前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇古埃及的天文學成就范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現更多的寫作思路和靈感。

古埃及的天文學成就范文第1篇

【關鍵詞】數學方法；科技史；數學領域

伴隨人類認識能力的提高，科學方法在不斷地克服歷史局限性和人類認識能力局限性的基礎上朝前發(fā)展。在科學研究活動中，只有遵循一定的方法和原則才能獲得對自然界的深刻認識，因此我們可以說科學方法是研究人類如何更有效認識自然界的一門科學。數學方法作為科學方法中的重要組成，對科學研究活動有重大影響。每一次數學領域的重大突破，都成為科技進步的先導和基礎，數學史上的里程碑也大多是科學發(fā)展史上的里程碑。

1 公元前6-17世紀數學方法的產生與演進

16世紀，一種新的變換過程，即數學方法，被引入科學研究，使科學方法發(fā)生了變革，從而導致了近代科學革命。數學方法并不是某個時代特定的產物，而是隨著時間的積淀一步步發(fā)展成為重要的科學方法。在古代以直觀觀察和哲學思辨為主流的科學方法中，數學方法以處在萌芽狀態(tài)并不斷發(fā)展完善。

古希臘人繼承了古埃及和古巴比倫的輝煌文明，運用演擇推理的方法把幾何學的研究推進到系統(tǒng)化、理論化的程度，比如泰勒斯幾何定理的證明和在測量金字塔高度上的運用。他的學生畢達哥拉斯及其學派繼承和發(fā)揚了泰勒斯的論證幾何學，并且將數學概念抽象化，進一步推動了演繹數學的發(fā)展。畢達哥拉斯認為數是萬物的本質，有關數的理論構成了他的數學哲學的核心。雖然畢達哥拉斯學派的數學哲學產生了數學理性的萌芽，但仍屬于哲學思辨方法范疇。柏拉圖深化了畢達哥拉斯學派的數學理念，提出了“理念世界”的概念，主張通過數學了解現實世界，通過數學實現自己的目的。畢達哥拉斯與柏拉圖對數學的抽象理解和世界是按照數學理念構成的信念，為后來數學方法的發(fā)展起了奠定性功用。亞里士多德提出了演繹推理的一般原則：三段論法，創(chuàng)立了非常嚴密的形式邏輯體系。歐幾里得的《幾何原本》便是在亞里士多德的基礎上，把數學從古埃及、古巴比倫時的一門經驗科學轉變成了具有一般理論性程度的演擇科學。阿基米德將演繹方法和數學方法進行了有效結合，為數學方法的崛起打下基礎。

由于古代科學和哲學是一體的，哲學思辨方法占主導地位，數學方法并未得到足夠重視，對于科學的推進只是停留在淺層次上，還未形成強大的推動力。希臘時期之后中世紀數學進入低谷期，到13世紀，文藝復興的思想解放運動把自然哲學從神學的迷霧中拯救出來，并第一次使它廣泛地服務于對自然界的研究。到了16世紀之后，科學家的數學觀更加鮮明一致：科學的本質即數學，所有的現象都能用數學語言進行描述?！翱茖W工作的最終目標是確立定量的數學上的規(guī)律”。

哥白尼提出日心說，用太陽取代地球位于宇宙的中心，然后以這一思想為基礎，構建了一個全新的宇宙數學模型，用簡潔的方式詮釋了天體的運行。丹麥天文學家第谷曾試圖折衷哥白尼的日心說與托勒密的地心說，之后在第谷原有的觀察基礎上，德國天體物理學家開普勒應用幾何方面的理論知識，將天體的結構與行星運動的過程予以展現出來，運用了理論應與觀測一致的科學方法論原則，證明了哥白尼天文學體系的正確性，并進一步得出行星運動的三大定律，找到了一個更為簡單的世界體系。

伽利略把數學方法和實驗方法結合起來應用于力學研究，取得了重大突破。他說：“盡管這些工匠懂得多，他們的知識并不真正是科學的，因為他們不熟悉數學，所以他們不能從理論上發(fā)展成果。”他第一個把數學方法應用于力學研究，并創(chuàng)立了理想化方法。他把實驗方法與數學方法相結合，了亞里多士德的力學結論，發(fā)現了鐘擺定律、慣性定律、落體定律等。它不僅在科學理論方面為牛頓做了奠基，更為牛頓的物理學實驗提供了系統(tǒng)的實驗-數學方法。他按照數學方式對自然現象進行解釋，最后應用實驗驗證所得的結論，獲得了運動的三大定律與萬有引力定律，建立起自己的理論體系，成就輝煌而卓著。

在化學、生命學等學科發(fā)展中，也可以看到數學方法的貢獻。比如赫爾蒙特的“柳樹實驗”就是運用實驗-數學的方法得出“萬物始于水”的結論，哈維運用定量試驗了蓋倫的動脈吸收理論，提出了血液循環(huán)理論。

笛卡爾總結了數學方法在力學、天文學中應用的成就，提出了方法論的四條基本原則，創(chuàng)立了數學一演繹法，并試圖將其推廣到一切領域。他用這種方法發(fā)現了動量守恒原理、慣性原理，創(chuàng)立了解析幾何。解析幾何的創(chuàng)立使數學發(fā)生了重大轉折。以強調實驗方法和歸納方法著稱的培根，實際上也注意到了數學方法在科學上所起的作用。他認為，數學是一門抽象化的科學，它以數量關系為研究對象，只有運用數學的方法才能表達和確定自然界的真理。他同時認為實驗與數學在科學研究中并不是相對立的，而是具有十分密切的關系，其中數學方法具有重要地位。

經過近代科學家和哲學家的努力，在17世紀末，確立了機械自然觀和實驗-數學的方法論，這也成為了近代科學區(qū)別于古代科學的標志。由以上史論我們可以看出，隨著一種科學方法的產生與發(fā)展，科學方法之間不停地摩擦融合，可以推動新方法、新理論的產生，科學研究可以突破以往的桎梏取得新的進展。科學的發(fā)展與科學方法的發(fā)展具有一致性，因此我們說一部科學史也是一部科學方法發(fā)展史。

2 數學方法發(fā)展對科學進步的作用

數學方法與科學似一對孿生兄弟，相伴發(fā)展，密不可分。這種關系決定了數學方法對科學發(fā)展有舉重若輕的作用，它是科學產生的搖籃，為科學進步披荊斬棘，不僅影響科學發(fā)展方向，直接推動科技進步，還通過自我完善和發(fā)展進一步促進科學理論的發(fā)展。

數學方法是科學認識的有效手段和工具，直接服務于科學認識，每一次數學領域的重大突破都成為科學進步的基礎條件。其作用和地位主要表現在以下幾個方面：

第一，幫助科研工作者發(fā)現新理論、提出新假說、作出新發(fā)明?？茖W研究是一項研究自然界中未知領域的活動，在研究假設是否成立、研究成果是否與假設一致等方面具有不確定性。因此科研人員需要應用與研究問題相契合的科學方法，否則不僅不會有新發(fā)現，還有可能誤入歧途，得出與自然規(guī)律相悖的結論，從而阻礙科技的發(fā)展進步。數學方法具有高度的抽象性和概括性、嚴密的邏輯性、高度的精準性和廣泛的應用度。這些特性決定了數學方法在揭示量與量關系時，其結果具有客觀實在性，并且還能深刻挖掘物質結構的層次性。

從歷史的發(fā)展進程看，相較于其他學科，數學發(fā)展具有超前性，平面幾何和代數都取得了輝煌的成就，被直接應用到實踐生活中，促進了各領域的進步。例如金字塔建造過程中應用了豐富的幾何知識和精確的計算方法，阿基米德將數學方法和試驗方法結合起來極大地推動了物理學的發(fā)展。雖然古代的數學方法帶有超前性，但仍被歸類于自然哲學之中，帶有籠統(tǒng)、膚淺和直觀猜測性等特征。直到文藝復興之后，數學方法結束混沌狀態(tài)，徹底從神學束縛中解脫出來，并直接作用于科學研究活動。它使科學認識集中于某一類問題上，使其成為一種目的性很強的認識活動。這種相對穩(wěn)定和獨立的狀態(tài)直接推動了天文學、物理學等領域科學理論的迅猛發(fā)展。例如牛頓利用微積分推導出了萬有引力定律，并糾正了開普勒定律中存在的錯誤；惠更斯用數學方法創(chuàng)立了離心力公式，很快成為發(fā)現萬有引力定律的橋梁，牛頓稱其為“當代最偉大的幾何學家”。

第二，實現了數學方法從一學科領域到另一學科領域的移植。文藝復興后， 近代科學的誕生和迅猛發(fā)展除了其他的社會因素外，研究方法的創(chuàng)新和發(fā)展也是一個重要因素。近代科學之所以能夠順利地從古希臘自然哲學中脫離出來，走上獨立發(fā)展的道路，數學-演繹方法功不可沒。從天文學、物理學到化學、生命科學，數學方法在多領域的廣泛應用成就了科學的欣欣向榮局面。

第三，推動了科學革命的成功?？茖W發(fā)展的歷史表明，一場科學革命的發(fā)生常常產生于科學方法的變革。當科學方法與科學發(fā)展的本質要求不符合時，便會產生“危機”。這種“危機”是原有理論無法克服的本質上的矛盾。在危機時期，科學家運用故有的科學方法、理論無法解決矛盾，甚至加深矛盾，只有運用新的思維方式和方法才能推動科學認識上質的飛躍。哥白尼的理論證明中數學方法的運用拉開了解決中世紀科學危機的序幕，伽利略數學-實驗方法的推廣推動了物理學、化學、生命學等多領域的科學發(fā)展。這場科學革命也數學方法“脫胎換骨”，不僅包含舊方法中的積極成分，還經過不斷地演繹、發(fā)展、結合，變成適合新范式的科學方法。

第四，它可以把哲學對科研活動的指導具體化、操作化。世界觀與方法論是一致的，有什么樣的世界觀就有什么樣的方法論。哲學是科學的深部基礎，它的作用在于為科學研究提供方法論，沒有哲學思維和邏輯范疇，科研活動難以深入。正如愛因斯坦所說的一樣，“相信有一個離開知覺主體而獨立的外在世界， 是一切自然科學的基礎”。作為連接科學和哲學的橋梁，數學方法不僅輔助了科學研究，還推動了哲學的進步。在《方法談》中笛卡爾指出數學演繹方法具有不可錯性，只要前提正確，結論必然正確。這個正確的前提便是懷疑一切，“我思故我在”。從這個命題出發(fā)，笛卡爾提出了物質-心靈二元論，這也成為他科學研究的哲學基礎，為他在物理學原理方面的成就打下基礎。

綜上所述， 無論從科學認識的常規(guī)階段，科學認識的革命階段，數學方法都體現出了自身價值和旺盛的生命力。雖然在許多社會科學分支沒有運用數學方法，這也并非表明不能應用數學方法，只能說明還沒產生與之相適應的數學工具。隨著學科建設的發(fā)展，越來越多的數學成果會找到應用領域，數學方法會伴隨著科學的發(fā)展而不斷進步，從而更有力的輔助科研活動。

【參考文獻】

古埃及的天文學成就范文第2篇

關鍵詞：數學史；數學教育；素養(yǎng)

中圖分類號：G64文獻標識碼：A

一、數學史的概念及研究對象

數學史就是研究數學的歷史，是研究數學發(fā)生、發(fā)展及其規(guī)律的科學。它不僅探討數學內容、思想和方法的演變過程，而且還探索影響這種過程的各種因素以及歷史上數學的發(fā)展對人類文明的影響。

數學史的研究對象不僅包括具體的數學內容，而且涉及歷史學、哲學、宗教等社會科學與人文科學的內容，是一門交叉性的學科。從研究材料上說，數學原始文獻、考古資料、歷史檔案、各種歷史文獻、民族學資料、文化史資料以及對數學家的訪問記錄等，都是重要的研究對象。其中，數學原始文獻是最常用且最重要的第一手研究資料。從研究目標來說，可以研究數學思想、理論、方法、概念的演變史；可以研究數學科學與人類社會的互動關系；可以研究數學思想的傳播與交流史；可以研究數學家的生平，等等。

二、數學史在高校數學教學中的作用

通過把數學史融入到平時的數學教學過程的實踐，我們深刻感受到數學史在高校數學教學中發(fā)揮著多方面的作用，將其簡述如下：

1、有助于學生樹立正確的數學觀，更好地理解數學。目前，高校大多數非數學專業(yè)的數學課程所講述的看似是一些沒有關系的數學片段，但是數學史可以提供整個課程的概貌。數學史既展示了數學發(fā)展的總體過程，又描述了各數學分支的具體發(fā)展過程，因此數學史不僅可以使課程的內容互相聯(lián)系起來，而且使其和數學思想的主干聯(lián)系起來。把握數學的發(fā)展過程可使學生的視野更加開闊；把握數學的發(fā)展過程能夠幫助學生深刻理解數學的本質，以便在今后的學習中能高瞻遠矚；把握數學的發(fā)展過程，還可以使學生加深對數學的理解。

2、有助于激發(fā)學生學習數學的興趣，活躍課堂氣氛。數學發(fā)展的歷史長河中，許多偉大的數學家在求學、研究的道路上留下了不計其數令我們受益匪淺的故事。例如，數學王子高斯從小聰明伶俐，他上小學時計算1＋2＋3＋…＋99＋100的獨特方法婦孺皆知，可又有誰知道他用蘿卜挖掉心，往里面塞油脂，插燈芯，挑燈夜讀至深夜呢？劃時代的科學巨人牛頓，他臨終前給友人的贈言使我們深受啟發(fā)：“我不知道在別人看來，我是怎么樣的人。但在我自己看來，我不過就像是一個在海濱玩耍的小孩，為不時發(fā)現比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對于展現在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現?！北蛔u為“數學之神”的古希臘數學家阿基米德，他的名言：“給我一個支點和一根足夠長的杠桿，我就能撬動整個地球?！蔽覈詫W成才的著名數學家華羅庚，他的至理名言：“科學上沒有平坦的大道，真理長河中有無數的礁石險灘。只有不畏攀登的采藥者，只有不怕巨浪的弄潮兒，才能登上高峰采得仙草，深入水底覓得驪珠！”始終給我們勇氣和力量，鼓舞著多少學子勇攀科學高峰。

有效應用數學史料。首先，可以使學生在掌握知識的同時了解這些知識的產生和發(fā)展過程，分享數學家們刻苦鉆研取得科學成果時的快樂；其次，向學生介紹一些具有趣味性的歷史名題，講述數學家的趣聞軼事，學生能集中注意力，自覺地全神貫注地去思考和探索問題，使思維不斷深化，還能使學生在輕松愉快的學習中擴展知識面。因此，不僅可以激發(fā)學生學習興趣，而且還能活躍課堂氣氛。

3、有助于培養(yǎng)學生優(yōu)秀的思想品德。美國數學史家M?克萊因曾經說過：“數學不僅是一種方法、一門藝術或一種語言，數學更主要是一門有著豐富內容的知識體系，其內容對自然科學家、社會科學家、哲學家、邏輯學家和藝術家十分有用，同時影響著政治家和神學家的學說?！睌祵W作為一門基礎學科，已經廣泛地影響著人類的生活和思想，是形成現代文化的主導力量。因此，數學史是從一個側面反映了人類文化的發(fā)展史，又是人類文明史的最重要的組成部分。

數學發(fā)展史上做出杰出貢獻的數學家，都是銳意進取、創(chuàng)新意識極強的人，他們從發(fā)現數學問題到研究數學問題，再到解決數學問題的思考過程、思維方法都是寶貴的財富。而眾多數學家不遺余力的追求科學真理和不畏困難的崇高人格魅力，又是對我們的學生進行德育教育的良好素材。例如，我國著名數學家吳文俊先生早年在拓撲學研究領域取得卓越的成就，七十年代開始研究中國數學史，在中國數學史的理論研究和方法方面開創(chuàng)了新的局面，特別是在中國傳統(tǒng)數學機械化思想的啟發(fā)下，建立了被譽為“吳方法”的關于幾何定理機器證明的數學機械化方法，他的工作不愧為古為今用，振興民族文化的典范。因此，將數學史有機地融入到我們平時的教學中去，能夠充分發(fā)揮數學教育的育人功能，對學生進行良好的人文和思想道德教育。

中國數學有著悠久的歷史，14世紀以前一直是世界上數學最發(fā)達國家，出現過許多杰出的數學家，取得了很多輝煌的成就，其源遠流長的以計算為中心、具有程序性和機械性的算法化數學模式與古希臘的以幾何定理的演繹推理為特征的公理化數學模式交相輝映，交替影響著世界數學的發(fā)展。由于各種原因，16世紀以后中國變?yōu)閿祵W入超國，經歷了漫長而艱難的發(fā)展歷程才漸漸匯入現代數學的潮流。由于教育上的失誤，致使接受現代數學文明熏陶的我們，往往數典忘祖，對祖國的傳統(tǒng)科學一無所知。數學史可以使學生了解中國古代數學的輝煌成就，了解中國近代數學落后的根源，中國現代數學研究的現狀以及與發(fā)達國家的差距，以激發(fā)學生的愛國熱情，振興民族科學。

4、有助于對學生進行人文教育和美育熏陶，培養(yǎng)審美意識。古希臘哲學家、數學家普洛克拉斯說過：“那里有數，那里就有美?！北砻婵磥恚瑪祵W似乎顯得枯燥乏味，其實，數學本身蘊含著豐富的美，數學美是指數學具有簡潔性、對稱性、和諧性和奇異性，數學史上體現數學各種美的例子，屢見不鮮。

十八世紀杰出數學家歐拉在力學、天文學、生物學、幾何、微積分、數論等方面做出了卓越貢獻，并且留下了許多澤及后人的光輝思想。特別是他在遭受天災人禍，雙目失明，大量數學手稿被無情的燒毀等的打擊后，仍然堅強不屈、不斷進取，為我們留下了寶貴的數學財富和精神財富，體現了他對數學真理的執(zhí)著追求。歐拉公式ei?茲=cos?茲+isin?茲被譽為數學美的典范，當?茲=?仔時，得到ei?仔+1=0。其中，1和0來自算術，1是實數單位，0所蘊含的內容比其他數都豐富；i是代數中的虛數單位；圓周率?仔來自幾何；自然對數的底e來自高等數學的微積分；?仔和e是無理數。數海里看似毫無關聯(lián)的1、0、i、?仔、e五個數出乎意料地在這個極其簡潔的數學式子中不期而遇，令人贊嘆的同時，又給人一種凝練的簡潔之美。歐拉被稱為數學英雄，應該說是當之無愧。

著名的英國物理學家麥克斯韋，利用純數學的方法，將實驗中得出的電磁理論方程重新改寫，以求得在方程形式上的對稱美。令人驚奇的是，改寫后的方程竟被后來的實驗證實了：電磁波不但是客觀存在的，而且以光速傳播。由此，麥克斯韋的電磁理論邁出了決定性的一步。這一學說奠定了全部無線電技術的基礎。數學之美具有如此巨大的推動力與支配力不得不令人折服。

黃金分割又稱黃金律，這一神秘的數、美的密碼一經被人類掌握，立即成為服務于人類的法寶。藝術家們利用它創(chuàng)造出無數令人神往的藝術珍品。著名的維納斯女神及太陽神阿波羅塑像，從肚臍到腳底的高度與全身高之比為0.618；名畫的主題，大都畫在畫面的0.618處，在達?芬奇、提香、菩提切利等藝術家的作品中，隱藏著許多比例關系都是0.618；設計家利用它設計出巧奪天工的建筑，古埃及金字塔形似方錐，大小各異，底面邊長與高之比卻都接近0.618。此外，人的膝蓋骨是大腿與小腿的黃金分割點，人的肘關節(jié)是手臂的黃金分割點，肚臍是人身高的黃金分割點；當氣溫為23攝氏度時，人感到最舒服，此時23：37（體溫）＝0.618；弦樂器的聲碼放在琴弦的0.618處，會演奏出更甜美的音樂。美術作品的高雅、建筑設計的精巧、人體科學的奧秘、音樂作品的優(yōu)美旋律，交融于數學的對稱美與和諧美之中。

大發(fā)明家愛迪生曾經叫他的助手計算一只燈泡的容積，由于燈泡不是規(guī)則的幾何體，這位助手絞盡腦汁也沒有得出結果。愛迪生用燈泡裝滿水后倒入量筒，瞬間就得出了燈泡的容積。兩種方法，繁簡竟有天壤之別，愛迪生解決問題的方法之巧妙，令人拍案叫絕。這就是數學題解法的奇異之美。數學題有一般的規(guī)律和解題模式，但每道數學題又獨有各自特殊的性質，這些特殊性就構成了數學的奇異之美。用數學的奇異美思想作指導，在解決某些問題的時候，可以突破常規(guī)思路，找到別出心裁、出奇制勝的解法。

在平時的教學過程中，通過介紹數學史中數學美的知識，挖掘數學美的因素，可以使學生更好地感知和深刻認識數學美，提高他們的審美情趣，陶冶情操，培養(yǎng)學生的數學美感和審美意識，從而更加熱愛數學這門學科。

5、有助于提高教師的數學素養(yǎng)。數學素養(yǎng)，不僅是高校數學教師教學工作所必備的，而且是形成數學思想觀念和科學探索精神的源泉。教師要把學生培養(yǎng)成為全面發(fā)展的有用人才，就必須有淵博的知識，具備扎實的理論功底和專業(yè)知識，還要明晰本學科的歷史。高校數學教師應當加強對數學史的學習，掌握系統(tǒng)全面的數學史知識。研究數學史具有三重目的：一是歷史目的，還原歷史的本來面目，讓我們切身體會到知識的發(fā)現和探索過程；二是數學目的，古為今用，為現實的數學發(fā)展研究與自主創(chuàng)新提供歷史依據；三是教育目的，在數學教學過程中融入數學史，這在當前已成為一種國際現象。

數學史不僅僅是簡單的數學家的卓越成果和故事集，還滲透了數學大師的思維方式和人格魅力，豐富的思想方法。高校數學教師研讀數學史，會增強教師從事數學教學的文化底蘊。大學數學教師應當在課余時間廣泛研讀、主動涉獵數學史方面的書籍，尤其是對自己所教的數學分支課程的歷史應有一個深入透徹的了解，不斷學習數學應用領域和相關學科的廣泛成果。為師者只有厚積薄發(fā)，才能將數學史的知識充分融會于教學之中。因此，通過數學史的學習，有助于提高教師自身的數學文化素養(yǎng)，促進自身的專業(yè)發(fā)展。

三、結束語

前蘇聯(lián)數學教育家斯托利亞爾曾經說過：“數學發(fā)展史給我們提供了關于數學概念、方法、語言發(fā)展的歷史道路的重要信息，它常常指示我們在學校教學中形成和發(fā)展這些概念方法、語言的途徑。” 數學史是學習數學、認識數學的有利工具。我們要掌握數學概念、數學思想和方法的發(fā)展過程，加深對數學的認識理解，建立對數學的整體認識，就必須認真學習數學史，作為學習數學的補充和指導。

（作者單位：1.河北金融學院；2.保定供電公司）

主要參考文獻：

[1]張奠宙.數學教育經緯[M].江蘇教育出版社，2003.