浅谈数学在其他学科中的应用

来源 :考试周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyf20011027
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要: 数学是一门很实用的学科,从人类出现在地球上那天起,人们便在认识世界、改造世界的同时对数学有了逐步深入的了解。如今,数学知识和数学思想在其他学科中得到了极其广泛的应用。本文主要考察了数学在物理、化学、计算机学科中的应用,突现了数学在其他学科中的重要性。
  关键词: 数学 其他学科 应用
  数学是一门应用非常广泛的学科。伟大的数学家华罗庚曾说:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生活之谜,日月之繁,无处不用数学。”这应该算得上是对数学与其他学科关系的完美阐述。马克思指出:“一种科学只有在成功地运用数学时,才算达到了真正完善的地步。”可见,任何一门自然学科的发展都离不开数学。数学的基础作用,无不在其他学科的深入研究中显示出来,因此,有人说数学是自然科学之母。当今社会,物理、化学、计算机等学科与人们的日常生活息息相关,它们影响着人类文明的进步和社会的发展,因此本文主要考察数学在物理、化学、计算机学科中的应用和影响。
  1.数学在物理学科中的应用
  物理要创新,不仅仅靠物理实验,还要有数学作为其理论基础。数学,尤其是微积分学,是研究近代物理的不可或缺的重要工具,数学也因此有了实际意义[1]。纵观整个物理学,任何一个分支都不能离开数学,不能离开微积分,任何一门理论都是依靠数学建立起来的,尤其是经典力学,更离不开微积分。
  微积分产生于十七世纪末,是物理学奠基人牛顿在研究经典力学的过程中创立的。他的巨著《自然哲学中的数学原理》就是应用微积分这个数学工具,构建了地球和天体主要运动现象的完整力学体系。《自然哲学中的数学原理》的诞生,使整个物理学与数学的星空为之一亮,为物理学及数学的进一步发展开辟了更广阔的空间,它既是物理学巨著又是数学巨著,是应用微积分解决物理问题的经典之作。可以毫不夸张地说,离开了数学,离开了微积分,物理研究将寸步难行。
  2.数学在化学学科中的应用
  从学科的发展和人们的认识来看,化学家们比起物理学家们,对数学在学科发展中的重要作用的认识要来得迟一些。直到近代化学,数学才显现出其特别的基础作用来,从定量分析到量子化学,从数量分析到计量化学,数学在化学中的作用日益增强,所涉及的数学知识也越来越深奥。
  数学方法在化学各分支中的应用非常多[2,3],如向量分析、常微分方程、微分与变分法、偏微分方程、有限差分计算、数值方法、矩阵、群论、过程最优化方法、概率与统计,等等。大部分的化学计算问题都编成了计算机程序。化学家和化学工作者只要学会一些简单的操作就可进行大量繁重而复杂的计算,计算机将化学家们从繁重的数学计算中解放出来了。但是,化学工作者和尤其是肩负时代重任的化学家们,应该而且必须掌握基本的数学计算方法在化学中的应用,只有深刻掌握数学知识和方法,并把它们灵活地运用到化学学科中,才能使化学学科为人类作出更大的贡献。
  3.数学在计算机学科中的应用
  随着计算机技术的快速发展,数学知识在计算机技术发展中,尤其是在计算机应用程序设计中处于及其重要的地位[4]。同时,用数学的思维解决各种程序设计方面的难题也是十分重要的。在程序设计中所解决的相当一部分问题都会涉及各种各样的科学计算,这需要程序员将实际问题转换为程序,要经过对问题抽象的过程,建立起完善的数学模型,才能设计出好的软件。如今形形色色的软件,都与数学有必然联系,它们相辅相成。
  计算机程序设计解决问题都是实际应用问题,涉及各种各样的科学计算,而实际问题转换为程序,要经过一个对问题抽象的过程,建立起完善的数学模型,才能设计一个问题解决的程序。这需要程序员具有良好的数学基础。软件编程的思想最重要是算法,而算法是建立在数学思维上的,其实说白了,程序只是一件衣服,算法才是它的灵魂,算法就来自于数学,没有深厚的数学思维功底,是弄不懂算法的。所以,科学计算到信息处理,从理论计算机科学到计算机应用技术,从计算机软件到计算机硬件,从人工智能到分布式系统,无不与数学密切相关。在现代计算机科学中,如果不了解离散数学的基本内容,则在计算机科学中就寸步难行了。
  以上介绍了数学在物理、化学和计算机中的应用,实际上数学在经济学、金融学等学科中也有重要的应用,数学的重要应用深深地嵌入了各个学科中。因此,全社会应大力开展数学的基础知识学习,调动人们对数学学习的积极性,让数学知识和计算方法融汇到其他各个学科中,才能使得数学在其他学科中发挥更大的作用。
  参考文献:
  [1]高相兰.浅谈数学方法在物理学中的应用[J].中国科教创新导刊,2011,20.
  [2]邓从豪,张道民,曹阳,等.现代化学的前沿和问题[M].山东:山东大学出版社,1987.
  [3]吴永兰.数学在化学中的应用问题[J].郴州师范高等专科学校学报,2002,23:5.
  [4]李春林.浅谈计算机中的数学应用[J].科技信息,2009,32.
其他文献
“招考制度改革力度再大一点,让高中和大学的联动再紧密一些,高中生创新素养培育的多元探索才可能更加深入和持续。”2013年12月12日,市教卫工作党委办公室、市教委基教处会
1989年,广东东莞一家不知名的乡镇小厂——黄岗保健饮料厂,找到广州新境界设计群,开始导入了中国第一例企业CI系统。从企业名称到企业标志,从品牌名称到商品包装,从办公用具
《公关世界》开辟了“培训园地”栏目,专门系统、详尽地介绍国家公关员培训、考试的相关问题,作为全国最大的公关员培训点上的主讲教师,我愿意借此一角就准备报考或爱好公关
本文利用山东省教育局统计的2010年至2015年学前教育的基础数据,从发展规模、教师队伍、办学的硬件设施以及省内各地区幼儿园的发展情况四个维度分析了山东省学前教育的发展
本刊讯为满足档案专业人员不断更新观念补充档案信息化建设和管理知识的需要,以更好地推进全市档案信息化建设的发展,8月8日至10日,北京市档案局举办了以信息化建设为主题的全市档案专业技术人员高级研修班,60余名来自市属部委办局总公司区县档案局及市档案局馆的具有高级职称的档案工作者参加了此次培训  研修班邀请国务院信息化工作办公室推广应用组组长赵小凡司长国家档案局技术部主任王良诚中国人民大学副校长冯惠玲
一  中华人民共和国宣告成立后,第一个承认新中国的是苏联。  1949年10月1日,中国外交部部长周恩来向各国政府发出中央人民政府公告,第二天苏联政府就发来照会,决定与中华人民共和国建立外交关系并互派大使。3日,周恩来复电,表示热忱欢迎中苏建交并互派大使。中苏建交,带动了一批新民主主义国家同中国建立正式外交关系。这对于新中国无疑是一个巨大的国际支持。毛泽东自然十分高兴。他在1949年11月8日致斯
在新课程改革的推行之下,丰富教学形式,一切为了学生发展的理念渐渐被提出。生活是一本大书,蕴含着众多的知识,科学文化都是源于生活,当然也用于生活,可以说生活元素是各种创
在泾河合水川流域1964~2011年的年降雨、径流变化特征分析基础上,利用Mann-Kendall法、双累计曲线法定量分析了其趋势及相互关系,并探讨了变化成因。结果表明,1964~2011年的
本文在对明清荒政书进行细致梳理的基础上,综汇《清实录》及《清会典》等制度史的基本史料,首次尝试对清代勘灾程序中的重要环节—审户程序进行论述,清代各灾区在灾后实施赈济时,绝大部分灾区能够顺利推行赈灾措施,并取得良好的赈灾成效,反映了审户图册数据的准确性及重要性。现当代救灾得益于发达的交通及通信技术,灾情得以及时上传、救灾物资及时运达发放,在很大程度上减弱了灾害的危害程度,产生了积极的社会影响,对官方
姜夔虽有“晋宋人物”飘逸不群的风度和狷洁清冷的气质,但在人格理想本质情性和思维方式上却是儒家思想占主导地位。而中国封建后期的主流文化仍是儒家文化,自宋以来十大夫的理想文化人格更是浸透着儒家伦理理性的积极淑世精神。