数理化就是学科上的数学、物理、化学，一般被称作理科（natural sciences）。与其对应的是文科（social sciences），有语文、历史、政治。

数学（英语：mathematics；希腊语：μαθηματικς）这一词在西方源自于古希腊语的μάθημα（máthēma），其有学习、学问、科学，以及另外还有个较狭意且技术性的意义－“数学研究”，即使在其语源内。其形容词μαθηματικός（mathēmatikós），意义为“和学习有关的”或“用功的”，亦会被用来指“数学的”。其在英语中表面上的复数形式，及在法语中的表面复数形式les mathématiques，可溯至拉丁文的中性复数mathematica，由西塞罗译自希腊文复数τα μαθηματικς（ta mathēmatiká），此一希腊语被亚里士多德拿来指“万物皆数”的概念。（拉丁文：mathemetica）原意是数和数数的技术。中国古代把数学叫算术，又称算学，最后才改为数学。

数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。通过抽象化和逻辑推理的使用，由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生。数学家们拓展这些概念，为了公式化新的猜想以及从合适选定的公理及定义中建立起严谨推导出的真理。

数学属性是任何事物的可量度属性，即数学属性是事物最基本的属性。可量度属性的存在与参数无关，但其结果却取决于参数的选择。例如：时间，不管用年、月、日还是用时、分、秒来量度；空间，不管用米、微米还是用英寸、光年来量度，它们的可量度属性永远存在，但结果的准确性与这些参照系数有关。

数学是研究现实世界中数量关系和空间形式的科学。简单地说，是研究数和形的科学。由于生活和劳动上的需求，即使是最原始的民族，也知道简单的计数，并由用手指或实物计数发展到用数字计数。

基础数学的知识与运用总是个人与团体生活中不可或缺的一块。其基本概念的精炼早在古埃及、美索不达米亚及古印度内的古代数学文本内便可观见。从那时开始，其发展便持续不断地有小幅的进展，直至16世纪的文艺复兴时期，因著和新科学发现相作用而生成的数学革新导致了知识的加速，直至今日。

今日，数学被使用在世界上不同的领域上，包括科学、工程、医学和经济学等。数学对这些领域的应用通常被称为应用数学，有时亦会激起新的数学发现，并导致全新学科的发展。数学家亦研究没有任何实际应用价值的纯数学，即使其应用常会在之后被发现。

创立于二十世纪三十年代的法国的布尔巴基学派认为：数学，至少纯粹数学，是研究抽象结构的理论。结构，就是以初始概念和公理出发的演绎系统。该学派认为，有三种基本的抽象结构：代数结构（群，环，域……），序结构（偏序，全序……），拓扑结构（邻域，极限，连通性，维数……）。

地理（geography）是研究地球表面的地理环境中各种自然现象和人文现象，以及它们之间相互关系的学科。汉语“地理”一词最早见于《易经》。英文中地理一词则来源于希腊文hê gê（意为“地球”）和graphein（意为“写”）。

中国古代最早的地理书籍包括了《尚书·禹贡》和《山海经》等。古代的地理学主要探索关于地球形状、大小有关的测量方法，或对已知的地区和国家进行描述。

地理非常特殊，因为既有自然（自然地理），又有人文的（人文地理），所以地理是文理兼并的一门大科学。

“物理”（physics）一词的最先出自希腊文φυσικ，原意是指自然。古时欧洲人称呼物理学作“自然哲学”。从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问。汉语、日语中“物理”一词起自于明末清初科学家方以智的百科全书式著作《物理小识》。

在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质、能量、空间、时间及它们的相互作用；借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的，直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。

物理学与其他许多自然科学息息相关，如数学、化学、生物和自然地理等。化学与某些物理学领域的关系深远，如量子力学、热力学和电磁学，而数学是物理的基本工具。

化学（chemistry）是一门研究物质的组成、结构、性质、变化以及变化规律的科学。它对我们认识和利用物质具有重要的作用，世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它与人类进步和社会发展的关系非常密切，它的成就是社会文明的重要标志。

从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。

化学是重要的基础科学之一，在与物理学、生物学、自然地理学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学；对地球、月球和其他星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化合物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据。

它研究的内容主要包括：物质的组成、结构、性质、变化及其相关的现象、规律和成因，以及物质在自然界中的存在、人工合成和应用等。

通俗的说，学习化学可以了解化学变化的原理，搞清发生在我们身边的许多“为什么”。比如溶洞中的钟乳石、石笋、石柱是怎样形成的？金属为什么容易生锈？国庆节的焰火为什么五彩缤纷？泡沫灭火器为什么能喷出那么多泡沫而灭火？掌握这些原理，控制反应的条件，使其向着有利于人类的方向发展。

学习化学可以更好的利用自然资源，提炼物质并合成新物质。从地下开采出的煤和石油可以提炼出汽油、煤油、柴油等燃料，还可以生产出塑料、纤维、橡胶等化工原料，进一步加工还可以制得医药、炸药、农药、化肥、染料等多种化工产品。

学习化学可以帮助人类在能源、材料、生命现象、生态环境等多领域中研究创新，开辟新的道路。现今，化学已开始向油页岩、生物物料、太阳能、核能等新能源进军；向先进的光子材料、复合材料等发起挑战。

随着科学的飞速发展，学科间的相互渗透，自然科学与社会科学的相互交叉，无论将来从事什么工作，都必须具备起码的化学基础知识。

俗话说，“学好数理化，走遍天下都不怕”。之所以有这种说法，主要是因为公众的科学素养太差。面对看似奇怪自然现象却没有几个能给予科学的解释。而且理化也是现代科技与工程的基础。可以说，没有数理化，就不会有我们今天丰富的物质文明与科技产品。

总的讲，物理学是研究自然界最一般的运动规律、相互作用，以及物质的基本存在状态与结构层次的科学。一切自然现象都不会与物理学的定律相违背，因此，物理学是其他自然科学及一切现代科技的基础。物理学，其理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，因此它是最精密的一门自然科学。我觉得这门课的核心内容值得所有人普及，现行课本应加强近代物理学的普及，因为它所涉及的现象直观上一般不能察觉，但实际上客观存在，而且许多传说中一些离奇的自然现象都可以借助近现代物理学（即相对论、量子力学、非线性物理学等）一一解释。可见，物理学在人类“科学地认识自然、破除迷信”当中的地位何等重要！

化学是在原子、分子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界最主要的方法和手段。化学与人类进步和社会发展的关系非常密切，它的成就是社会物质文明的重要标志。因此，化学是“材料科学的基础、物质科学的核心、物质工业的后盾”。

科学与非科学的一个重大区别就是“科学需要量化”。一门科学，只有当它能够用精确的公式、数据与不含糊的结论加以解释，才能够使人找到其现象背后的所以然及其现象的程度性。只有这样，才能使人们更加准确地认识自然现象。科学上的量化也是合理利用自然与防止自然危害的重要理论基础。科技产品的发明就更离不开量化。要知道，只要神州飞船的数据有0.01的误差，飞船就有可能遭受重大的灾难！因此，我们需要引入使人精确描述事物的一门学科——数学。它也是一门自然科学，并且它的几乎所有理论足足可以为理、化两科服务。数学是研究数量、结构、空间等概念的一门自然科学。它往往通过抽象化和逻辑推理的运用，由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生。它所涉及的内容不仅仅包括了自然现象，更涉及了现实中的所有事物。因此无论是文科专业，还是理科专业，数学都不应该被忽视。

数学可以分成两大类，一类叫纯粹数学，一类叫应用数学。 纯粹数学也叫基础数学，专门研究数学本身的内部规律。中小学课本里介绍的代数、几何、微积分、概率论知识，都属于纯粹数学。

纯粹数学的一个显著特点，就是暂时撇开具体内容，以纯粹形式研究事物的数量关系和空间形式。例如研究梯形的面积计算公式，至于它是梯形稻田的面积，还是梯形机械零件的面积，都无关紧要，大家关心的只是蕴含在这种几何图形中的数量关系。

应用数学则是一个庞大的系统。有人说，它是我们的全部知识中，凡是能用数学语言来表示的那一部分。应用数学着眼于解决实际问题，是纯粹数学与现实事物之间的桥梁。大家常说现今是信息社会，专门研究信息的“信息论”，就是应用数学中一门重要的分支学科。

比如我们经常所说的数学题，就是一种纯粹数学。尽管是这样，我们也应该学好。因为现实中的数量关系是错综复杂的。只有纯粹数学题目拿得得心应手，今后在实际应用当中才能应用自如。建议大学文科专业除艺术类和语言文学类，像一些经济、管理等社会类专业也必需开设高等数学、线性代数、概率论等数学课程，并编写一些与社会发展、经济、保险等今后与他们工作中可能有关的应用题，增强他们的数感与精确感。包括高中的文科数学亦应如此。

总之，理、化两科承担了今天自然科学与物质科学的理论基础。同时，它们是人类科学认识自然的有力工具，更是今天丰富的物质文明与科技产品的根本源泉。相信学好数理化，一定会对您今后的生活、工作大有裨益！