極限思維法在初中物理解題中的運用探析

摘 要：在初中的課程教學(xué)中，物理屬于相對較為難學(xué)的一門課程。因此，初中物理教師在教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)要注意方式方法，尤其是在指導(dǎo)學(xué)生進行物理作業(yè)時，應(yīng)主動引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，突破傳統(tǒng)的思維模式，學(xué)會舉一反三、觸類旁通，利用極限思維法去解決物理問題，方能達到事半功倍的效果。本文就極限思維法在初中物理解題中的運用途徑進行探究，并給出幾點意見。

關(guān)鍵詞：初中物理；物理教學(xué)；極限思維

相較于其他的學(xué)科，如語文、英語等，物理具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性、抽象性與邏輯性，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的時候能夠做到認(rèn)真聽講，也完全理解教師所講的所有內(nèi)容，而在做練習(xí)題的時候，卻常常感到一頭霧水，不知題目究竟是想要考查哪個知識點，也不知從何入手解答，從而導(dǎo)致其學(xué)習(xí)的效率日漸低下，學(xué)習(xí)的內(nèi)容未能盡快得到轉(zhuǎn)換與消化。由此可見，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中，不僅要理解教師所講的內(nèi)容，還要學(xué)會學(xué)以致用。

在學(xué)習(xí)物理的過程中，學(xué)生會遇到各種各樣的“奇葩”題目，解題的方式可以很簡單，也可以很復(fù)雜，關(guān)鍵是學(xué)生能不能在最短的時間內(nèi)找到最簡單、最快捷的解題方法。極限思維是一種較為直觀的解題方法，對學(xué)生解題能力的提高具有促進作用，近年來此種解題方法在初中物理解題中得到廣泛的運用，如若學(xué)生能靈活運用此種方式進行解題，能夠在很大程度上減輕其負(fù)擔(dān)，此種解題方式不僅能讓學(xué)生在解題的過程中迅速聯(lián)想到解題的思路與解題方法，還能有助于將復(fù)雜的問題簡單化，從而讓學(xué)生在解題的過程中達到事半功倍的效果。由此，本文則對極限思維法進行深入的探究，以期提高學(xué)生解題的效率。

一、 利用極限思維尋找問題突破口

學(xué)生在面對物理題目的時候，大多時候都讀不懂題目在問什么，更不知道各個數(shù)值在題目中具有什么作用，從而導(dǎo)致其無從下手，找不到問題的突破口，更不知道從哪開始解答。同時，傳統(tǒng)的解題方式容易限制學(xué)生的思維，導(dǎo)致其在解題的過程中過于程序化，無法想到更為便捷的解法。極限思維法則能為學(xué)生提供解題的突破口，讓其能盡快找到題目的解法，下面以一道題為例，看看如何采用極限思維法解題。

例1 將一木塊豎直放置在盛有半杯水的被子中，放置之后，木塊上部分會浮出水面，現(xiàn)沿著虛線部位截去木塊的下半部分，則剩下的木塊位置會發(fā)生何種變化？

解題：依照傳統(tǒng)的解題方式，教師在指導(dǎo)學(xué)生解題的時候，定然會讓學(xué)生考慮到木塊密度均勻，因此，無論有沒有截去下半部分，其一定會浮于水面，且在物理教材中，明確指出f浮=G物，隨后可計算出p物gV物=p水gV浮，由于V浮與V物相除，其值永遠(yuǎn)都不會發(fā)生變化。但木塊的下半部分被截去以后，物體的體積會變小，也就是V浮會變小，因此，V浮與V物相除的值也會相應(yīng)變小。由此可見，木塊在被削除下半部分以后，其位置不可能仍然毫無變化，位置反而是比之前有所下降。

以上是傳統(tǒng)的解題思路，而采用極限思維法進行解題，學(xué)生則可反向進行思考，從而最快得出問題的答案。如依照題目中要求將木塊的下半部分削去，甚至把浸在水中的部分全部削去，木塊仍然是漂浮在水中的，因為其密度本身沒有變化過，從而導(dǎo)致其仍然可以漂浮在水中，既然是漂浮在水中，則木塊的下半部分一定會浸泡在水中。這種反向思維方式比傳統(tǒng)的思維方式更容易解決問題，能更快找到問題的突破口，從而避免了算數(shù)的麻煩，如果以上這道題為選擇題，則學(xué)生無需計算便能得出答案，從而有效節(jié)省了解題的時間，大大提高了做題的效率。一般而言，一道題一般都會有多種解法，學(xué)生學(xué)會利用極限思維法，能盡快找到最為便捷的解題方式，這對于物理思維的提高具有重要的促進作用。

二、 利用極限思維法提高解題效率

在做物理題目的時候，學(xué)生可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了題目的解法，但是按照傳統(tǒng)的解法實在是太過于麻煩，且需要用到教材上的各種公式，且在計算的過程中，學(xué)生稍有不慎，計算錯了一個數(shù)字，則以下的全部解題都毫無意義。因此，解題不僅要注重速度，還要注重效率，只有采用最快、最簡單的方法解題，才能爭取到更多的時間，從而提高解題的整體效率。因此，教師可指導(dǎo)學(xué)生采用極限思維法解決問題。

例2 如下圖所示，把原來的繩子（AC）置換成長度更長的繩子（AC′），其他條件并未有任何改變，桿子也始終保持豎直的狀態(tài)，裝置也始終保持絕對平衡的狀態(tài)，此時，直桿（AB）的壓力（N）與繩子（AC）的拉力（T）與之前有何種變化？

一般而言，學(xué)生在解這道題的時候，主要是使用拉力與壓力等物理公式來算出答案，先將AC與CB夾角設(shè)為θ，現(xiàn)在將解題的重點主要放在A上，AC、AD以及AB三處拉力最終使得A點仍然處于平衡的狀態(tài)，由此可知，垂直：N′-Tsinθ=0，水平：G-T′cosθ=0。

根據(jù)牛頓的第三定律可知N′=-N′以及T′=-T，由此，學(xué)生可以將所有的公式進行聯(lián)合、代入，從而求出T和N的數(shù)值，T=gcosθ，N=gtgθ，由此可知，當(dāng)θ的角度越小，T也會相應(yīng)發(fā)生減小，N也同樣減小，因此，此道題目的最終答案為T和N比之前有所減小。

三、 極限思維法能活躍學(xué)生思維

學(xué)習(xí)自然科學(xué)，最擔(dān)心的是學(xué)生鉆牛角尖，思維出現(xiàn)固定，甚至難以發(fā)生轉(zhuǎn)變。初中物理教師應(yīng)當(dāng)采取多種教學(xué)方式來激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在指導(dǎo)學(xué)生解答物理練習(xí)題時，應(yīng)幫助學(xué)生活躍思維，從而讓其在解題的過程中做到舉一反三、觸類旁通，以提高學(xué)習(xí)的整體效果。

例3 將一個物體往平行斜面上拉，斜面的機械效率主要與哪些因素有關(guān)聯(lián)？

解題思路：將物體往斜面上拉，會產(chǎn)生一定的摩擦力，因此必須要做有用功。一般而言，物理上的機械效率的高低與額外功有著極大的關(guān)系，額外功越高，則機械效率就越低，額外功越低，則機械效率越高。同時，額外功的大小與摩擦力有著極大的關(guān)系，且基本上等同于摩擦力，而摩擦力的大小與物體的壓力以及斜面的粗糙程度有極大的關(guān)系。而物體壓力的大小則與斜面傾斜的角度有關(guān)，斜面傾斜的角度越大，則壓力就越小。通過以上綜合分析，斜面傾斜角度的大小與機械效率同樣具有關(guān)聯(lián)，如斜面傾斜的角度越大，則壓力也就隨之減小，壓力減小以后，物體與斜面的摩擦力也就越小，摩擦力越小，則表明額外功就越小，額外功越小，則表明機械效率就越高。由此可見，機械效率的高低與物體的壓力、斜面傾斜程度、斜面粗糙程度等有關(guān)。學(xué)生在解題的過程中，應(yīng)當(dāng)學(xué)會發(fā)散思維，不要將思維僅僅固定在摩擦力上，還應(yīng)對題目進行全面而深入的解讀，了解題目到底是想求什么，以便于盡快得出問題的結(jié)果。

四、 結(jié)語

學(xué)生基本上是初中才接觸物理這門課程，由于又要計算又要分析，大部分學(xué)生容易對物理產(chǎn)生抵觸感，在做物理題目的時候亦是一頭霧水，完全不知從何下手。由此，物理教師在教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)使用平實的語言進行教學(xué)，以便于學(xué)生理解。在指導(dǎo)學(xué)生解答物理題目時，也應(yīng)多采用極限思維法進行解題，從而讓學(xué)生能積極發(fā)散思維，學(xué)會逆向思考、觸類旁通、舉一反三，不斷提高個人的思維能力與綜合素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]王兆兵.漫談“極限思維方法”在初中物理中的應(yīng)用[J].新課程·上旬，2014（12）：131-132.

[2]倪志峰，周梁琴.巧用極限法培養(yǎng)初中物理跳躍式思維方式[J].中學(xué)物理：初中版，2016，（12）：95-96.

[3]傅凌飛，劉田.極限思維法在物理解題中的作用[J].中學(xué)物理，2014，32（01）：44-45.

[4]孫彩霞.解析初中物理教學(xué)中極限法的應(yīng)用[J].小作家選刊：教學(xué)交流，2014（12）：65-66.

[5]程志龍.極限思維在初中物理解題中的應(yīng)用[J].科學(xué)咨詢，2016（01）：140-141.

作者簡介：

公丕寶，山東省臨沂市，蒙陰縣第四中學(xué)。