数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展,及其与社会政治、经济和一般文化的联系的一门科学。数学的发展决不是一帆风顺的,数学史是数学家们克服困难和战胜危机的斗争的记录,是蕴涵了丰富的数学思想的历史。无理量的发现,微积分和非欧几何的创立,乃至费马大定理的证明等等,无一不是经历了曲折艰难最终探索出来的。这样的例子在数学史上不胜枚举。在此奋斗的过程中所蕴涵的深刻的哲理,也不是通过学习通常的教科书中被“包装”过的定理就能轻而易举得到的。有一位学者曾收集了九百余条关于数学本质的言论,著成《数学家谈数学本质》一书。书中的各家众说纷纭,观点各不相同,但数学家们都认为对数学史的了解,包括对一些杰出的数学家的生平与事迹的了解会有助于吸收各种不同的数学经验,理解各种不同的数学思想观点,探求数学的本质。由此可见,数学史并不是单纯的数学成就的编年记录。 那么是不是只有研究数学的人才需要了解数学史呢?或者说了解了数学史只是对学习和研究数学的人才有好处呢? 数学科学作为一种文化,不仅是整个人类文化的重要组成部分,而且始终是推进人类文化的重要力量。它与其他很多学科都关系密切,甚至是很多学科的基础和生长点,对人类文明的发展起着巨大的作用。从数学史上看,数学和天文学一直都关系密切,海王星的发现过程就是一个很好的例子;它与物理学也是密不可分的,牛顿、笛卡儿等人既是著名的数学家也是著名的物理学家。对于每一个希望了解整个人类文明史的人来说,数学史是必读的篇章。著名的哲学家在批评以往思想史家们忽视数学的地位时,曾打了一个比喻来说明数学是人类思想史的要素之一。他说:“假如有人说:编著一部思想史而不深刻研究每一个时代的数学概念,就等于是在《哈姆雷特》这一剧本中去掉了哈姆雷特这一角色,这一说法也许太过分了,我不愿说的这样过火。但这样做却肯定地等于是把奥菲莉这一角色去掉了。奥菲莉对整个剧情来说,是非常重要的[2]。”他仅是就思想史而言。实际上我们可以说:不了解数学史,就不可能全面了解整个人类文明史。 研究数学史对数学自身的发展所起的作用也是不可估量的。众所周知,2000年荣获首届国家最高科学技术奖的吴文俊院士是数学机械化研究的倡导者。他在示性类和示嵌类研究中取得了根本重要性的结果,在多种问题中被广泛应用。他提出的用计算机证明几何定理的方法,与常用的基于数理逻辑的方法根本不同,显现了无比的优越性,改变了国际上自动推理研究的面貌,被称为自动推论领域的先驱性工作,并因此获得Herbrand自动推论杰出成就奖。吴文俊教授在分析所取得的成绩时指出,“我们是遵循我国古代机械化数学的启示,把几何代数化,把非机械化的几何定理证明转化为多项式方程的处理,从而实现了几何定理的机器证明。”像这样认真研究数学思想将之用以指导数学研究并取得重大成绩的例子不胜枚举。即使对于高等数学的教学来说,数学史所起的作用也是不可低估的。 如果将整个数学比作一棵大树,那么初等数学是树根,名目繁多的数学分支是树枝,而树干的主要部分就是微积分。由此体现出了微积分的重要性以及它和各科之间的关系。因此,《微积分》总是作为高等院校理工类的一门重要的必修课。一般制订为两学期教学计划。它包含了微分学,积分学,空间解析几何,无穷级数和常微分方程的基础知识。我国的数学教学一直注重形式化的演绎数学思维的训练,而忽视了培养学生对数学作为一门科学的思想体系、文化内涵和美学价值的认识。并由于受传统教学课时和内容上的安排的影响,高等数学的教学往往存在课时少,内容多的矛盾。所以,广大教师为了完成教学任务,达到“会考试”的效果,往往在课堂上只注意进行数学知识的传授,忽视了数学的思想性和趣味性。当代著名数学家Courant曾指出:“微积分,或者数学分析,是人类思维的伟大成果之一。它处于自然科学与人文科学之间的地位,使它成为高等教育的一种特别有效的工具。遗憾的是,微积分的教学方法有时流于机械,不能体现出这门学科乃是一种撼人心灵的智力奋斗的结晶。” 作为高等数学的教师,我们也有过这样的经验,虽然仔细备课全面讲解下来,却发现教学效果并不理想,对一些抽象的概念难以理解,普遍反映听不懂。长此以往,个别同学甚至失去了能学好高等数学的信心,对学习失去了兴趣。经过几代人对高等数学教学方法的不断研究,数学史在高等数学教学中的所起的作用已被大家所认可。那些认为在教学中讲述数学史是华而不实的多余之举,是在浪费时间,任为应该多把“宝贵的时间”用在习题训练上的思想已经成为过去。在教师教学里,引进与主题相关的数学史题材,对学生的学习会有很正面的意义,不仅能调动了同学们的学习热情,尤其能协助学生将抽象观念具体化。因为不论在科技应用层面或思想突破方面,数学重要概念的演进确有其实用面的意义,因此具有启发性的数学史方面的教学实属必要。 基于以上的认识,近来,关于这方面已经取得了不少的研究成果。国内,国际上的交流活动也日益频繁。在一些学校已经将数学史设为一门选修课。系统的介绍数学的起源与发展。这对高等数学的教学起到了很好的辅助作用。但是由于这方面人材的短缺,也有一些学校并不能开出这门选修课。再者作为一门单独的选修课,它要系统的体现出数学的起源与发展,并不能做到与高等数学所授内容适时匹配。所以,这就要求我们广大教授高等数学的教师在平时高等数学的教学中就应该做到与数学史的有机结合。 怎样才能在繁重的教学任务和紧张的课堂教学时间里将数学知识的传授和数学史的介绍有机的结合起来呢?怎样才能在有限的课堂时间里既做到保证了教学任务的完成又做到通过数学史的介绍提升了大家的学习兴趣,传递了数学思想呢? 综观历史发展的长河,重要思想的诞生离不开重要的人物。对数学的发展也是如此。德国著名数学家说过:“如果不知道各位前辈所建立和发展的概念,方法和成果,我们就不能理解近50年数学的目标,也不能理解它的成就。”由此可见,研究数学人物在数学史的研究中的重要性。 在高等数学的教材中我们会接触到一些根本重要性的定理和概念。如“牛顿——莱布尼兹定理”、“拉格朗日中值定理”、“富里叶三角级数等等。”这些定理和概念的学习不仅对于学习高等数学知识来说是重要的,并且对于提高数学素质也是及其必要的。它们是微积分的精华,是高等数学教学的必讲内容。这些定理和概念大都是以重要数学人物的名字命名的。他们也恰恰是微积分的创立者和先驱们。这就提醒了广大教师,在课堂教学过程中适当的加入先驱们的生平和业绩的介绍就不仅能在有限的时间里完成我们的教学任务还可以起到提升大家的学习兴趣,传递了数学思想的作用。对我们的课堂教学起到了画龙点睛的作用。 牛顿[3](1642~1727)是英国数学家、物理学家、天文学家。他出身于农民家庭。1661年考入剑桥大学三一学院。1665年,伦敦地区流行鼠疫,剑桥大学暂时关闭。牛顿回到了家乡,在乡村幽居了两年,终日思考各种问题、探索大自然的奥秘。他平生的三大发明,微积分,万有引力、光谱分析都萌发于此。后来牛顿在追忆这段峥嵘的青春岁月时,深有感触地说:“我的成功当归功于精力的探索。”“没有大胆的猜想就做不出伟大的发现。”牛顿的微积分理论主要体现在《运用无穷多项方程的分析学》、《流数术和无穷级数》、《求曲边形的面积》三部论著里。在《运用无穷多项方程的分析学》这一著作里,他给出了求瞬时变化率的普遍方法,阐明了求变化率和求面积是两个互逆问题,从而揭示了微分与积分的联系,即沿用至今的所谓微积分的基本定理。在《流数术和无穷级数》里,牛顿对他的微积分理论作出了更加广泛而深入的说明。例如,他改变了过去静止的观点,认为变量是由点、线、面连续运动而产生的。而在《求曲边形的面积》这一篇研究可积曲线的经典文献里,牛顿试图排除由“无穷小”造成的混乱局面。把求极限的思想方法作为微积分的基础在这里已出露端倪。牛顿还曾说过:“如果我之所见比笛卡儿等人要远一点,那只是因为我是站在巨人肩上的缘故。” 莱布尼兹[3](1646~1746)是德国数学家、自然主义哲学家、自然科学家。他的第一篇微分学论文《一种求极大极小和切线的新方法,它也适用于分式和无理量,以及这种新方法的奇妙类型的计算》是历史上最早公开发表的关于微分学的文献。他也是历史上最伟大的符号学家。他曾说:“要发明,就得挑选恰当的符号,要做到这一点,就要用包义简明的少量符号来表达或比较忠实地描绘事物的内在本质,从而最大限度减少人的思维劳动。”例如,dx、dy、∫、log等等,都是他创立的。他的优越的符号为以后分析学的发展带来了极大的方便。 以上只是我们在浩瀚的数学人物的海洋中,采摘的两颗最耀眼的明珠,对他们的生平与业绩只进行了一些简介。这些内容的介绍在课堂上占用不了多少“宝贵”的时间,然而通过这些,使我们活生生的看到了数学的发展是曲折的,一个重要概念的产生是离不开实际问题的,只有对实际问题进行精力的思索,就可以找出问题的本质,抽象出数学思想。还有作者在解决实际问题时频繁运用的“无穷小”、“流数”等概念,使我们体会到正确、熟练掌握基本概念对于理解数学思想的重要性。对于平时我们视为枯燥的数学符号,却正是它是最直接、最简练表达数学思维的工具。并且从先驱们的言行里我们能感受到科学家的治学态度和对知识的执着追求,这往往能激发大家刻苦钻研,勇往直前的奋斗精神。 最后,我们相信,作为高等数学的教师,我们的目的不仅是为大家传授数学知识,更重要的是使大家在学习数学知识的过程中掌握数学思想,提高大家的数学素养。将数学史与数学知识的传授有机地结合起来就能很好地达到以上的目的。经过多年的教学实践,在高等数学的教学中适时地加入数学人物的介绍就能对高等数学的教学起到很好的辅助作用。我们相信,对于高等数学的教师,如果熟悉了数学人物的生平、业绩、治学态度、治学方法、趣闻轶事等等,对高等数学的教学来说有百利而无一害,一定会把高等数学讲授得更生动、有趣和富有哲理。而对于很多正在学习高等数学的学生,一旦了解了这些数坛前辈们的学术成就和道德风范,也必将从中受到鼓舞,继而提高学习兴趣,做出更大的成绩。
数学的发展史世界数学发展史 数学,起源于人类早期的生产活动,为中国古代六艺之一,亦被古希腊学者视为哲学之起点。数学的希腊语Μαθηματικ? mathematikós)意思是“学问的基础”,源于ματθημα(máthema)(“科学,知识,学问”)。 数学的演进大约可以看成是抽象化的持续发展,或是题材的延展。第一个被抽象化的概念大概是数字,其对两个苹果及两个橘子之间有某样相同事物的认知是人类思想的一大突破。 除了认知到如何去数实际物质的数量,史前的人类亦了解如何去数抽象物质的数量,如时间-日、季节和年。算术(加减乘除)也自然而然地产生了。古代的石碑亦证实了当时已有几何的知识。 更进一步则需要写作或其他可记录数字的系统,如符木或于印加帝国内用来储存数据的奇普。历史上曾有过许多且分歧的记数系统。 从历史时代的一开始,数学内的主要原理是为了做税务和贸易等相关多计算,为了了解数字间的关系,为了测量土地,以及为了预测天文事件而形成的。这些需要可以简单地被概括为数学对数量、结构、空间及时间方面的研究。 到了16世纪,算术、初等代数、以及三角学等初等数学已大体完备。17世纪变量概念的产生使人们开始研究变化中的量与量的互相关系和图形间的互相变换。在研究经典力学的过程中,微积分的方法被发明。随着自然科学和技术的进一步发展,为研究数学基础而产生的集合论和数理逻辑等也开始慢慢发展。 数学从古至今便一直不断地延展,且与科学有丰富的相互作用,并使两者都得到好处。数学在历史上有着许多的发现,并且直至今日都还不断地发现中。依据Mikhail B. Sevryuk于美国数学会通报2006年1月的期刊中所说,“存在于数学评论数据库中论文和书籍的数量自1940年(数学评论的创刊年份)现已超过了一百九十万份,而且每年还增加超过七万五千份的细目。此一学海的绝大部分为新的数学定理及其证明。”就这些了!O(∩_∩)O~
1)数学史的科学意义 每一门科学都有其发展的历史,作为历史上的科学,既有其历史性又有其现实性。其现实性首先表现在科学概念与方法的延续性方面,今日的科学研究在某种程度上是对历史上科学传统的深化与发展,或者是对历史上科学难题的解决,因此我们无法割裂科学现实与科学史之间的联系。数学科学具有悠久的历史,与自然科学相比,数学更是积累性科学,其概念和方法更具有延续性,比如古代文明中形成的十进位值制记数法和四则运算法则,我们今天仍在使用,诸如费尔马猜想、哥德巴赫猜想等历史上的难题,长期以来一直是现代数论领域中的研究热点,数学传统与数学史材料可以在现实的数学研究中获得发展。国内外许多著名的数学大师都具有深厚的数学史修养或者兼及数学史研究,并善于从历史素材中汲取养分,做到古为今用,推陈出新。我国著名数学家吴文俊先生早年在拓扑学研究领域取得杰出成就,七十年代开始研究中国数学史,在中国数学史研究的理论和方法方面开创了新的局面,特别是在中国传统数学机械化思想的启发下,建立了被誉为"吴方法"的关于几何定理机器证明的数学机械化方法,他的工作不愧为古为今用,振兴民族文化的典范。 科学史的现实性还表现在为我们今日的科学研究提供经验教训和历史借鉴,以使我们明确科学研究的方向以少走弯路或错路,为当今科技发展决策的制定提供依据,也是我们预见科学未来的依据。多了解一些数学史知识,也不会致使我们出现诸如解决三等分角作图、证明四色定理等荒唐事,也避免我们在费尔马大定理等问题上白废时间和精力。同时,总结我国数学发展史上的经验教训,对我国当今数学发展不无益处。 (2)数学史的文化意义 美国数学史家m.克莱因曾经说过:"一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显"。"数学不仅是一种方法、一门艺术或一种语言,数学更主要是一门有着丰富内容的知识体系,其内容对自然科学家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和艺术家十分有用,同时影响着政治家和神学家的学说"。数学已经广泛地影响着人类的生活和思想,是形成现代文化的主要力量。因而数学史是从一个侧面反映的人类文化史,又是人类文明史的最重要的组成部分。许多历史学家通过数学这面镜子,了解古代其他主要文化的特征与价值取向。古希腊(公元前600年-公元前300年)数学家强调严密的推理和由此得出的结论,因此他们不关心这些成果的实用性,而是教育人们去进行抽象的推理,和激发人们对理想与美的追求。通过希腊数学史的考察,就十分容易理解,为什么古希腊具有很难为后世超越的优美文学、极端理性化的哲学,以及理想化的建筑与雕塑。而罗马数学史则告诉我们,罗马文化是外来的,罗马人缺乏独创精神而注重实用。 (3)数学史的教育意义 当我们学习过数学史后,自然会有这样的感觉:数学的发展并不合逻辑,或者说,数学发展的实际情况与我们今日所学的数学教科书很不一致。我们今日中学所学的数学内容基本上属于17世纪微积分学以前的初等数学知识,而大学数学系学习的大部分内容则是17、18世纪的高等数学。这些数学教材业已经过千锤百炼,是在科学性与教育要求相结合的原则指导下经过反复编写的,是将历史上的数学材料按照一定的逻辑结构和学习要求加以取舍编纂的知识体系,这样就必然舍弃了许多数学概念和方法形成的实际背景、知识背景、演化历程以及导致其演化的各种因素,因此仅凭数学教材的学习,难以获得数学的原貌和全景,同时忽视了那些被历史淘汰掉的但对现实科学或许有用的数学材料与方法,而弥补这方面不足的最好途径就是通过数学史的学习。 在一般人看来,数学是一门枯燥无味的学科,因而很多人视其为畏途,从某种程度上说,这是由于我们的数学教科书教授的往往是一些僵化的、一成不变的数学内容,如果在数学教学中渗透数学史内容而让数学活起来,这样便可以激发学生的学习兴趣,也有助于学生对数学概念、方法和原理的理解与认识的深化。 科学史是一门文理交叉学科,从今天的教育现状来看,文科与理科的鸿沟导致我们的教育所培养的人才已经越来越不能适应当今自然科学与社会科学高度渗透的现代化社会,正是由于科学史的学科交叉性才可显示其在沟通文理科方面的作用。通过数学史学习,可以使数学系的学生在接受数学专业训练的同时,获得人文科学方面的修养,文科或其它专业的学生通过数学史的学习可以了解数学概貌,获得数理方面的修养。而历史上数学家的业绩与品德也会在青少年的人格培养上发挥十分重要的作用。 中国数学有着悠久的历史,14世纪以前一直是世界上数学最为发达的国家,出现过许多杰出数学家,取得了很多辉煌成就,其渊源流长的以计算为中心、具有程序性和机械性的算法化数学模式与古希腊的以几何定理的演绎推理为特征的公理化数学模式相辉映,交替影响世界数学的发展。由于各种复杂的原因,16世纪以后中国变为数学入超国,经历了漫长而艰难的发展历程才渐渐汇入现代数学的潮流。由于教育上的失误,致使接受现代数学文明熏陶的我们,往往数典忘祖,对祖国的传统科学一无所知。数学史可以使学生了解中国古代数学的辉煌成就,了解中国近代数学落后的原因,中国现代数学研究的现状以及与发达国家数学的差距,以激发学生的爱国热情,振兴民族科学。 从普高教育上谈 数学史教学的教育功能 【摘要】 我国的数学教学一直注重形式化的演绎数学思维的训练,而忽视了培养学生对数学作为一门科学的思想体系,文化内涵和美学价值的认识.《普通高中数学课程标准(实验)》增加的数学史内容,弥补了这方面的不足.本文旨在探讨它的教育功能是如何体现的. 【关键字】 数学史 数学观 教育功能 《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称《标准》)新意迭出,在教学内容上的亮点之一是增加了数学史方面的内容,提供了有关的11个专题,指出要通过数学史的学习使学生"体会数学对人类文明发展的作用,提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神."过去我们一直认为数学属于理科,学的应该是如何解题这样的方法技巧,而数学史像是文科的内容,作为课外了解的扩充知识倒是可以,成为正式的教学内容似乎没有必要.这种思想体现了我们一直以来对数学教育目的和内容的理解误区:只重视形式化的逻辑演绎能力的培养,而忽视了学习数学作为一门科学更内在的东西.下面我们就数学史教学的教育功能作一下探讨. 学习数学史可以帮助学生认识数学,形成正确的数学观 学习一门学科首先要弄清楚这是一门怎样的学科,《标准》明确提出要使学生"初步了解数学产生与发展的过程,体会数学对人类文明发展的作用",而现阶段高中学生对数学的看法大都停留在感性的层面上——枯燥,难学.数学的本质特征是什么 当今数学究竟发展到了哪个阶段 在科学中的地位如何 与其它学科有什么联系 这些问题大都不被学生全面了解,而从数学史中可以找到这些问题的答案. 日本数学家藤天宏教授在第九次国际数学教育大会报告中指出,人类历史上有四个数学高峰:第一个是古希腊的演绎数学时期,它代表了作为科学形态的数学的诞生,是人类"理性思维"的第一个重大胜利;第二个是牛顿-莱布尼兹的微积分时期,它为了满足工业革命的需要而产生,在力学,光学,工程技术领域获得巨大成功;第三个是希尔伯特为代表的形式主义公理化时期;第四个是以计算机技术为标志的新数学时期,我们现在就处在这个时期.而数学历史上的三大危机分别是古希腊时期的不可公度量,17,18世纪微积分基础的争论和20世纪初的集合论悖论,它同前三个高峰有着惊人的密切联系,这种联系绝不是偶然,它是数学作为一门追求完美的科学的必然.学生可以从这种联系中发现数学追求的是清晰,准确,严密,不允许有任何杂乱,不允许有任何含糊,这时候学生就很容易认识到数学的三大基本特征——抽象性,严谨性和广泛应用性了. 同时,介绍必要的数学史知识可以使学生在平时的学习中对所学问题的背景产生更加深入的理解,认识到数学绝不是孤立的,它与其他很多学科都关系密切,甚至是很多学科的基础和生长点,对人类文明的发展起着巨大的作用.从数学史上看,数学和天文学一直都关系密切,海王星的发现过程就是一个很好的例子;它与物理学也密不可分,牛顿,笛卡儿等人既是著名的数学家也是著名的物理学家.在我们所处的新数学时期,数学(不仅仅是自然科学)逐步进入社会科学领域,发挥着意想不到的作用,可以说一切高技术的背后都有某种数学技术支持,数学技术已经成为知识经济时代的一个重要特征.这些认识对于一个学习数学十余年的高中生来说是很有必要,也是必不可少的. 二, 学习数学史有利于培养学生正确的数学思维方式 现行的数学教材一般都是经过了反复推敲的,语言十分精练简洁.为了保持了知识的系统性,把教学内容按定义,定理,证明,推论,例题的顺序编排,缺乏自然的思维方式,对数学知识的内涵,以及相应知识的创造过程介绍也偏少.虽利于学生接受知识,但很容易使学生产生数学知识就是先有定义,接着总结出性质,定理,然后用来解决问题的错误观点.所以,在教学与学习的过程中存在着这样一个矛盾:一方面,教育者为了让学生能够更快更好的掌握数学知识,将知识系统化;另一方面,系统化的知识无法让学生了解到知识大都是经过问题,猜想,论证,检验,完善,一步一步成熟起来的.影响了学生正确数学思维方式的形成. 数学史的学习有利于缓解这个矛盾.通过讲解一些有关的数学历史,让学生在学习系统的数学知识的同时,对数学知识的产生过程,有一个比较清晰的认识,从而培养学生正确的数学思维方式.这样的例子很多,比如说微积分的产生:传统的欧式几何的演绎体系是产生不了微积分的,它是牛顿,莱布尼兹在古希腊的"穷竭法","求抛物线弓形面积"等思想的启发下为了满足第一次工业革命的需要创造得到的,产生的初期对"无穷小"的定义比较含糊,也不像我们现在看到的这样严密,在数学家们的不断补充,完善下,经过几十年才逐步成熟起来的. 数学史的学习可以引导学生形成一种探索与研究的习惯,去发现和认识在一个问题从产生到解决的过程中,真正创造了些什么,哪些思想,方法代表着该内容相对于以往内容的实质性进步.对这种创造过程的了解,可以使学生体会到一种活的,真正的数学思维过程,有利于学生对一些数学问题形成更深刻的认识,了解数学知识的现实来源和应用,而不是单纯地接受教师传授的知识,从而可以在这种不断学习,不断探索,不断研究的过程中逐步形成正确的数学思维方式. 三,学习数学史有利于培养学生对数学的兴趣,激发学习数学的动机 动机是激励人,推动人去行动的一种力量,从心理学的观点讲,动机可分为两个部分;人的好奇心,求知欲,兴趣,爱好构成了有利于创造的内部动机;社会责任感构成了有利于创造的外部动机.兴趣是最好的动机.在日本中学生夺取国际IEA调查总分第一名的同时,却发现日本学生不喜欢数学的比例也是第一,这说明他们的好成绩是在社会,家长,学校的压力下获得的.中国的情况如何呢 尚无全面的报道,但河南省新乡市四所中学的高中生学习数学情况的调查发现:"我不喜欢数学,但为了高考,我必须学好数学"的学生占被调查者的比例高达,而对数学"很感兴趣"的只有.可见目前中学生的学习动机不明确,对数学的兴趣也很不够,这些都极大地影响了学习数学的效果.但这并不是因为数学本身无趣,而是它被我们的教学所忽视了.在数学教育中适当结合数学史有利于培养学生对数学的兴趣,克服动机因素的消极倾向. 数学史中有很多能够培养学生学习兴趣的内容,主要有这几个方面:一是与数学有关的小游戏,例如巧拿火柴棒,幻方,商人过河问题等,它们有很强的可操作性,作为课堂活动或是课后研究都可以达到很好的效果.二是一些历史上的数学名题,例如七桥问题,哥德巴赫猜想等,它们往往有生动的文化背景,也容易引起学生的兴趣.还有一些著名数学家的生平,轶事,比如说一些年轻的数学家成材的故事,《标准》中提到的"从阿贝尔到伽罗瓦",阿贝尔22岁证明一般五次以上代数方程不存在求根公式,伽罗瓦创建群论的时候只有18岁.还有法国数学家帕斯卡,16岁成为射影几何的奠基人之一,19岁发明原始计算器;德国数学家高斯19岁解决正多边形作图的判定问题,20岁证明代数基本定理,24岁出版影响整个19世纪数论发展,至今仍相当重要的《算术研究》;还有的是许多出生贫穷卑微的数学家通过自己的艰苦努力,最终在的数学研究上有骄人成绩的例子,如19世纪的大几何学家施泰纳出身农家自幼务农,直到14岁还没有学过写字,18岁才正式开始读书,后来靠做私人教师谋生,经过艰苦努力,终于在30岁时在数学上做出重要工作,一举成名.如果在教学中加入这些学生感兴趣又有知识性的内容,消除学生对数学的恐惧感,增加数学的吸引力,数学学习也许就不再是被迫无奈的了. 四,学习数学史为德育教育提供了舞台 在《标准》的要求下,德育教育已经不是像以前那样主要是政治,语文,历史这些学科的事了,数学史内容的加入使数学教育有更强大的德育教育功能,我们从下几个方面来探讨一下. 首先,学习数学史可以对学生进行爱国主义教育.现行的中学教材讲的大都是外国的数学成就,对我国在数学史上的贡献提得很少, 其实中国数学有着光辉的传统,有刘徽,祖冲之,祖暅,杨辉,秦九韶,李冶,朱世杰等一批优秀的数学家,有中国剩余定理,祖暅公理,"割圆术"等具有世界影响的数学成就,对其中很多问题的研究也比国外早很多年.《标准》中"数学史选讲"专题3就是"中国古代数学瑰宝",提到《九章算术》,"孙子定理"这些有代表意义的中国古代数学成就. 然而,现阶段爱国主义教育又不能只停留在感叹我国古代数学的辉煌上.从明代以后中国数学逐渐落后于西方,20世纪初,中国数学家踏上了学习并赶超西方先进数学的艰巨历程.《标准》中"数学史选讲"专题11—— "中国现代数学的发展"也提到要介绍"现代中国数学家奋发拼搏,赶超世界数学先进水平的光辉历程".在新时代的要求下,除了增强学生的民族自豪感之外,还应该培养学生的"国际意识",让学生认识到爱国主义不是体现在"以己之长,说人之短"上,在科学发现上全人类应该相互学习,互相借鉴,共同提高,我们要尊重外国的数学成就,虚心的学习,"洋为中用". 其次,学习数学史可以引导学生学习数学家的优秀品质.任何一门科学的前进和发展的道路都不是平坦的,无理数的发现,非欧几何的创立,微积分的发现等等这些例子都说明了这一点.数学家们或是坚持真理,不畏权威,或是坚持不懈,努力追求,很多人甚至付出毕生的努力.阿基米德在敌人破城而入危及生命的关头仍沉浸在数学研究之中,为的是"我不能留给后人一条没有证完的定理".欧拉31岁右眼失明,晚年视力极差最终双目失明,但他仍以坚强的毅力继续研究,他的论文多而且长,以致在他去世之后的10年内,他的论文仍在科学院的院刊上持续发表.对那些在平时学习中遇到稍微繁琐的计算和稍微复杂的证明就打退堂鼓的学生来说,介绍这样一些大数学家在遭遇挫折时又是如何执著追求的故事,对于他们正确看待学习过程中遇到的困难,树立学习数学的信心会产生重要的作用. 最后,学习数学史可以提高学生的美学修养.数学是美的,无数数学家都为这种数学的美所折服.能欣赏美的事物是人的一个基本素质,数学史的学习可以引导学生领悟数学美.很多著名的数学定理,原理都闪现着美学的光辉.例如毕达哥拉斯定理(勾股定理)是初等数学中大家都十分熟悉的一个非常简洁而深刻的定理,有着极为广泛的应用.两千多年来,它激起了无数人对数学的兴趣,意大利著名画家达芬奇,印度国王Bhaskara,美国第20任总统Carfield等都给出过它的证明.1940年,美国数学家卢米斯在所著《毕达哥拉斯命题艺术》的第二版中收集了它的370种证明,充分展现了这个定理的无穷魅力.黄金分割同样十分优美和充满魅力,早在公元前6世纪它就为毕达哥拉斯学派所研究,近代以来人们又惊讶地发现,它与著名的斐波那契数列有着十分密切的内在联系.同时,在感叹和欣赏几何图形的对称美,尺规作图的简单美,体积三角公式的统一美,非欧几何的奇异美等时,可以形成对数学良好的情感体验,数学素养和审美素质也得到了提高,这是德育教育一个新的突破口.
数学史选讲的新课标要求:通过生动、丰富的事例,了解数学发展过程中若干重要事件、重要人物与重要成果,初步了解数学产生与发展的过程,体会数学对人类文明发展的作用,提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。教师应鼓励学生对数学发展的历史轨迹、自己感兴趣的历史事件与人物,写自己的研究报告。为此,结合新课程内容,我简要总结了中国数学史的发展过程,主要分为以下七个阶段: 第一时期:中国数学的萌芽(远古~春秋) 古希腊学者毕达哥拉斯有这样一句名言:“凡物皆数”。在7000年以前,我们的祖先甚至连2以上的数字还数不上来,在逐步摸索中,先是结绳记数,然后又发展到“书契”,五六千年前就会写1~30的数字,到了2000多年前的春秋时代,祖先们不但能写3000以上的数学,还有了加法和乘法的意识。《周髀算经》是周代传下来有关测量的理论和方法,其中就有中国最早的勾股定理。 春秋时代,诸子百家中的墨家的思想《墨经》中的几何学与逻辑、无限分割思想,体现出理性思维。孔子修改过的古典书籍之一《周易》中含有组合学知识,坐标系思想,二进制思想,还出现了八卦,这神奇的八卦至今在中国和外国仍然是人们努力研究和对象,它在数学、天文、物理等多方面都发挥着不可低估和作用。 第二时期: 中国古代数学框架的形成(战国~秦汉) 到了战国时期,在算术、几何,甚至在现代应用数学的领域,都开始了耕耘播种。算术领域,四则运算在这一时期内得到了确立,乘法中诀已经在《管子》、《荀子》、《周逸书》等著作中零散出现,分数计算也开始被应用于种植土地、分配粮食等方面。几何领域,出现了勾股定理。代数领域,出现了负数概念的萌芽。 秦汉时期在算术方面乘除法算例明显增多,还出现了多步乘除法和趋于完整的九九乘法中诀。在几何方面,对于长方形面积的计算以及体积计算的知识也具备了。 《九章算术》集先秦到西汉数学知识之大成,确定了中国古代数学的框架、内容、形式、风格和思想方法的特点。全书有90余条抽象性算法、公使,246道例题及其解法,基本上采用算法统率应用题的形式,包括丰富的算术、代数和几何。从体系方面,归纳的,开放的,以计算为中心的算法体系,体现实用性,如“出南北门求邑方”。 第三时期:数学理论的奠基(魏晋~唐初) 在这一时期,数学教育的正规化和数学人才辈出,为数学理论奠定了基础。 赵爽,三国时代吴国人,全面注《周髀算经》,其中的“勾股圆方图注”是对勾股定理的最早证明。 刘徽,三国时代魏国人,是中国古代最伟大的数学家之一。他为《九章算术》做注,《九章算术注》集中了秦汉以来的创造发明,把中国古代数学提高到了一个新的水平,奠定了中国数学教育体系的坚实的基础.其中主要成果:(1)求得圆周率为157/50,(2)出入相补法,棋验法,齐同原理等;(3)数学概念的严格定义.例如幂,率,方程,正负数等;(4)割圆术,反映了数学的极限思想.(5)“重差”之法.他认为数学方法起源于空间形式和数量关系的统一,这正反映了中国古算的特色——几何与算术、代数的统一.他认为数学方法起源于空间形式和数量关系的统一,这正反映了中国古算的特色——几何与算术、代数的统一.祖冲之是我国南北朝时期杰出的数学家、天文学家。他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践。他在数学上的杰出成就是关于圆周率的计算。祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异."这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理,但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理". 中国从隋建立起数学专科教育,开设算学馆.学习内容主要是算经十数;学制七年;三位一体(读书,考试,做官)的体制;学生来源整个大众,任何人可以报。 第四时期:中国传统数学的高潮(宋元时期) 数学内容在宋元达到高峰:数学教育家出现,专门研究数学教育制度。在日趋完善的数学教育制度下,涌现出了一代名垂青史的数学泰斗,如宋元五大数学家是:贾宪、秦九韶、杨辉、李冶、朱世杰。 贾宪,北宋数学家。他继承了《九章算术》以来的诸多方法,扬弃了他们的不足,在算法机械化方面做出了贡献。他构造贾宪三角的“增乘方求廉法”,把中国古代数学的程序化思想又提高到一个新的阶段。 秦九韶,南宋著名数学家。他在数学上的贡献主要有:1、一般高次方程的解法;2、建立一般线性方程组严整规范的算法;3、一次同余式组完整解法程序的建立;4、三斜求积公式(等价于海伦公式)。 杨辉,南宋末年著名的数学家和数学教育家。在教学过程中,他搜集、阅读了大量数学著作,先后完成数学著作15种21卷。为普及日常所用的数学知识,他专门写了《日用算法》一书,书中的题目全部取自社会生活,多为简单的商业问题,也有土地丈量、建筑和手工业问题。他还为初学者制定了《习算纲目》,主要数学教育思想有:由浅入深,循序渐进;重视解题能力的培养,强调精讲多练,举一反三;充分利用直观材料,抽象与具体相结合;理论结合实际,注重应用能力的培养;循循善诱,指导学生学法。他的现金的教育思想和数学方法对后世也有深刻的影响。 元代著名数学家李冶和朱世杰私人传授数学的教育实践。李冶以《益古演段》教材,从最简单的方程,不等式,算术一直到四元术;朱世杰著有《算学启蒙》和《四元玉鉴》传世。 第五时期:中国传统数学的衰落(明初~清中1840年) 满清统治者为了维护其部族的统治压抑民智,如同黑暗的欧洲中世纪一样,思想领域实行强控制,不光政治文化的书籍要禁,就连包括数学在内的科学技术也不放过。《几何原本》、《天工开物》大批明代的科技成果或毁或弃,只要和官方的程朱理学不统一的,都要禁止。满清统治不支持西方传教士向中国的学者介绍西方科学知识和数学知识,不鼓励中国学人参与中西文化交流。学习西方科技不是国策,也没有形成社会风气。中国数学日渐衰落。 第六时期:中西数学的合流(清中~清末1911年) 自明末西方数学开始大规模传入中国以来,直到20世纪初中国数学与西方数学合流,这300多年间中国数学的发展实际上就是中国数学由传统走向近代的过程。以三角学、天元术和垛积术为纲具体研究数学研究内容的西化过程,中国数学家对西方数学的“拒斥”与“吸纳”之间的微妙关系在改变。中国数学家在幂级数、尖锥术等方面已独立地得到了一些微积分成果,在不定分析和组合分析方面也获得了出色的成绩。然而,即使是这样,在世界的同行们之中,我国也仍然没达到领先的地位。 第七时期:现代数学的奠基与发展(公元1911年~公元1976年) 19世纪末20世纪初,中国数学界发生了很大的变化,派出大批留学生,创办新式学校,组织学术团体,有了专门的期刊,中国从此进入了现代数学研究阶段。从1847年,形成了一个出国留学的高潮。这样一批海外学子归来之后,在科研、教育、学术交流等方面都有了新转变。其中在数学方面做出突出成就的有:苏步青、陈建功、陈省身、周炜良、许宝、华罗庚、林家翘等人。 1949年,新中国成立之初,国家虽然正处于资金匮乏、百废待兴的困境,然而政府却对科学事业给予了极大关注。1949年11月成立了中国科学院,1952年7月数学研究所正式成立,接着,中国数学会及其创办的学报恢复并增创了其他数学专刊,一些科学家的专著也竞相出版,这一切都为数学研究铺平了道路。正当数学家们奋起直追,力图恢复中国数学在世界上的先进地位时,一场无情的风暴席卷了中国。在文化大革命的十年中,社会失控,人心混乱,科学衰落,在数学的园地里除了陈景润、华罗庚、张广厚等几个数学家挣扎着开了几朵花,几乎是满目凋零,一片空白。 中华民族历来就有自强不息的光荣传统和坚韧不拔的耐力。浩劫以后,随着郭沫若先生那篇文采横溢的《科学的春天》的发表,数学园地里又迎来了万物复苏的春天。1977年,在北京制订了新的数学发展规划,恢复数学学会工作,复刊、创刊学术杂志,加强数学教育,加强基础理论研究…
一、物理学史的研究有重要意义。一般来说,物理学是自然科学中的一门基础学科,处于核心地位。科学史很重要的部分就是物理学史,所以,研究物理学史有助于阐明科学发展的规律,有助于了解科学与社会的关系,科学与技术的关系,以及科学与哲学的关系。从学习物理学的角度来说,了解物理概念和理论的发展,不但可以加深对这些概念和理论的理解,而且可以进一步认识物理学这门学科的特点。作为未来物理学工作者或科技工作者的一员,更应该把握住物理学发展的趋势,了解它的动向,使自己自觉地推动物理学前进。著名美籍华裔物理学家杨振宁教授在谈到物理学史的意义时说:“中国物理学的发展中有些问题,根据我的普遍接触,有这么一个印象:前些年对国外的东西什么都想知道,结果弄得有点眼花缭乱,无所适从。其实有些介绍进来的东西,只是发展过程中的噪音,一转眼就消失了。“其结果是对事物的来龙去脉弄不清楚,对主干发展看不清楚。可是不了解主干的发展,就不容易培养出有独到见解的学生。他们就会老是跟着许多噪音在乱转。现在国内学理论物理的学生那么多,太多了,我看他们成功的机会很少。如果能真正对国外的发展作些切实的介绍,我看会更有意义。”①物理学和其他各门自然科学一样,正在发展之中,昨天的事情就是历史。了解过去,为的是把握住发展的脉络,预测未来的动向,从而端正自己的航向。杨振宁先生的讲话对我们物理学工作者很有实际意义,值得我们深思。二、学习和研究物理学史,要注重历史资料。说话要有根据,不可想当然,乱发挥。要从史实出发,从史料的分析中找结论,切不可拿史料来凑结论。物理学史是一门科学,我们要持科学态度,实事求是,忌主观武断,提倡严谨作风,这样才能使物理学史真正发挥指导和借鉴的作用。这一点对从事物理学史工作的人有现实意义,对学习者和任何与之有关的各门学科的研究者,也是应该注意的。三、学习物理学史不能代替本门业务的学习,只能对本科学习起辅助作用。物理学的课程基本上是按逻辑体系讲述,而物理学史则是按历史顺序编排。在横向联系的基础上再加一些纵向联系,使我们的知识立体化,知识就必然会得到加深和拓宽。这一补充确有价值,但不可喧宾夺主,否则就会本末倒置,变成夸夸其谈,舍本求末,失去了原来的用意。四、学习物理学史,不要满足于增添了某些历史知识,也不只是为了加深对物理概念和规律的认识,更重要的是要从物理学的发展中找观点,找方法,找榜样,从前人的经验中受到启发。为此我们的学习应该是:(1)靠自学,靠自己收集资料,自己研究,独立思考:(2)注重分析,开展学术争论,以开阔思路。切忌把物理学史的教学变成填鸭式,背诵条文,人云亦云。(3)要注意学会用历史的方法。历史方法是科学研究的重要方法之一。收集和分析历史资料,是科学研究的一项基本功。每一位年轻人在做学位论文时大概都要首先对本门学科作一历史的回顾和发展的综述,以说明自己工作的意义,这就是历史的方法,物理学史的学习可以帮助你掌握这个方法。五、找观点,就是学习前辈科学家在推动科学前进时是受什么思想支配的。他们为什么要研究这些问题?他们怎样看待这些问题?他们怎样处理理论与实验之间的分歧?他们怎样分析事物的矛盾?他们奋斗的目标是什么?例如:我们可以问问:他们追求的目标是什么?回答也许是:(1)自然界的统一性。牛顿把各种力归结为近距力和远距力,他把天体吸引力和地球重力统一到一起,归结为万有引力。而万有引力和电力,磁力之间的统一性虽未找到,却启示了后人发现电力和磁力的平方反比定律。奥斯特在1820年发现电流的磁效应,并非偶然,而是受19世纪一种科学思潮的影响,认为自然力是统一的。他在1803年曾说过:“我们的物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的任何现象的零散汇总,而我们将把整个宇宙容纳在一个体系中。”他一直在寻找电和磁这两大自然力之间的联系,终于在实验中观察到了电流的磁效应。法拉第也笃信自然“力”的统一性。在这一思想的推动下,他几经挫折,在1845年发现了磁场对光学偏振面的影响。这是第一个磁光效应,对电磁理论的发展起了相当大的作用。因为这个现象表明电,磁和光之间确实存在某种联系。他还信奉物理“力”的不可灭性和可转化性。他虽然在探索电力和重力之间的联系上未获成功,但他的思想发人深省。万有引力和电磁力以及其他几种力,例如弱相互作用和强相互作用能否取得统一,这正是当代物理学研究的重大课题之一。(2)物理学家追求的第二个目标是自然规律的普遍性。例如对守恒定律的认识就是如此。从古代起自然哲学就有守恒的观念。能量守恒与转化定律,质量守恒与质能转化,动量守恒与角动量守恒等定律(或原理),都是物理学深入发展和综合研究的结果,而守恒的实质在于对称性,例如:时间平移对称性(不变性)导致能量守恒;空间平移对称性(不变性)导致动量守恒;空间转动对称性(不变性)导致角动量守恒;电磁场在规范变换下的对称性(不变性)导致电荷守恒,等等。随着研究的深入,人们发现较低层次的对称性往往要进化到较高层次的对称性,相应的较低层次的守恒定律往往在一定条件之外并不守恒,而要归并到更高层次的守恒定律,例如:机械能守恒定律→能量守恒与转化定律→质能转化关系;1956年李政道,杨振宁发现宇称不守恒→CP联合守恒;1964年克罗宁发现CP联合不守恒→CPT联合守恒。从低级走向高级,从特殊走向一般,从表及里,从粗到精,这就是物理学进化的规律。(3)物理学家追求的第三个目标是理论与实验的统一。在物理学中有一条准则,就是检验理论的客观标准,不是别的,而是实验。许多物理学家对于刚出现的新理论往往持怀疑态度,但一经实验证实就转而站在新理论一边。不过这里也要指出,并不是所有实验都是正确无误的。个别实验难免会有错误或料想不到的误差,这时必须慎重对待。爱因斯坦在对待考夫曼的电子质量随速度变化的实验结果时就采取了正确态度。实验是检验理论的标准这一提法没有错,应该全面地理解。检验理论的标准并不就是指某个具体的实验,正确地应该说实验作为一个整体对理论起检验作用。六、找方法,就是从前辈科学家的创新活动中学习他们处理问题的方法。例如:他们是怎样抓住新课题,从而把握科学发展新动态,发现新规律,新现象;他们是怎样借鉴前人,总结历史的经验教训,从而找到新的途径;他们是怎样对待矛盾,从矛盾的对立中找到突破口;他们是怎样设计新实验,从而取得判决性实验结果的。具体的研究方法也很值得学习:对比方法是探索新现象的规律常用的方法。人们用移植的办法大大加快新兴领域的发展速度;理想实验是科学推理的重要手段,反证法也是逻辑推理的有力工具。方法有多种多样,为了达到某一目标,既可以采用这种方法,也可以采用那种方法,因势利导,辩证下药,通过物理学史的学习,可以进行比较,使自己从前人的活动中吸取经验,以利日后在需要时参考借鉴。你在平时注意学习研究,到了关键时刻,自会产生应有的作用。电子衍射的发现者之一.汤姆生指出:“研究科学史有许多理由,最好的理由是要从典型例子看科学发现是怎样作出的。我们需要了解许多实例,因为道路有各种各样,很难找到什么捷径”。七、找榜样,当然包括从各种典型案例中找典型人物,引为自己的榜样,树为自己的学习楷模。我这里指的是更广泛的涵义,既包括科学家的治学创业,也涉及他的为人处世。大科学家也是人,从小长大,各有其成长的过程。他们的成长道路对学生和教师有特殊的参考价值。科学家也有自己的喜怒哀乐。他对待困难和逆境的态度,他对名誉地位的看法,他坚持不懈,顽强拼搏的毅力,他灵活机动的风格,他敏锐的观察和一针见血的洞察力,他对祖国对人民的热爱,他的献身精神,等等,都值得我们学习和借鉴。榜样的力量是巨大的。我们当然可以抽象出他们成功的共同要素,提炼成几条座右铭,但是重要的并不在于现成的结论,而在真正有所体会,变成自己的信条。所以应该是自己去吸取经验,真正做到心悦诚服。最好能深入了解一两位或几位物理学家,以他们为榜样,并在自己的实践中努力照着榜样做,这样你就可以得到鼓舞自己的力量。1986年诺贝尔化学奖获得者李远哲说过,他以前爱看科学家传记,其中居里夫人特别令他感动。杨振宁在一次讲话中说:“常常有同学问我做物理工作成功的要素是什么?我想要素可以归纳为三个P:Perception, Persistence, and Power。“Perception”——眼光,看准了什么东西,就要抓住不放;“Persistence”——坚持,看对了要坚持;“Power”——力量,有了力量能够闯过关,遇到困难你要闯过去”。①爱因斯坦有一句名言,也许大家早就知道,有人问他成功的“秘诀”,他写了一个公式:A=X+Y+ZA代表成功,X代表艰苦的劳动,Y代表正确的方法,Z代表少说空话。这个公式概括了爱因斯坦的科学生涯。1979年诺贝尔物理奖获得者之一,弱电统一理论的提出者之一温伯格说过:物理学家很重要的一个素质是“进攻性”——对自然的“进攻性”。学习物理学史,要比读科学家传记,对科学家的认识来得更深刻、更全面,因为这样就可以从科学发展的历史背景中去了解科学家的一生,了解他的活动和他所发挥的作用。我们要正确认识人物的历史作用,不要盲目崇拜,不要把大科学家神秘化,以为望尘莫及,高不可攀。他们确实比我们高明,但并不是不可学,当然学了也未必能有他们那样的机会作出那样伟大的贡献,但是他们的精神总是可以运用到各种岗位上,指导你根据自己的条件做出相应的成就。最后一点是要把自己摆进去,使物理学史的学习形成促进自己前进的动力。学习物理学史,你应该有一种亲切感,似乎身临其境。那些历史人物和历史事件活生生地在你面前重现。你可以扪心自问,如果我自己处于那个时代遇到那样的问题我会怎样做,或者说今天我遇到类似的事情我该怎样做?当然由于时代的不同,前人和我们的境遇会有相当大的差别。但是只要你用历史的眼光,对历史的条件作恰当的分析,你还是可以从中吸取智慧的。学习物理学史可以使我们眼界开阔,思想活跃。学习物理学史还应该联系我们自己的使命。我们认识到科学与社会的关系,自然会增加发展我国科学事业的紧迫感。我们中国起步比人家晚,就应该研究人家发展的历史,了解人家走过的道路,以便迎头赶上,不重犯人家犯过的错误。
学习,普及知识
物理学力学论文篇3 浅析物理力学的产生及其发展 摘 要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。 关键词:物理力学;产生;发展 一、物理力学发展需要解决的问题分析 在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。 在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。 针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。 在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。 还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。 二、新技术不断推动物理力学的发展 物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段。自上世纪40年代至今,由于尖端的技术以及基础科学的不断发展与进步,力学面临着大量的超高温和超高压等特殊条件下的问题。我国著名的力学家钱学森在上世纪50年代初提出应该建立物理力学这门学科,其真知灼见把握了力学发展的大趋势,并且预见了今后突飞猛进的结果。 人类社会科学技术的不断发展,给物理力学的研究提供了更多的条件。纵观近五十年间的物理力学的发展,值得一提的是液体理论的重大进步。1972年,麦克唐纳等人计算出等压线结果和多种液体实测数据等,促进了对液体理论的研究。1997年,威尔逊提出了采用重正化群理论解决临界现象,取得了重大的进展。近20年来,对于耗散结构理论是非平衡系统的研究也取得了突破性的进展。上世纪50年代之后,原子分子物理学才重新被重视,尤其是计算机的不断应用大大地促进了这门学科的发展。其他的像分子束技术、光散射技术、中子衍射技术等都成为了研究固体以及液体微观结构的有效手段。另外,高压技术能够产生千万大气压以上的高压条件,高倍电子显微镜能够用来观测原子尺的现象等。新技术以及新发明都为进一步研究物理力学提供了有利的条件。 本文对物理力学的产生及其发展进行了相关的探讨。通过本文的研究,我们了解到,在对物理力学进行研究时,我们应该明确物理力学研究的目的,还应该充分采用新技术、新发明,将其不断应用到研究中。只要我们不断探索和实践,一定能够进一步促进物理力学的发展。 参考文献: [1]范继美.理论力学与普通物理力学的关系[J].云南师范大学学报(自然科学版),2009,(02). [2]钱学森.从原子分子物理出发,经由物理力学的思路和方法搞发明创造[J].原子与分子物理学报,2007,(02). [3]干洪.力学学科的发展现状与21世纪展望[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2001,(02)。 [4]陈卫平.现代力学发展趋势及研究课题[J].台州师专学报,2007,(06). 物理学力学论文篇4 试谈物理力学的产生及其发展分析 摘 要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。 关键词:物理力学;产生;发展 一、物理力学发展需要解决的问题分析 在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。 在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。 针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。 在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。 还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。 二、新技术不断推动物理力学的发展 物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段。自上世纪40年代至今,由于尖端的技术以及基础科学的不断发展与进步,力学面临着大量的超高温和超高压等特殊条件下的问题。我国著名的力学家钱学森在上世纪50年代初提出应该建立物理力学这门学科,其真知灼见把握了力学发展的大趋势,并且预见了今后突飞猛进的结果。 人类社会科学技术的不断发展,给物理力学的研究提供了更多的条件。纵观近五十年间的物理力学的发展,值得一提的是液体理论的重大进步。1972年,麦克唐纳等人计算出等压线结果和多种液体实测数据等,促进了对液体理论的研究。1997年,威尔逊提出了采用重正化群理论解决临界现象,取得了重大的进展。近20年来,对于耗散结构理论是非平衡系统的研究也取得了突破性的进展。上世纪50年代之后,原子分子物理学才重新被重视,尤其是计算机的不断应用大大地促进了这门学科的发展。其他的像分子束技术、光散射技术、中子衍射技术等都成为了研究固体以及液体微观结构的有效手段。另外,高压技术能够产生千万大气压以上的高压条件,高倍电子显微镜能够用来观测原子尺的现象等。新技术以及新发明都为进一步研究物理力学提供了有利的条件。 本文对物理力学的产生及其发展进行了相关的探讨。通过本文的研究,我们了解到,在对物理力学进行研究时,我们应该明确物理力学研究的目的,还应该充分采用新技术、新发明,将其不断应用到研究中。只要我们不断探索和实践,一定能够进一步促进物理力学的发展。 参考文献: [1]范继美.理论力学与普通物理力学的关系[J].云南师范大学学报(自然科学版),2009,(02). [2]钱学森.从原子分子物理出发,经由物理力学的思路和方法搞发明创造[J].原子与分子物理学报,2007,(02). [3]干洪.力学学科的发展现状与21世纪展望[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2001,(02)。 [4]陈卫平.现代力学发展趋势及研究课题[J].台州师专学报,2007,(06). 猜你喜欢: 1. 物理学史论文3000字 2. 高中物理力学论文范文 3. 物理学生论文力学 4. 物理学术论文3000字
了解物理学的进程。其实这也是人类科技发展的进程及思维的进程! 思维很得重要,从历史我们就可以知道前人的想法,物理研究方法的进步。 物理学史是一门非常值得学习的学科!
1、关于“理论意义”。理论意义是指某种学说或思想的产生对现有思想和理论的具体影响作用,可以是正面的建设性作用(如验证、深化作用等),也可以是反方面作用(如推翻、颠覆、革新等作用)。2、关于实践意义。实践意义是指某种思想理论学说的产生对现实生产实践等活动产生的积极或消极作用。
理论联系实际,注重现实意义
毕业论文的题材十分广泛,社会生活、经济建设、科学文化事业的各个方面、各个领域的问题,都可以成为论文的题目。马克思主义认识论告诉我们,理论来源于实践,理论为实践服务。因此科学研究的选题首先要注意理论联系实际。
有现实意义的题目大致有三个来源:
一是社会主义现代化建设事业中急需回答的重大理论和实践问题。
如建立现代企业制度,抑制通货膨胀,精神文明建设,民主法制建设,加强廉政建设等等。
二是本地区、本部门、本行业在工作实践中遇到的理论和现实问题。
如从事农业工作的同志就会遇到诸如农村土地规模经营问题,农村基层党组织建设问题,农村青少年的教育问题,农村社会治安综合治理问题,乡镇企业的技术改造问题,等等。
三是作者本人在工作实践中提出来的理论和现实问题。
如职工的思想政治工作问题,领导方法和领导艺术问题,职业道德教育问题,等等。
我是上海某高校的硕士毕业生,我来说说我的建议~理论意义:是说你的论文对你研究的方向的理论做了哪些补充、拓展或者创新~(举个例子:假如你研究的课题是“泰剧的成功原因对国产剧的借鉴意义”,它的理论意义大概是丰富了国产剧的研究方向或者开创了国产剧研究的新方向…)现实意义:是说你研究的论文对相关领域的现状有哪些具体的作用,有什么实质性的帮助,要落实到实践层面…就不举例子了^_^
理论意义是指对于学科理论体系的构建和研究的意义,这主要要联系个人专业背景来谈。
现实意义是指运用方面的意义,比如说可以供心理辅导、学校心理健康课参考,引起全社会对家庭教育的重视等等。
纵观整部小说,太多的痛苦和离别、暴力和流血、痛苦和灾难让人久久不能释怀,玛丽雅姆被枪决更是给人一种悲切甚至悲壮的感觉。然而,故事的结尾也给了读者希望:战争结束了,和平重新降临这个国度;干旱结束了,大雪昭示着绿色和丰收。
最终,阿富汗的塔利班政权被推翻,民主政府上台,平等和自由开始降临这片饱受了30年灾难的土地。莱拉最后也逃脱了拉希德的魔爪,与塔里克结婚,享受与孩子一起的天伦之乐,重新获得了自由和幸福,恢复了女性的自我和本性。
诚如鲁枢元所说:“女性的真正解放,在于恢复女性长久以来被压抑、被扭曲的天性,发扬女性在人类历史进程中的独特优势。这表现为:大地崇拜的女性精神,护佑万物的女性伦理,充满感性与温情的女性思维。” 由此可见,阿富汗妇女一定能够通过不断努力,实现与男子地位平等,在阿富汗的重建中发挥重要作用。
扩展资料:
创作背景
胡赛尼在回复《京华时报》采访邮件中称,在完成《追风筝的人》之后,他对于创作有关阿富汗女性故事的想法相当着迷,于是就写出了《灿烂千阳》,他希望这本小说能为阿富汗传统妇女增添更多深度、细致与情感的内涵。与前一本小说《追风筝的人》一样,《灿烂千阳》讲述的也是一个关于爱的故事。
对于新书取名《灿烂千阳》,胡赛尼解释说,该书的书名源自一首有关喀布尔的诗,“这首诗是17世纪阿富汗诗人Saib-e-Tabrizi在参观喀布尔之后创作的,其末尾词语‘一千个灿烂的太阳’正适合这本小说想要表达的主题。与此同时,这首诗还很适合书中人物即将离开深爱城市时的悲伤气氛。”
胡赛尼坦言创作《灿烂千阳》时困难也更多:“开始创作时,我对是否有能力再创作出一本成功的小说有些疑虑,缺乏自信,尤其是知道有众多读者正迫不及待地想看我的新作品后,我就更加恐慌,我的妻子可以为我作证。但当我提起笔创作,故事情节开始进行时,我就很快融入了主角玛丽雅姆与莱拉的世界,忧虑逐渐消失了。”
胡赛尼说,当他开始写时,他不断想起那些充满韧性的阿富汗妇女。“虽然她们不见得是引发我描写莱拉或者玛丽雅姆的灵感来源,但她们的声音、面容与坚毅的生存故事却一直影响着我,可以说,来自阿富汗女性的集体精神力量给我的创作带来了很大启发。”
参考资料来源:百度百科-灿烂千阳
在写论文的研究意义的时候作者要根据自己的选题来写,如下:
1、是前人没有研究过的,也就是说研究领域中一个新颖有意义的课题,被前人所忽略的。
2、前人有研究过,或者阐述过但阐述论证的不全面和有不足的地方,作者加以丰满,或者驳斥前人的观点。
总之就是,所写论文研究的意义一定要叙述的清晰并且是有一定的新意。次也要注意自己所使用的理论,是用什么理论证明此观点的,也要叙述清楚,否则难以有说服力。
而且在做文献综述和国内外研究水平的评价等也要有详实的根据,这样才能衬托出作者的选题的意义所在。
当然,研究的意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。所以要从现实的方面去进行论述,要写的具体点。这里,作者可以了解一下数学教学论文研究有什么意义。
其主要内容包括:
1、研究的有关背景课题的提出:即根据什么、受什么启发而搞这项研究。
2、通过分析本地的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。
扩展资料
论文作用
所谓撰写教育科研论文,就是在调查研究或实验的基础上,经过分析论证的深化认识过程,把研究成果文字化,形成论文或报告。
撰写教育科研论文是中小学教育科研活动的一个重要环节,其作用在于:
⑴、显示研究的水平与价值
⑵、提高研究者的研究水平
撰写科研论文,不仅是反映科研成果的问题,而且也是个深化科研成果和发展科研成果的问题,在撰写科研论文过程中,对实验研究过程所取得的大量材料进行去粗取精,实现由感性认识向理性认识的飞跃和升华,使研究活动得到深化,使人们的认识得到深化。
⑶、推广经验,交流认识
教育科研过程,是人们获得直接经验的过程。这种经过精心设计、精心探索而获得的直接经验不仅对直接参加者来说是十分宝贵的,而且对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高和发展都是十分宝贵的。
正如恩格斯所指出:“现代自然科学已经把全部思维内容起源于经验这一命题加以扩展,以至把它的旧的形而上学的限制和公式完全推翻了。
由于它承认了获得性的遗传,它便把经验的主体从个体扩大到类,每一个体都必须亲自去经验,这不再是必要的了;它的个体经验,在某种程度上可以由它的历代祖先的经验的结果来代替。”(《马克思恩格斯选集》3卷564页)可见,为了不同空间、不同时间人们交流认识,承接认识成果,必须搞好论文撰写。
⑷、推动教育科研活动自身不断完善
教育科研活动是个探索未知领域的活动,并无既定模式和途径可循,在一定意义上可以讲,教育科研活动均属创造性活动。为了保证教育科研活动越发卓有成效,为了给进一步开展教育科研活动提供可靠依据,在每一科研活动终端都撰写报告或论文是十分必要的。
毕业设计是学生走向社会前紧密结合社会主义现代化建设的综合性实践教学环 节, 是培养在校大学生创新精神和实践能力的重要途径,学生保质保量完成毕业 设计是顺利毕业和在将来的岗位中更好展现自己的必备条件。
课题研究的目的、意义。研究的目的、意义也就是课题的研究价值所在。一般来说,开题报告的研究目的、意义要开门见山地表达出来,以便有关专家能够较明确地知道你的研究价值。研究的目的与意义写作技巧可以从下面几方面着手:首先,要说明问题是如何发现的,即该研究的研究背景是什,是根据什、受什么启发而搞这项研究,一般可以从有关国家政策及国内外关注的问题出发来提出研究问题。其次,要说明该选题在理论上的创新性,主要通过分析国内外研究的现状,来指出自己选题与各个主流观点的研究前提的差异性,从而突出自己选题在理论上的创新性。再次,要说明研究这个问题的现实意义,这需要对所研究问题的实际用处有所了解,从大多数选题来说,选题一个重要的现实意义是给政策制定者提供政策参考。一般地,选题要具有“创新性”、“重要性”、“前沿性”、“可操作性”,也要兼顾“方法上的意义”。“创新性”与“重要性”是指研究的问题在理论上具有创新性,对理论发展具有贡献,在实践中具有重要的现实意义。“可操作性”指具有实际操作性,预期可以在规定的期限内完成。“方法上的意义”是指研究这个问题预期会使用到一些新的研究方法,但是新的研究方法只是对你的研究的补充,重要的是研究的创新性与重要性。
选题的意义与价值。
1.理论意义与价值
一般有以下几种情况:(1)就哲学的高度而言,需要研究的价值意义(2)就专业或学科角度而言,需要研究的价值意义(3)就某个理论角度而言,需要研究的价值意义2.实践意义与价值
主要包括:(1)就实际的工作实践活动未来发展趋势、前景而言,需要研究的价值意义(2)就实际的现在工作的实践活动而言,需要研究的价值意义(3)就实际的现在工作的实践活动改进而言,需要研究的价值意义
确定自己研究的逻辑起点,也就是要讲明在别人研究的基础上自己将要做的探讨是什么?即为什么写这篇论文以及要解决什么问题。
论文选题的目的和意义有:论文选题意义怎么写,重点在于表示明白论文选题的对理论研究有哪些贡献,或者对实践具有哪些帮助和指导。
除此之外还有:
第一,在相关的选题相关领域进行搜索,明确当下该选题有哪些研究成果,还有哪些部分是需要去修改和补充的。对选题有一个综合性的判断。
第二,进入实战的部分,简单讲述一下该课题的起源和发展情况,接着阐明选题需要重点去解决哪些问题,也就是讨论的范围。
第三,最后对你的选题进行价值性评估,说明这篇论文对理论产生哪些实质的推动作用,有什么指导的意义。
步骤如下:
1、尊敬的各位老师:
2、您们好!
3、我叫xx,xx级xx班,(学号是xxxxxxx),我论文的题目是《xxxxxx》。这篇论文是在xx老师的指导下完成的。在这期间,xx老师对我的论文进行了详细的修改和指正,并给予我许多宝贵的建议。
在此,感谢xx老师的精心指导,同时也对各位评审能在百忙之中抽出时间,参与论文的审阅和答辩表示感谢。下面我就把论文的基本思路向各位答辩老师作出简要陈述。
4、选题缘由。
5、选择本课题作为我论文的写作题材的原因。
6、资料收集准备工作。
7、选定题目后,为了完成论文,我进行了资料的收集,拟定提纲,论文初稿、修改、定稿等一系列程序。在毕业论文的准备和写作过程中,我阅读了大量的相关文献。
8、论文的结构和内容。
9、本篇论文已经完成,总的来说,在写作的过程中,我学到了许多东西,也积累了不少经验,更进一步丰富了自己的知识。
在论文中一些内容表述、论证上存在着不足之处,一些问题还有待进行一步思考和探究,借此答辩机会,希望各位老师能够提出宝贵的意见,指出我的错误和不足之处,我会虚心接受,从而进一步深入学习,使论文得到完善和提高。
10、我的答辩自述完毕,感谢各位老师!