝術(shù)類學(xué)科就毫無關(guān)系。物理求真，藝術(shù)求美，二者之間可以協(xié)調(diào)統(tǒng)一。優(yōu)秀的畫作中，畫家對(duì)光與影的深刻理解和把握使得作品更加栩栩如生，特別是對(duì)透視光學(xué)的理解能使畫面更富于立體感[4]；蔚藍(lán)天空和美麗彩虹的出現(xiàn)，是大氣散射和光的折射效果，物理學(xué)在大自然創(chuàng)造了如斯美景；美妙的音樂來自于樂器的振動(dòng)以及共振共鳴，離不開聲音的傳播、反射和衍射。在欣賞藝術(shù)作品的時(shí)候不忘從物理學(xué)角度思考，不但能夠促進(jìn)對(duì)藝術(shù)的進(jìn)一步理解，還能得到新的欣賞藝術(shù)的角度，同時(shí)也更加能夠體會(huì)物理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。
物理學(xué)的發(fā)展和當(dāng)時(shí)的社會(huì)環(huán)境是分不開的，在黑暗的中世紀(jì)，物理學(xué)發(fā)展異常緩慢，這不得不歸咎于當(dāng)時(shí)的宗教統(tǒng)治；而近代中國的物理學(xué)始終落后于歐洲，以至于在物理教科書很少出現(xiàn)中國物理學(xué)家的名字，這也不得不聯(lián)想到清朝時(shí)期的閉關(guān)鎖國政策和“獨(dú)尊儒術(shù)”的指導(dǎo)思想。因此，閱讀物理學(xué)史料時(shí)，適當(dāng)聯(lián)系當(dāng)時(shí)的政治歷史背景，不僅可以理解物理學(xué)家做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛歷程，也可以增加對(duì)政治歷史課程的興趣和對(duì)政治歷史背景的理解能力。
體育項(xiàng)目的發(fā)展和物理學(xué)也是密不可分的[5]。跳水運(yùn)動(dòng)員的起跳高度、姿態(tài)打開時(shí)間直接影響最終的表現(xiàn)，這都和物理知識(shí)有關(guān)；鉛球運(yùn)動(dòng)員的出手速度、出手角度決定了他的成績，這離不開物理學(xué)知識(shí)的解釋；帆船運(yùn)動(dòng)員如何“見風(fēng)使舵”提高速度，物理學(xué)的指導(dǎo)是不可少的；為何乒乓球要換成“大球”，為何泳聯(lián)禁用“鯊魚皮泳衣”，這都蘊(yùn)含了物理學(xué)的原理。因此，在學(xué)習(xí)物理時(shí)嘗試去理解這些體育知識(shí)，不僅可以對(duì)物理學(xué)知識(shí)的無處不在深有體會(huì)，還能增加我們對(duì)體育鍛煉的熱情和對(duì)體壇盛事的關(guān)注。
綜上所述，在物理學(xué)習(xí)中加強(qiáng)多學(xué)科聯(lián)系有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，能幫助學(xué)生在日常的生活學(xué)習(xí)中多從物理的角度看問題。物理學(xué)是一門重要的自然科學(xué)，也是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，它和其他學(xué)科有著不同程度的相關(guān)性，甚至和很多學(xué)科形成了交叉學(xué)科（例如，生物物理學(xué)、物理化學(xué)和體育物理學(xué)等）。（下轉(zhuǎn)第24頁）（上接第21頁）因此，在高中物理學(xué)習(xí)中多留心學(xué)科之間的聯(lián)系，不僅可以更深刻地理解物理知識(shí)，還能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各學(xué)科的學(xué)習(xí)，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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第8篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
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ThomsonScientific國家科學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫2004年數(shù)據(jù)顯示，中國數(shù)學(xué)論文在1999~2003年間篇均引文次數(shù)為1.03，同期國際數(shù)學(xué)論文篇均引文次數(shù)是1.3,這表明中國數(shù)學(xué)研究的影響力正在向世界平均水平靠近。相較于物理學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域，中國數(shù)學(xué)研究的國際影響力是最高的。
我們以美國《數(shù)學(xué)評(píng)論》(MR)光盤(1993-2005/05嚴(yán)為數(shù)據(jù)來源,用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)揭示國際數(shù)學(xué)論文的宏觀產(chǎn)出結(jié)構(gòu)。通過對(duì)《MR》收錄中國學(xué)者發(fā)表數(shù)學(xué)論文每年的總量及其在63個(gè)分支上的分布統(tǒng)計(jì)，將中國數(shù)學(xué)論文的產(chǎn)出置于一個(gè)相對(duì)明晰的國際背景之下，借以觀察中國數(shù)學(xué)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。此外，我們還以中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心《中國數(shù)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫》（CMDDP為數(shù)據(jù)來源，統(tǒng)計(jì)了中國數(shù)學(xué)論文在63個(gè)分支領(lǐng)域的分布，并對(duì)其中獲國家自然科學(xué)基金資助或國家自然科學(xué)基金委員會(huì)數(shù)學(xué)天元基金資助的論文情況進(jìn)行了定量分析。上述數(shù)據(jù)庫均采用國際同行認(rèn)可的《數(shù)學(xué)主題分類表》（MSC),分別在國際、國內(nèi)數(shù)學(xué)領(lǐng)域具有一定的影響力和相當(dāng)規(guī)模的用戶群。
《MR》光盤收錄發(fā)表在專業(yè)期刊、大學(xué)學(xué)報(bào)及專著上的數(shù)學(xué)論文，其收錄范圍非常廣泛。1993~2004年共收錄論文769680篇，其中有74988篇是由中國學(xué)者參與完成的，我們稱之為中國論文。這里中國論文是指《MR》的論文作者中至少有一位作者是來自于中國(即《MR》光盤中所標(biāo)注的“PRC”）。12年中，中國論文數(shù)占世界論文總數(shù)的9.74%。
《CMDD》收錄中國國內(nèi)出版的約300種數(shù)學(xué)專業(yè)期刊、大學(xué)學(xué)報(bào)及專著上刊登的數(shù)學(xué)論文，此外，還收錄了80種國外出版的專業(yè)期刊上中國學(xué)者發(fā)表的論文，并對(duì)那些獲國家自然科學(xué)基金或國家自然科學(xué)基金委員會(huì)數(shù)學(xué)天元基金資助的論文進(jìn)行了特別標(biāo)注。
2.1《MR》收錄中國論文的統(tǒng)計(jì)分析
考慮到二次文獻(xiàn)的收錄時(shí)差，為保證數(shù)據(jù)的完整性，選取的是1993~2004年的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，檢索結(jié)果如圖1所示。數(shù)據(jù)顯示，《MR》12年來收錄的中國論文呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的勢(shì)頭,中國論文的增長速度要大于《MR》總論文數(shù)的增長速度。
2.2《MR》收錄論文在數(shù)學(xué)各分支上的分布
為避免重復(fù)計(jì)數(shù)，在對(duì)63個(gè)數(shù)學(xué)分支進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí),均按第一分類號(hào)統(tǒng)計(jì)。按2000年《MSC》提出的修訂方案，將1993~1999年的數(shù)據(jù)進(jìn)行了合并和調(diào)整。圖2顯示了國際數(shù)學(xué)論文在63個(gè)數(shù)學(xué)分支上的分布。
數(shù)學(xué)各分支占論文總產(chǎn)出的百分比在一定程度上反映了該領(lǐng)域的研究規(guī)模，而相應(yīng)分支學(xué)科的研究熱點(diǎn)變化也是統(tǒng)計(jì)中著重揭示的問題。在實(shí)際統(tǒng)計(jì)中，跟蹤熱點(diǎn)變化主要是通過這63個(gè)數(shù)學(xué)分支的時(shí)間序列分析完成的。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)揭示的主要特征和趨勢(shì)如下：1993?2004年，國際數(shù)學(xué)或與數(shù)學(xué)相關(guān)論文產(chǎn)出百分比最高的前10個(gè)分支依次是：量子理論（81)、統(tǒng)計(jì)學(xué)（62)、計(jì)算機(jī)科學(xué)（68)、偏微分方程（35)、數(shù)值分析（65)、概率論與隨機(jī)過程（60)、組合論（05)、運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)劃（90)、系統(tǒng)論/控制（93)、常微分方程（34),這10個(gè)分支的產(chǎn)出占總體產(chǎn)出的42.5%。
隹某些分支領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的增長勢(shì)頭，如統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域的論文數(shù)量近3~4年增長較快，有取代量子力學(xué)成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)最大板塊的趨勢(shì)。對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)一步按照次級(jí)主題分類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明論文產(chǎn)出主要集中在非參數(shù)推斷（62G)方向（見圖3)。
2.3《MR》〉收錄中國論文在數(shù)學(xué)各分支上的分布
MR收錄中國學(xué)者的數(shù)學(xué)論文的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
參1993~2004年論文產(chǎn)出百分比最髙的前10個(gè)分支領(lǐng)域依次是偏微分方程（35)、數(shù)值分析（65)、常微分方程（34)、系統(tǒng)論/控制（93)，運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)劃（90)、統(tǒng)計(jì)學(xué)（62)、組合論（05)、概率論與隨機(jī)隨機(jī)過程（60)、動(dòng)力系統(tǒng)和遍歷理論（37)、算子理論（47)，這10個(gè)分支的產(chǎn)出占總體產(chǎn)出的52.25%。
偏微分方程（35)是中國數(shù)學(xué)論文產(chǎn)出的最大分支，對(duì)偏微分方程的二級(jí)分類進(jìn)行細(xì)分，結(jié)果見圖5。
從圖中可以看出數(shù)理方程及在其它領(lǐng)域的應(yīng)用（35Q)所占比重較大。同時(shí)，根據(jù)對(duì)35Q的下一級(jí)分類的追蹤發(fā)現(xiàn)，關(guān)于KdV-like方程（35Q53)、NLS-like方程(35Q55)的論文有增加的趨勢(shì)。
差分方程（39)、Fourier分析（42)、計(jì)算機(jī)科學(xué)（68)、運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)劃（90)、對(duì)策論/經(jīng)濟(jì)/社會(huì)科學(xué)和行為科學(xué)（91)、系統(tǒng)論/控制（93)、信息和通訊/電路（94)表現(xiàn)出一定的增長勢(shì)頭。
結(jié)合環(huán)和結(jié)合代數(shù)（16)、逼近與展開（41)、一般拓?fù)鋵W(xué)（54)、大范圍分析/流形上的分析（58)、概率論與隨機(jī)過程（60)等表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。
與《MR》收錄數(shù)據(jù)的主題分布所不同的是中國的量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)均沒有進(jìn)入前5名，量子力學(xué)排到了第12位，且有下降趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)科學(xué)（68)、常微分方程（34)在《MR》中分別排在第3位和第10位，而中國數(shù)學(xué)論文中，常微分方程位居第3，計(jì)算機(jī)科學(xué)位居第11。
1993~2004年《中國數(shù)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫》收錄論文統(tǒng)計(jì)分析
1993~2004年《CMDD》收錄中國學(xué)者發(fā)表的論文總數(shù)達(dá)到93139篇。從這些論文在63個(gè)數(shù)學(xué)分支上的分布中可以看出，這63個(gè)數(shù)學(xué)分支學(xué)科的發(fā)展是不平衡的。對(duì)這63個(gè)數(shù)學(xué)分支的論文產(chǎn)出的時(shí)間序列分析發(fā)現(xiàn)，有些分支增長較快，如運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)劃（90),對(duì)策論/經(jīng)濟(jì)/社會(huì)科學(xué)和行為科學(xué)（91),有的變化不大，如幾何學(xué)(51-52)。
通過對(duì)《CMDD》的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，表明中國數(shù)學(xué)文獻(xiàn)的學(xué)科分布有如下特點(diǎn)：
參1993?2004年論文產(chǎn)出百分比最高的前10個(gè)數(shù)學(xué)分支依次是數(shù)值分析（65)、運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)劃（90)、常微分方程（34)、偏微分方程（35)、統(tǒng)計(jì)學(xué)（62)、系統(tǒng)論/控制（93)、計(jì)算機(jī)科學(xué)（68)、組合論（05)、概率論與隨機(jī)過程（60)、對(duì)策論/經(jīng)濟(jì)/社會(huì)科學(xué)和行為科學(xué)(91)，這10個(gè)分支的產(chǎn)出占總體產(chǎn)出的56.0%。
一些分支表現(xiàn)出良好的成長性。如數(shù)理邏輯與基礎(chǔ)（03)、矩陣論（15)、實(shí)函數(shù)（26)、測(cè)度與積分(28)、動(dòng)力系統(tǒng)和遍歷理論（37)、Fourier分析（42)、變分法與最優(yōu)控制/最優(yōu)化（49)，運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)劃(90)、對(duì)策論/經(jīng)濟(jì)/社會(huì)科學(xué)和行為科學(xué)（91)、生物學(xué)和其它自然科學(xué)（92)、系統(tǒng)論/控制（93)、信息和通訊/電路（94)。
參一些分支所占比重下降。如逼近與展開（41)、一般拓?fù)鋵W(xué)（54)、概率論與隨機(jī)過程（60)、統(tǒng)計(jì)學(xué)(62)、數(shù)值分析（65)等。
參在排名位于前10位的數(shù)學(xué)分支中，量子理論(81)在《MR》、PRC(《MR》的中國論文）和《CMDD》中所占比重有較大的差異，其余的9個(gè)分支盡管所占比重不同但基本上都能進(jìn)人分布的前10名，例如，計(jì)算機(jī)科學(xué)（68〉在《MR》數(shù)據(jù)組的排名是第3位，到PRC和《CMDD》數(shù)據(jù)組就下降到第11位和第7位，在《MR?數(shù)據(jù)組的排名分別是第8位和第10位的運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)劃（90)和常微分方程（34),在PRC數(shù)據(jù)組中，則上升到第5位和第3位，在《CMDD》數(shù)據(jù)組則為第2位和第3位。這些排名的變化可以部分地揭示出中國在量子理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉研究等方面稍有欠缺，但在數(shù)值分析、運(yùn)籌學(xué)（含數(shù)學(xué)規(guī)劃）等方面，中國具有相對(duì)的競爭優(yōu)勢(shì)。
組合論（05)在《MR》、PRC和（(CMDD》中所占比重較為一致，分別位居第7、第7和第8位。數(shù)據(jù)表明組合論中的二級(jí)分類圖論（05C)的論文產(chǎn)出比例最高，對(duì)圖論主題進(jìn)行進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)這幾年成長較快的圖論領(lǐng)域的研究論文大多集中在圖和超圖的著色（05C15),其次是因子、匹配、覆蓋和填裝(05C70)。在圖論的這兩個(gè)三級(jí)分類上，中國學(xué)者的論文產(chǎn)出與國外非常吻合。
本文中的“基金資助”指的是國家自然科學(xué)基金或國家自然科學(xué)基金委員會(huì)數(shù)學(xué)天元基金的資助。為統(tǒng)計(jì)方便，二者統(tǒng)一按基金資助處理。1993~2004年《CMDD》收錄的獲基金資助的論文共計(jì)27662篇，受資助力度達(dá)到30%左右。表8顯示，獲基金資助的論文近年來有不斷上升的趨勢(shì)。2005年《中國數(shù)學(xué)文摘)>第6期附表1說明《中國數(shù)學(xué)文摘》和《CMDD》2005年收錄的論文受基金資助的比例達(dá)40%以上?！禖MDD》收錄的獲基金資助的中國論文在數(shù)學(xué)各分支上的分布特點(diǎn)如下：
在數(shù)量上，前10個(gè)分支領(lǐng)域?yàn)椋簲?shù)值分析（65)、系統(tǒng)論/控制（93)、偏微分方程（35)、運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)規(guī)劃（90)、計(jì)算機(jī)科學(xué)（68)、常微分方程（34)、統(tǒng)計(jì)學(xué)（62)、概率論與隨機(jī)過程（60)、組合學(xué)（05)、對(duì)策論/經(jīng)濟(jì)/社會(huì)科學(xué)和行為科學(xué)（91)，這10個(gè)分支占總體產(chǎn)出的60.2%。
在63個(gè)分支領(lǐng)域上，基金資助比例最高的前10個(gè)分支是：K-理論（19)、多復(fù)變量與解析空間（32)、質(zhì)點(diǎn)和系統(tǒng)力學(xué)（70)、大范圍分析/流形上的分析(58)、拓?fù)淙?Lie群（22)、動(dòng)力系統(tǒng)和遍歷理論（37)、經(jīng)典熱力學(xué)/熱傳導(dǎo)（80)、概率論與隨機(jī)過程（60)、系統(tǒng)論/控制（93)、位勢(shì)論（31)。
第9篇：自然科學(xué)的數(shù)學(xué)的原理范文
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)；文化；教育功能
在實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師為了提高學(xué)生成績，花費(fèi)更多的時(shí)間講解數(shù)學(xué)知識(shí)，而忽略數(shù)學(xué)文化的熏陶以及教育功能的發(fā)揮.事實(shí)上，數(shù)學(xué)文化對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有很重要的意義，數(shù)學(xué)文化的教學(xué)能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思維能力，綜合提高學(xué)生的各方面素質(zhì).
1.培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)
數(shù)學(xué)，是人類文明發(fā)展進(jìn)步的產(chǎn)物，是人類強(qiáng)大的創(chuàng)造能力的體現(xiàn)，同樣的，數(shù)學(xué)也是人類進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的良好工具.在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中，不管是數(shù)學(xué)知識(shí)的深入發(fā)展還是實(shí)際應(yīng)用，都很容易遇到一些新的困難和問題，相關(guān)人員此時(shí)需要結(jié)合問題的具體情形，對(duì)問題和相關(guān)知識(shí)進(jìn)行合理的分析處理，最終得出解決問題的辦法.在這一過程中，出現(xiàn)的問題是全新的，解決辦法自然也是需要通過創(chuàng)新思維來進(jìn)行推導(dǎo)，這其實(shí)就是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)以及創(chuàng)新能力的過程.在數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)以及應(yīng)用問題的自主探究，實(shí)際也是一種培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的方法.具備很強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)的人也會(huì)擁有超乎常人的精力，比常人更加努力奮進(jìn)，也更加堅(jiān)強(qiáng)，具有強(qiáng)大的斗志.創(chuàng)造能力的發(fā)揮，能夠讓人更加自信，獲取一定的成就感，讓人的生活態(tài)度更加積極向上.
教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，要充分發(fā)揮數(shù)學(xué)文化的教育功能，鼓勵(lì)發(fā)展批判精神與探索精神，促進(jìn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng).批判精神的本質(zhì)是在懷疑的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng).人們?cè)趯?duì)某種事物進(jìn)行批判時(shí)，需要首先對(duì)事物本身有足夠的了解和認(rèn)識(shí)，通過分析思考事物的邏輯特點(diǎn)和其他特性，對(duì)事物有誤的地方進(jìn)行批判，人在批判的過程中會(huì)不斷提高自己分析能力，強(qiáng)化相關(guān)知識(shí)掌握.判斷題是數(shù)學(xué)中的一種很簡單的問題，恰能很好的體現(xiàn)批判精神，數(shù)學(xué)其他方面也一樣，嚴(yán)格的數(shù)學(xué)邏輯會(huì)讓人面對(duì)事物時(shí)能夠客觀的進(jìn)行評(píng)價(jià)和批判.探索精神在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中是非常重要的，數(shù)學(xué)知識(shí)也是在不斷發(fā)展的，知識(shí)的深入理解需要學(xué)生具有一定的探索精神，不斷探究，找尋數(shù)學(xué)知識(shí)的真理.而且，數(shù)學(xué)中各種數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)思想也是在不斷補(bǔ)充和完善的，在新思想提出的過程中，創(chuàng)新精神是其源動(dòng)力，促進(jìn)數(shù)學(xué)的發(fā)展.
2.養(yǎng)成數(shù)學(xué)思維
在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)是非常重要的，發(fā)揮數(shù)學(xué)文化的教育功能，可以幫助學(xué)生養(yǎng)成數(shù)學(xué)思維.數(shù)學(xué)思維具有很強(qiáng)的學(xué)科特性，主要可以分為三個(gè)方面.其一，抽象思維.數(shù)學(xué)是一門非常抽象的學(xué)科，抽象意味著數(shù)學(xué)剝離事物的表象，深入解析事物的本質(zhì)，這也讓數(shù)學(xué)知識(shí)在理解上有很大難度.而且，數(shù)學(xué)還具備很強(qiáng)的概括性，能夠把事物的本質(zhì)性特征概括起來，用于簡化描述事物本體，并將這一事物的本質(zhì)性特征拓展到同類的事物中.此外，數(shù)學(xué)在抽象的基礎(chǔ)上還能進(jìn)一步的抽象化，一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)符號(hào)能夠代表含義豐富的抽象數(shù)學(xué)知識(shí).例如，數(shù)學(xué)符號(hào)∥代表的數(shù)學(xué)概念是平行，平行描述的是空間中直線之間、平面之間以及直線與平面之間的位置關(guān)系.
其二，邏輯思維.在所有學(xué)科中，數(shù)學(xué)是邏輯性最強(qiáng)的，數(shù)學(xué)領(lǐng)域里，新的內(nèi)容的創(chuàng)造需要在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行全面的證明.數(shù)學(xué)邏輯思維中，最為重要的就是演繹和歸納.演繹可以讓普適的數(shù)學(xué)原理一步一步落實(shí)到個(gè)體事物上，體現(xiàn)在特殊條件中，歸納則能夠?qū)€(gè)別現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)推廣，增加普適性.在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，邏輯思維是數(shù)學(xué)真理的體現(xiàn)過程和檢驗(yàn)過程.在數(shù)學(xué)文化對(duì)學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)中，對(duì)某一論點(diǎn)的證明是一種非常有效的途徑.其三，形象思維.在抽象思維出現(xiàn)之前，形象思維依然在人群中廣泛存在了，數(shù)學(xué)的知識(shí)大部分都是非常抽象的，但這些抽象的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，就會(huì)在應(yīng)用的過程體現(xiàn)的更加形象.實(shí)際的上，數(shù)學(xué)在其他學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用就是數(shù)學(xué)形象思維的體現(xiàn).
3.發(fā)揚(yáng)數(shù)學(xué)精神
在數(shù)學(xué)文化中，對(duì)于數(shù)學(xué)精神的發(fā)揚(yáng)體現(xiàn)在很多方面，無論是數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)知識(shí)還是數(shù)學(xué)方法，全都體現(xiàn)了細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的特點(diǎn).而這些特點(diǎn)，正是被人們所推崇的高尚品質(zhì)，所以，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程不只是在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，還是對(duì)數(shù)學(xué)精神的發(fā)揚(yáng)和感悟，培養(yǎng)學(xué)生的高尚品質(zhì)，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中、工作中、生活中表現(xiàn)出更優(yōu)異的能力和品質(zhì).在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些難度較大的問題，需要人去努力思考，深入探究，這能夠在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和興趣的同時(shí)，磨煉學(xué)生的意志，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和高尚品質(zhì)，發(fā)揚(yáng)數(shù)學(xué)精神.數(shù)學(xué)文化的教育是和美育教育以及科學(xué)教育精密相關(guān)的，對(duì)學(xué)生科學(xué)審美觀念的樹立有一定的輔助作用.數(shù)學(xué)文化作為沒學(xué)四大中心建構(gòu)之一，能夠?qū)κ挛镞M(jìn)行細(xì)致描述和精確概括，數(shù)學(xué)的美感有很多形式，如對(duì)稱美、簡單美、統(tǒng)一美、和諧美以及奇異美等等，數(shù)學(xué)與人們的生活息息相關(guān)，充斥在人們的生活中，所以，數(shù)學(xué)美也是人們共同認(rèn)可和欣賞的.
數(shù)學(xué)文化作為一種很特殊的文化，既有自然科學(xué)的特征，又有人文科學(xué)的特點(diǎn)，能夠有效的作為工具游走于兩者之間.數(shù)學(xué)文化的教育功能，無論是對(duì)什么程度數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)者都是有很大作用的，能夠幫助人們培養(yǎng)良好的邏輯思維，增強(qiáng)人們的創(chuàng)新意識(shí)與能力，提高人們的綜合素質(zhì).
【參考文獻(xiàn)】
[1]楊渭清.論數(shù)學(xué)文化的教育功能[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，（4）：10.
