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自然科学被公认为 经验 科学，是创新和完善马克思主义哲学意识论的重要基础和必要条件。下面是我为大家精心推荐的自然科学3000字论文，希望能够对您有所帮助。

摘要：本文以现代物理学的建立与发展过程为出发点，分析了现代物理学的建立对新的自然观形成的推动作用，并论述了自然观对科学研究的影响，作者认为，自然观影响了科研工作者对世界的认识、研究者对自身的认识与科学态度的形成，同时自然观促进了科学研究的 方法 和手段的发展。

关键词：现代物理学 自然观 科学研究

1 概述

自然观是人们对自然界总的看法和观点。任何时代的自然观都是在一定的历史 文化 背景下形成的，尤其与当时的自然科学发展水平密切相关。同时，它又对自然科学有着这样或那样的影响。

在历史上，最先出现的是神话形态的自然观;进入阶级社会以来，唯物主义自然观与唯心主义自然观的对垒日趋明显，在古代，人们基本上把自然界看作是一个普遍联系、不断运动的整体，由此形成朴素的自然观，近代科学深入自然界的各个细节进行孤立静止的考察，由此产生形而上学自然观，现代科学则日益广泛地揭示了自然界的各种联系，从各个不同的角度发展着辩证唯物主义自然观，这一科学的自然观对整个自然科学和哲学日益发挥着积极的作用。

物理学是集思想、方法、实验于一体的先导学科，在人类正确的自然观、世界观、方法论的形成和发展中，起着 其它 学科无法替代的作用，物理学研究所形成的物质观、自然观、时空观、宇宙观对科学技术的进步、生产力的发展乃至整个人类文化都产生极其深刻的影响，而现代物理学的建立和发展，则彻底改变了20世纪整个科学的面貌，也由此开始了自然科学发展的新纪元。

2 现代物理学的建立对新的自然观形成的推动作用

20世纪以来，以相对论与量子力学的创立为标志的现代物理学研究工作，从理论和实践两个方面，对人类认识和社会发展起到了难以估量的作用[1]。物理学理论的发展，把人类对自然界的认识推进到了前所未有的深度和广度。

相对论的诞生对绝对时空观的改变 相对论是关于物质运动与时间空间关系的理论，是现代物理学和科学技术的重要理论基础之一。1905年6月，爱因斯坦以“运动物体的电动力学”为题发表了关于狭义相对论的第一篇杰出论文，提出了狭义相对论的两条原理――相对性原理和光速不变原理。根据这两条原理，可以推出许多重要结论。例如，关于时空坐标相互联系的洛伦兹变换，从而改变了自牛顿以来统治物理学两百多年的绝对时空观[2]。

相对论的诞生，不仅大大推动了自然科学和技术的发展，而且在哲学世界观方面具有非常重大的意义，为辩证唯物主义的时空观提供了坚实的科学依据，广义相对论的建立，则为人类探索宇宙奥秘提供了有力的理论工具。

量子力学的建立对确定性世界的改变 量子力学的建立是二十世纪初物理学取得的最伟大成就之一。量子力学揭示了微观物质世界的基本规律，使人们认识到波粒二象性是微观世界最基本的特征，量子力学的创立，推动了原子物理学的发展，同时对物质结构理论以及化学、生物学的发展也产生了深刻的影响。

二十世纪二十年代末开始，爱因斯坦和玻尔之间展开了一场激烈争论，争论的焦点是就是量子学的哲学解释，因为爱因斯坦认为这种解释明显陷入唯心主义，而他坚信的是[3]：“有一个离开知觉主体而独立的外在世界，是一切自然科学的基础。”

然而从1972年到1982年十年的实验结果，却都显示了一个惊人的也是出乎唯物主义哲学家意料之外的结果。“贝尔不等式”这把双刃剑的确威力强大，但它斩断的却不是量子论的光辉，而是反过来击碎了爱因斯坦所执着信守的那个梦想[4]。世界是由独立于人的意识之外而存在的客体构成的这种学说，却原来和量子力学相矛盾，也和为实验所确立的事实相矛盾[5]。

欧洲核子研究中心(CERN)在2011年9月24日公布的一份研究结果显示，科研人员在让中微子进行近光速运动时，其到达时间比预计的早了60纳秒[6]，如果这个研究被验证，人类的物理观将再次被改变，甚至人类存在的模式都将被改变。

3 自然观对科学研究的影响

哲学和自然科学发展的历史表明：哲学每前进一步。都依赖于和伴随着自然科学的巨大进步;同样，自然科学的每一步发展，也都凝聚着和渗透着哲学的指导，现代物理学的建立和发展，影响了新自然观的建立与形成，新的自然观又作用于科学研究，为自然科学提供了正确的世界观和方法论的指导，推动科学技术的进步。

自然观影响了科学家对世界的认识 当今科学所研究的对象，更多的是微观或者是宇观的客体，这些客体的性质与规律，已经超越了人类的感官能直接感知的范畴。如果说量子力学主要关注最微小的“基本粒子”，那么爱因斯坦的广义相对论则关注最大尺度的“宇宙”，一个研究最小，一个研究最大，由于难以获得显而易见的证明，所以在这两个领域的认识论便受研究者的自然观左右。

量子物理的理论具有高度的辩证性质，“非此即彼”的形式 逻辑思维 已不足以解释量子物理实验中众多的“亦此亦彼”的现象，而一种新的逻辑 思维方式 可能是现代物理学取得进一步突破的关键。量子力学的情况，如果从我们通常的观念看来，是充满着矛盾和难以克服的困难，但量子力学却是以独特的数学结构卓越而合理地把握了它，要理解这种逻辑结构，唯有依靠辩证逻辑[7]。为了消除用经典语言描述微观客体行为时与量子力学结论相悖的因果异常，赖辛巴哈试图建立一种消除形式逻辑排中律的三值逻辑，这种新的逻辑形式揭示了用传统形式逻辑描述不确定现象时的困难[8]，沿着赖辛巴哈的思路，有人进一步发展出应用抽象代数学中“格演算”工具，用基本联词“遇”与“接”来取代“与”和“或”，用以更好地描述量子领域中的“亦此亦彼”现象，并使这种量子逻辑可以用一种广义的命题演算工具表述[9]，这新的逻辑思维方式，便是受自然观影响下科研工作者对世界的认识，它成为现代物理学取得进一步突破的关键。

关于自然观影响了科学家对世界的认识这个问题，玻尔对此有过非常重要的认识，他说：“由作用量子的存在规定了的客体与测量仪器之间的有限相互作用，引起了最后放弃因果性这一经典概念并激烈地修正我们对于物理实在问题的态度”[10]。由此可见，自然观影响了科学家对世界的认识，更教会了他们辩证地认识世界。

自从辩证唯物主义自然观出现之后，人类第一次具有了客观而辩证的思维体系，可以从本质上把握到科学发展的方向与领域，再也不会像前人那样因为思维和领域的局限性，在科学研究中面对不解问题时就归咎于神学和宗教。

自然观影响了研究者对自身的认识 新的自然观从普遍联系出发，强调人和自然是相互联系的相互影响的，现代物理学的发展，完全证实了这一思想。相对论中的相对性原理表明，认识事物的运动与选择的参照系有关，即与人的主体有关，在量子力学中，海森堡的“测不准”原理也表明，在对微观世界的认识中，不能把人的因素独立在微观世界之外，对于量子论中的观测问题，尤金.维格纳认为：意识无疑在触动波函数中担当了一个重要的角色。于是当人们还在为薛定谔那只倒霉的猫而争论不休的时候，维格纳又出来捅了一个更大的马蜂窝，就是所谓的“维格纳的朋友”[4]。

所以说，自然观无时无刻不在影响着研究者对自身的认识，而这种认识，又影响着研究者对待科学研究的态度，放弃因果性，也就使得实验检验成为一句空谈，因为当科学实验与科学理论发生矛盾时，并不能证明科学理论是错的，因为二者可以不服从因果关系。

自然观促进了科学研究方法的发展 科学研究的结果跟研究者所采取的方法有很大的关系，科学的发展总是与方法的更新与发展紧密相连，相辅相成的。例如近代物理学的诞生，就得益于伽利略、牛顿等人在研究方法上的大胆创造与革新，他们把观察、实验等经验方法与数学、逻辑等理论方法有机结合起来，甚至还发明新的数学工具――微积分[11]。本世纪初，相对论与量子力学的思想一经形成，就可以在19世纪下半叶新兴的数学分支中找到相应的数学工具，如非欧几何学、张量分析、线性代数等等，这些方法上的成就不仅大大促进了现代物理学的进展，而且具有重大的方法论意义，为以后物理学的发展起了巨大的示范作用。

现代物理学的发展历程清楚地表明：物理学每前进一步，都伴随着方法上的重大革新和改进，自然观的改变，仿佛打开了一道方法学上的大门，在科学研究中，科学的理论陈述和与之相应的数学、逻辑和形而上学陈述一起组成了这个整体的知识场，现代物理学的发展已更清楚地表现出了理论与方法之间这种联动的特征。

但随着现代物理学的进一步发展，数学手段已显得不够得力，例如：目前关于大统一理论的研究难以取得有效的突破，不管超弦还是M理论[4]，它们都刚刚起步，还有更长的路要走，究竟是相对论与量子力学两者自身难以统一，需要建立一种能取代二者的新理论，还是缺乏必要的数学处理方法及研究方法?这是科学家们目前亟需解决的问题。

值得注意的是，自弦论以来，人们开始注意到，似乎量子论的结构才是更为基本的，在弦论里，必须首先引进量子论，然后才导出大尺度上的时空结构。人们开始认识到，也许“自小而大”才是根本的解释宇宙的方法[4]。如今大多数弦论家都认为，量子论在其中扮演了关键的角色，量子结构不用被改正，只有更进一步地依赖量子的力量，超弦才会有一个比较光明的未来。

自然观和科学研究的相互促进 人类从古代开始到现在，经历了原始神话、宗教“自然观”、古代朴素自然观、形而上学自然观，直到产生了辩证唯物主义自然观的现在，可以说，自然观和科学研究是一种相互促进、相互推动的关系。

近代以来，随着实验科学的兴起和数学方法的应用，自然科学从自然哲学中独立出来，成为探索自然的排头兵，哲学的研究重心也从本体论转向认识论，但自然哲学仍然是哲学的一个研究领域。就自然观而言，由于中世纪宗教神学的熏陶，逐渐形成了有关自然界的有序、统一、服从简单性原理等观念，这种自然观深刻影响了近代自然科学的思维，尤其是当自然科学进入新的领域、遇到新的问题时，科学家都要从这些观念出发寻求解决的途径。

4 结束语

无论是何种自然观，都是先植根于当时的科学与自然认识的大环境，再从中吸取养分，经过深刻地思考与提炼进而产生的，从这一点说，任何一种自然观在其刚诞生之时，都是促进当时科学等方面学科的发展的，现代物理学的建立和发展，无疑对当前人类的自然观产生了深刻的影响，而新的自然观不仅影响了人类对自身的认识、对世界的认识，也改变了人类从事科学研究的手段和方法，由此开始了自然科学发展的新纪元，21世纪的曙光，交织着人类对未来的希望，已经投射出东方的地平线。

参考文献：

[1]魏凤文.当代物理学进展[M].江西 教育 出版社.1997.

[2]黄祖洽.现代物理学前沿选讲[M].科学出版社.2007.

[3]许良英，李宝恒等.爱因斯坦文集[M].商务印书馆.2009.

[4]曹天元.量子物理史话――上帝之骰子吗?[M].辽宁教育出版社.2011.

[5]何祚庥.唯物主义是否为现代科学实验所证伪[J].哲学研究.1992(8).

[6]刘霞.科技日报[N].2011.

[7] Theory and the Schism in Physics [M].Rowman and Littlefield .

[8]H.赖辛巴哈.量子力学的哲学基础[M].商务印书馆.1966.

[9]Scientific American[G].1982(2).

[10]玻尔.原子物理学和人类知识[M].商务印书馆.1964.

[11]万小龙，殷正坤.当代物理学哲学研究途径浅析[J].哲学研究.1996(12).

物理及自然科学教学的有效开展要求教师优化教学设计，使物理及自然科学的教学内容更加有趣和易于理解，从而激发学生的学习信心和兴趣，提高物理及自然科学教学的质量和效果。本文从三个方面阐述了在中等师范学校中开展中等师范有效物理及自然科学教学的方式。

一、风趣讲课，创设轻松的教学氛围

教师是物理及自然科学教学的主导者，教师的一言一语都会受到学生的关注。教师只有提高自身的语言运用能力，采取风趣的讲课方式，才能营造出良好的教学氛围，减少学生上课的紧张感，同时也可以提高教材讲解的效率。如在正式开始上课前，教师可以问学生：“同学们，从古至今有三个有名的苹果，你们知道是哪三个吗?”大多数学生都摇头，纷纷说不知道。教师趁机解释：“第一个苹果，被夏娃和亚当吃了;第二个苹果，砸在牛顿头上了;第三个苹果，就是苹果手机啊!我们现在没有苹果，但是可以看看牛顿被苹果砸了之后，为物理及自然科学做了什么贡献。”教师的讲话会让学生觉得很有趣，同时对物理及自然科学课堂也有了更多的期待。这时，教师就可以讲解教材内容了。教师风趣的讲课不仅可以创设轻松的教学氛围，而且可以增加学生对物理及自然科学的喜爱之情，这都有利于物理及自然科学教学的有效开展。

二、实验导入，激发学生的学习好奇心

好奇心能够驱使人们积极思考，通过努力获得答案，从而得到心理上的满足。因此，在中等师范物理及自然科学教学中，教师应把握学生的心理特点，通过实验导入激发学生的好奇心，引导学生努力思考和认真听课。如教师可以问学生：“同学们，不同物体下降时的速度一样吗?它们会同时落到地上吗?”学生一时难以肯定地回答教师的问题，于是教师就可以做一个实验，选取几种不同的物体在同一时间从相同的高度抛下，然后与学生一起观察实验结果。当实验结果与学生的认知发生冲突时，学生一定很想弄清楚原因，这时教师就可以引入教材内容，解决学生的疑问，帮助学生学习和理解教材内容。

三、鼓励学生自己动手，加强对课本知识的理解

物理及自然科学教学之所以让学生觉得很难，主要原因是学生缺乏实践，难以验证和深入地理解所学的知识。动手实践有利于学生巩固课本知识，也有助于学生在实践中发现问题、解决问题，从而加深他们对知识的理解。因此，在中等师范的物理及自然科学教学中，教师应当鼓励学生多自己动手。如在讲关于摩擦力的知识时，教师就可以鼓励学生动手，采用不同的物体做实验，通过自己的实践发现摩擦力的大小与什么有关，然后再根据教材内容的讲解验证自己的实验结果和猜想。亲自动手可以让学生充分参与到教学当中，不仅体现了学生的学习主体地位，而且发挥了学生的主观能动性。所以，在中等师范物理及自然科学的教学中，教师应多鼓励学生动手，从而提高学生学习的自信心，强化学生对教材内容的理解和掌握。

四、 总结

中等师范物理及自然科学教学的有效开展，对学生知识的增长和能力的提高都有重要意义。因此，在物理及自然科学教学中，教师应当运用风趣的语言授课，积极导入实验，鼓励学生多动手，从而降低教学难度，激发学生的学习主动性，促使教学的有效开展。

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1、论文标题

回答本文关于什么?最佳文题的标准是用最少的必要的术语去准确描述论文的内容。基本写作要求是准确、简洁和有效。论文的标题必须确切地概括论文的论点或中心内容，做到文题相符，含义明确。标题必须意思清楚、言简意赅地概括反映论文所讨论的内容。一则好的标题应该确切、鲜明、扼要地概括论文的基本思想，使读者在未看论文的摘要和正文之前即能迅速准确地判明论文的基本内容，从而做出是否阅读摘要和正文的判断。

此外，标题应反映论文所属的学科，题目大小要合乎分寸，切忌华而不实。不要使用过于笼统、夸张或是太大的题目，使人看了不知道究竟是研究的什么问题。醒目的标题，其含义能让人一望即知，而且能立刻引起人们的阅读兴趣。科技论文的标题因为要反映出论文的中心内容或论文的基本观点，所以通常不可能写得像文艺作品的标题那样简短，但是也必须尽可能地写得简练些，不要写得太长，一般控制在20字以内，应避免繁琐、累赘和过于平淡无味。另外，也要注意在题目中突出新的观点来，使人看了标题知道文章有新见解。要说明一点，论文的标题与论题并不是同一概念。论题是文章的基本观点，标题是文章的题目。但是有些论文的标题和文章的论题是相同的，即标题反映了论题;有的则没有反映。

尽量在标题中使用论文中的关键词语，一方面有助于概括论文的基本思想，另一方面可增加论文的被检次数，从而可能增加被引次数，因为用机器检索时，机器只显示标题中的关键词语而不是整个标题。就此而言，标题中关键词语的使用问题应该引起论文作者的高度重视。

如果想在标题中表达较多的内容，例如，既想概括地表达出文章的论述范围，又想表明自己对问题的看法或者对某一问题的评论，这时标题就会写得太长，而且一个标题也难以表达两层意思。解决的办法是在主标题下加一副标题。主标题概括地表述论文的主题或讨论范围，副标题作为主标题意思的补充和引申。这种加副标题的做法，在论文特别是在中文论文写作中也是经常使用的，但有的期刊明确不要加副标题，所以在投稿前需看该期刊的投稿须知。

另外，尽量避免在标题中使用非公知公认的缩略词、公式等，以防止出现误解。

2、作者及单位

回答谁参与了本研究的设计、工作及论文的撰写，一般以对文章贡献大小排列。作者单位一般要求写至二级，如XX大学Xx学院。作者简介应按所投期刊要求撰写。基金项目名称要准确，并注明编号。

作者中最重要的当然是第一作者，其次是通讯作者，如果通讯作者在该领域为大家公认的名人，则有利于稿件通过编辑的初审关，这就是所谓的“名人效应”。通讯作者可以是第二作者，也可以放在最后，但如果通讯作者不是第一作者的你，则在稿件中的联系方式要为通讯作者的联系方式，一般来说，导师充当第二作者或通讯作者。有些期刊当稿件被录用并在稿件修改时，允许改动作者顺序，虽然你已经签了版权合同，当然，这个改动以不引起版权纠纷为好。

3、摘要

摘要的内容包括研究的目的、方法、结果和结论。一般应写成报道性文摘，也可以写成指示性或报道一指示性文摘。摘要应具有独立性和自明性，应是一篇完整的短文。不用图表和非公知公用的符号或术语，不得引用图、表、公式和参考文献的序号。摘要是论文要点的浓缩。因此，应在文章各主要部分完成后再写，这样有利于文章要点的提炼。优秀的摘要应能有效地抓住读者的兴趣。如果不是综述性文章，文章的英文摘要可以按照报道性文摘去写，即按objeetive(目的)、Methods(方法)、Results(结果)和Conelusions(结论)逐一阐述论文的梗概。时态主要是以一般现在时为主，也使用一般过去时和现在完成时。

从理论上讲：一般现在时用于通过科学实验取得的研究结果、结论，揭示自然界的客观规律;一般过去时用于在一定范围内所观察到的自然现象的规律性认识，这种认识也许有一定的局限性;现在完成时用于表明过程的.延续性，虽某事件(或过程)发生在过去，但强调对现实所产生的影响。上述三个时态是撰写摘要时常用的时态，有时很难区分它们在含义上的严格差异。目前，英文摘要仍以被动语态为多。使用第一人称时，用凡指的we，theaUthor，theauthors，不用工。

4、关键词

关键词主要是为了适应计算机检索的需要，以及适应国际计算机联机检索的需要。

关键词是标示文献关键主题内容，但尽量少用不规范的主题词或新造词。关键词是为了文献标引工作，从论文中选取出来，用以表示全文主要内容信息款目的单词或术语。一个刊物增加关键词这一项，就为该刊物提高引用率、增加知名度开辟了一个新的途径。一篇论文可选取3一8个词作为关键词。

关键词的一般选择方法是:由作者在完成论文写作后，纵观全文，选出能表示论文主要内容的信息或词汇。关键词可以从论文标题中，也可以从论文内容中去选。从论文内容中选取出来的关键词，可以补充了论文标题所未能表示出的主要内容信息，也提高了论文所涉及的概念深度。

5、引言

引言的内容可包括研究的目的、意义、主要方法、范围和背景等。引言作为学术论文的开场白，应以简短的文字介绍写作背景和目的，以及相关领域内前人所做的工作和研究的概况，说明本研究与前人工作的关系，目前研究的热点和存在的问题，以便读者了解该文的概貌，起导读的作用。这一点非常重要，因为所有研究都是在前人研究的基础上开始的。引言也可点明本文的理论依据、实验基础和研究方法，简单阐述其研究内容、结果、意义和前景，不要展开讨论。应该注意的是，对前人工作的概括不要断章取义，如果有意歪曲别人的意思而突出自己方法的优点就更不可取了。

编辑对引言的一般意见为引言是否充分反映了当前存在的问题，并是否阐述了该项研究的必要性。

引言的具体要求:(a)开门见山，不绕圈子。避免大篇幅地讲述历史渊源和立题研究过程;(b)言简意赅，突出重点。不应过多叙述同行熟知的及教科书中的常识性内容，确有必要提及他人的研究成果和基本原理时，只需以参考文献的形式标出文献即可。在引言中提示本文的工作和观点时，意思应明确，语言应简练;(c)尊重科学，实事求是。在论述本文的研究意义时，应注意分寸，切忌使用“有很高的学术价值”、“填补了国内外空白”、“首次发现”等不实之词;同时也要注意不用客套话，如“才疏学浅”、“水平有限”、“恳请指求”、“抛砖引玉”之类的语言;(d)引言的内容不应与摘要雷同，也不应是摘要的注释。引言一般应与结论相呼应，在引言中提出的问题在结论中应有解答，但也应避免引言与结论雷同;(e)简短的引言，最好不分段论述，不要插图和列表，不进行公式的推导与证明;(f)分析过去研究的局限性并且阐明自己研究的创新点，这是整个引言的高潮所在，所以更是要慎之又慎。阐明局限性要客观。在阐述自己的创新点时，要仅仅围绕过去研究中存在的缺陷来描述，完整而清晰的描述自己的解决思路，并且文章摊子不要铺的太大。创新性描述的越多越大，越容易被审稿人抓住把柄。(g)引言的篇幅大小，并无硬性的统一规定，需视整篇论文篇幅的大小及论文内容的需要来确定，长的可达700一800字或1000字左右，短的可不到100字，一般以两三百字左右为宜。

6、材料与方法

这部分主要回答两个基本问题，即用什么做研究(即研究所用的材料)和怎样做研究(从事研究所用的方法)应尽可能按实验研究的先后顺序描述，同时必须注意的是，如果采用的方法是按照前人的，或者即使有所改进，也必须标注参考文献。另外，还要叙述测量设备和测量方法，包括设备名称、型号、测试什么参数、测量量程或范围等。

7、结果

结果是论文的核心，主要回答发生了什么。数据可用图、表或文字表达，但三者间应尽量少重复;在文字部分叙述主要结果和意义，用图或表给出较详细的数据。量和单位必须注意采用国际标准，注意大小写、正斜体。

8、讨论

回答所获得的结果是否为前言中提出的关键问题的答案，结果怎样支持答案。集中讨论与本研究结果有关的问题，突出本研究的创新及重要性，并与相关的研究结果进行比较;给出结果所支持的结论。讨论的每个部分应有一个主题，并根据其逻辑顺序确定层次。且讨论内容应该为自己研究独特的东西，和别人相同或相似的一笔带过，不要深入讨论。另外讨论的数据来源应该和结论中的数据一致，并一一对应，前后呼应，互相衬托。

9、结论

结论也叫结束语，是文章的总结，要回答研究出什么，需要简洁地指出：由研究结果所揭示的原理及其普遍性;研究中有无例外或本论文尚难解决的问题;与以前已发表论文的异同;在理论与实践上的意义;对进一步研究的建议。特别需要注意的是，结论不是摘要简单地复述。

10、致谢

对提供了基金和物质的帮助者必须表示感谢，但仅列出对本工作提供特殊的实质性贡献者的姓名;同时必须得到被致谢者的同意。

11、参考文献

与本研究方法、结果、讨论有关的其它相关的研究，著录要求是：准确、完整、规范，并必须在文章引用处注明。

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7、做注释或参考文献，

第一种：传统形式

引自期刊：

[1]作者：《题名》，《刊名》，××××年第×期，第×页。

引自专著：

[2]作者：《书名》，出版地：出版者及××××年×版，第×页

引自报纸：

[3]作者：《题名》，《报纸名》年-月-日(版次)