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关于数学语言论文范文资料 与数学语言和物理语言的异同辨析有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:数学语言范文 科目:本科论文 2024-04-07

《数学语言和物理语言的异同辨析》:本文是一篇关于数学语言论文范文,可作为相关选题参考,和写作参考文献。

[摘 要] 数学语言是数学知识和数学问题之间的桥梁,物理语言是物理知识与物理问题之间的桥梁,分析探讨两种语言共性和特性,发现两种语言均由文字语言、符号语言,图表语言、形体语言、组合语言五种语言组成,均具有抽象性、精确性、简约性、符号化四种特性,物理语言尚有实体化、模型化的特性,对其语言和特性进行分析,有利于掌握数学语言和物理语言,解决数学问题和物理问题.

[关键词] 数学语言;物理语言;文字语言;符号语言;图表语言;形体语言

前言

数学、物理是高中理科结合紧密、十分重要的两门课程,均因具有“三多三性”(概念多、公式多、符号多;抽象性、严密性、精确性)而难学难用.要学好这两门课程,做到“听懂课、读懂题、会做题、做对题”,其前提就是要掌握数学语言和物理语言(为方便叙述,后面同时用到数学语言和物理语言时用数理语言合称).

语言是思维的工具,各种语言都是为着各种特定的思维服务的, 数学语言是为数学思维服务的,是进行数学思维、数学表达和交流的工具;物理语言是为物理思维服务的,是进行物理思维、物理表达和交流的工具.

我们都知道,数学知识和物理知识都是来源于生活又应用于生活.作为一门学科,数学是研究物理的工具和手段,物理学的发展依赖于数学同时也促进了数学的发展,二者的关系按照杨振宁先生的“二叶理论”:物理学和数学可表示为两片在茎处重叠的叶片,重叠的地方同时是二者之根,二者之源■. 数学语言和物理语言亦是如此,有着共同的起源,前者还是后者的基础,两种语言有一定的共性,大部分居于“二叶理论”的叶茎处,研究二者的共性,有利于掌握数理语言.

数学语言与物理语言的共性

1. 起源方面

语言是人类交流思想、沟通意识和传递信息的工具. 人类所使用的语言,可以概括分为两大类:自然语言(natural language)和人工语言(constructed language,简称conlange). 自然语言通常是指一种自然地随文化演化的语言,是为了方便人与人交流的语言,他是“自然发生的”,日常交流用语就属于自然语言;人工语言是人们为了特定目的“人为设计的”语言,是特定人*流、沟通、传递信息的工具. 数理语言均属于人工语言,是数学家在研究现实世界中数量关系和空间形式过程中和物理学家在研究物质运动最一般规律和物质基本结构过程中,为了交流方便,表达准确、简洁、科学、严谨,在自然语言的基础上,引入特定概念、符号、公式、图形和一些特定文字形成的人工语言,是人类思维长期发展的成果.它牺牲了自然语言的广泛性和生动性,取代以更严密的逻辑性和精确性.

数学语言是在自然语言的土壤中产生的. 后者为前者的产生提供了外部条件,但同时自然语言也限制了数学思维的发展,自然语言的缺陷表现在:(1)缺乏单义性和精确性,不能用来表达准确、严密的数学;(2)缺乏高度的抽象性和形式性,数学是形式化科学,表达数学需要形式化语言;(3)缺乏简单性和可操作性,数学思维要求对数学对象在可见的形式下进行严格的操作或运演,自然语言不能担当此任. 于是,从三个方向对自然语言进行改进形成数学语言:(1)按简化自然语言的方向;(2)按克服自然语言中含糊不清的毛病的方向;(3)按扩大表达范围的方向.

物理语言词汇的产生和完善离不开大量的客观事实和自然语言,基于上述自然语言的缺陷,物理语言词汇的产生主要来自于以下几个途径:(1)自然语言的重定义,如质量、力、时间、空间、运动,物理学对它们在物理中的含义做了严格的界定;(2)创造新的词汇以描述原有生活经验中没有的体验,如质点、能量、动量;(3)数学符号,创造新的符号如微分,矢量、张量、算符;(4)表現物理量关系的物理图像.

可见,数学语言、物理语言的起源均为自然语言,是对自然语言进行“简化、修正、扩容、创造”而逐渐形成的学科语言. 数学是物理学的语言和工具,它概括物理现象、形成物理概念、整理实验数据、进行逻辑分析、建立物理定律、利用数学图像展示物理规律,物理学的研究和学习过程都离不开数学,所以物理语言是以数学语言为基础,增加物理学中特定语言成分后形成的学科语言.

2. 内容方面

数学语言、物理语言是伴随着数学、物理自身的发生和发展而逐渐成长起来的,是储存、传承和加工数学、物理思想信息、简洁和准确地表现物理现象、过程和规律的工具,是一种高度抽象的专业语言. 无论是数学语言还是物理语言,在内容方面均包括符号语言、图表语言、文字语言、形体语言和组合语言五大类,下面分别讨论.

(1)文字语言,数学中的文字语言是数学化后的自然语言,物理中文字语言是科学化后的自然语言,她们均摈弃了自然语言中的模糊性,代之以数学语言的严谨性、物理语言的科学性,是通过对自然语言的加工、改造、限定和精确化、科学化后形成的特殊的文字语言,其常常以术语、定义、定则、定律、定理、公理等,其每一个字、词都是经过严格推敲得来的,不能随意替代、增减字句,如数学中的“除和除以”、“增加n倍和增到n倍”,物理学中的“能量守恒定律中的“转化与转移“为止不能互换,“重量和重力”,数学中定理、公理比较多、物理学中定律比较多.

(2)符号语言是数学、物理中通用的、特有的简练语言,分为象形符号、缩写符号、约定符号三类. 象形符号是对对象的空间位置结构或数量关系经抽象概括得到的各种数学、物理图形或图式, 再经缩小或改造而形成的一类数学符号,如几何中的一般三角形(△)、直角三角形符号(Δ)、角符号(∠)、垂直符号(⊥)、平行符号∥、箭头符号(→);电磁学用圆点(·)表示纸面向外(看见箭头)、叉(×)表示纸面向里(看见箭尾);缩写符号是由数学概念的西文词汇缩写或加以改造而成的符号, 比如函数f(function),极限lim(limit),正弦sin(sine),余弦cos(cosine),正切tan(tangent),最大max(maximal),最小min (minimal),存在(Exist),任意?坌(Arbitrary中第一字母倒过来),相似符号∽是把Similar(相似)一字的词头S横过来写,电流单位安培A(Ampere,来自(Andr M Marie,1775-1836,法国物理学家)),电压单位V(Voltage),磁场南极用S(South)、北极用N(North)表示;约定符号是共同约定的, 具有思维合理性、流畅性的符号,如数学语言中的运算符号+、×、∩、≌、<、>等均属此;物理语言中的“A”、“V”分别表示电流表和电压表,有圈的叉×、点(·)表示进、出电流,无圈的叉×、点(·)表示进、出磁场,等等.

数学语言论文参考资料:

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小学数学教育杂志

数学小论文三年级

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南朝祖冲之撰写的数学论文集是

结论:数学语言和物理语言的异同辨析为关于本文可作为数学语言方面的大学硕士与本科毕业论文数学语言论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。

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