Materi ini membahas pengenalan pemodelan matematika sebagai cara “melihat dunia dengan matematika”, yaitu mentransfer kejadian nyata di alam (real physic) yang bersifat teratur ke dalam domain pemikiran dalam bentuk persamaan matematis. Karena banyak hukum alam terjadi akibat perubahan suatu besaran terhadap besaran lain, model umumnya dirumuskan sebagai persamaan diferensial (governing equations) yang kemudian diselesaikan agar dapat diinterpretasikan kembali untuk menyelesaikan masalah nyata. Proses alam secara umum dibagi menjadi reaksi (perubahan terhadap waktu) dan transport (perpindahan), yang dapat berupa difusif, advektif, maupun antarmuka, serta dibedakan berdasarkan mediumnya (kontinuum dan nonkontinuum). Medium proses juga diklasifikasikan menjadi fluida (kompresibel dan nonkompresibel) dan padatan (elastis dan rigid). Karena fenomena terjadi dalam ruang (tiga dimensi) dan waktu, model lengkapnya memiliki empat variabel bebas, namun dapat disederhanakan dengan mengabaikan variabel yang tidak signifikan sehingga berubah dari model tiga dimensi tak tunak menjadi model tunak yang lebih sederhana, bahkan hingga persamaan aljabar, tanpa mengorbankan akurasi secara berarti.