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摘要:数学是物理学的研究工具,是学好大学物理的基础;物理教学在为学生学习技术学科打好基础的同时要加强其在提高学生素质方面的作用。
关键词:物理学;技术学科;联系
大学物理是理工科学生的一门重要基础课,正确认识大学物理与其它学科的关系,对充分发挥物理课程的作用有重要意义。物理学与数学的联系联系紧密,良好的数学基础是学好物理学的关键;物理的学习要为学生学习专业知识打下良好的基础,但大学物理的教学更应从全面培养学生能力角度出发,为学生的全面发展服务。
1物理学与数学
物理是理工科专业学生必学的一门学科,也是大学学习中比较难的一门学科,从多年的教学实践来看,大学生学习物理学困难大多不是对概念、规律的理解上,而是不能熟练地运用微积分理论解释物理规律、概念,因此,学好高等数学是学好大学物理学的关键,从物理学和数学的关系上,我们也可以清楚地看到这一点。
数学是研究一切事物的数和形之性质的科学,是指导人们推理、演算的学问,是一切科学技术的工具,其研究所及不是客观世界的某一领域,而是多个领域或一切领域。现代科学技术的两大重要理论支柱相对论和量子力学建立与数学理论是密不可分的。爱因斯坦建立狭义相对论和广义相对论离不开闵科夫斯基和黎曼的空间几何学。量子力学是对当今科学技术影响最为巨大的一门科学,量子力学的建立过程就是各种数学知识集中应用的过程,有许多科学家就是因为数学知识的阻碍而不能做出进一步的发现。
物理学不是数学,但是数学是物理学不可缺少的重要组成部分,这一点可以从物理学定律建立的过程看出,物理定律的建立是以基本的实验定律或经验为依据,提出假设、定义物理模型,建立起数学符号与物理量之间的联系,经过哲学思维、逻辑推理或严密的数学推演,形成系统的物理理论并使之数学公理化、规范化,进行科学预言,再用实验来检验。例如,电磁场理论是现代通信技术基础,麦克斯韦方程组是其重要组成部分,组成这个方程的四个数学公式被认为是物理理论中最具有对称美的四个公式,历史上有很多人做过电磁学实验,获得了许多直接经验,但是,只有把这些经验总结成数学公式后,才能使理论得到升华,最终为人类社会的进步发挥巨大的作用。同样,万有引力定律与哪些因素有关,在牛顿同时代的科学家中,也有其他人提出了相同的观点,但是,只有牛顿利用自己建立的微积分知识把它变成了数学公式,也只有建立了数学公式后,才让我们能够运用它计算出人类脱离地球引力需要多大的速度。从中可以看出物理定律最终建立离不开数学知识,是数学使物理定律显得更简洁、更完美,也使物理定律变得更有实际应用价值。
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