極限思維法在初中物理解題中的運(yùn)用探析

摘 要：在初中的課程教學(xué)中，物理屬于相對(duì)較為難學(xué)的一門(mén)課程。因此，初中物理教師在教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)要注意方式方法，尤其是在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理作業(yè)時(shí)，應(yīng)主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，突破傳統(tǒng)的思維模式，學(xué)會(huì)舉一反三、觸類旁通，利用極限思維法去解決物理問(wèn)題，方能達(dá)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(yùn)用途徑進(jìn)行探究，并給出幾點(diǎn)意見(jiàn)。

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(yǔ)文、英語(yǔ)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(shí)候能夠做到認(rèn)真聽(tīng)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(shí)候，卻常常感到一頭霧水，不知題目究竟是想要考查哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)，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(jiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，不僅要理解教師所講的內(nèi)容，還要學(xué)會(huì)學(xué)以致用。

在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)遇到各種各樣的“奇葩”題目，解題的方式可以很簡(jiǎn)單，也可以很復(fù)雜，關(guān)鍵是學(xué)生能不能在最短的時(shí)間內(nèi)找到最簡(jiǎn)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(duì)學(xué)生解題能力的提高具有促進(jìn)作用，近年來(lái)此種解題方法在初中物理解題中得到廣泛的運(yùn)用，如若學(xué)生能靈活運(yùn)用此種方式進(jìn)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(guò)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(wèn)題簡(jiǎn)單化，從而讓學(xué)生在解題的過(guò)程中達(dá)到事半功倍的效果。由此，本文則對(duì)極限思維法進(jìn)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(wèn)題突破口

學(xué)生在面對(duì)物理題目的時(shí)候，大多時(shí)候都讀不懂題目在問(wèn)什么，更不知道各個(gè)數(shù)值在題目中具有什么作用，從而導(dǎo)致其無(wú)從下手，找不到問(wèn)題的突破口，更不知道從哪開(kāi)始解答。同時(shí)，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(guò)程中過(guò)于程序化，無(wú)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(huì)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(huì)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(shí)候，定然會(huì)讓學(xué)生考慮到木塊密度均勻，因此，無(wú)論有沒(méi)有截去下半部分，其一定會(huì)浮于水面，且在物理教材中，明確指出f浮=G物，隨后可計(jì)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(huì)發(fā)生變化。但木塊的下半部分被截去以后，物體的體積會(huì)變小，也就是V浮會(huì)變小，因此，V浮與V物相除的值也會(huì)相應(yīng)變小。由此可見(jiàn)，木塊在被削除下半部分以后，其位置不可能仍然毫無(wú)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(jìn)行解題，學(xué)生則可反向進(jìn)行思考，從而最快得出問(wèn)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?yàn)槠涿芏缺旧頉](méi)有變化過(guò)，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(huì)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(wèn)題，能更快找到問(wèn)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(wú)需計(jì)算便能得出答案，從而有效節(jié)省了解題的時(shí)間，大大提高了做題的效率。一般而言，一道題一般都會(huì)有多種解法，學(xué)生學(xué)會(huì)利用極限思維法，能盡快找到最為便捷的解題方式，這對(duì)于物理思維的提高具有重要的促進(jìn)作用。

二、 利用極限思維法提高解題效率

在做物理題目的時(shí)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(shí)在是太過(guò)于麻煩，且需要用到教材上的各種公式，且在計(jì)算的過(guò)程中，學(xué)生稍有不慎，計(jì)算錯(cuò)了一個(gè)數(shù)字，則以下的全部解題都毫無(wú)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(jiǎn)單的方法解題，才能爭(zhēng)取到更多的時(shí)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(wèn)題。

例2 如下圖所示，把原來(lái)的繩子（AC）置換成長(zhǎng)度更長(zhǎng)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(duì)平衡的狀態(tài)，此時(shí)，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(shí)候，主要是使用拉力與壓力等物理公式來(lái)算出答案，先將AC與CB夾角設(shè)為θ，現(xiàn)在將解題的重點(diǎn)主要放在A上，AC、AD以及AB三處拉力最終使得A點(diǎn)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(jìn)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(huì)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(mén)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(lái)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(shí)，應(yīng)幫助學(xué)生活躍思維，從而讓其在解題的過(guò)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(gè)物體往平行斜面上拉，斜面的機(jī)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(huì)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(jī)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(jī)械效率就越低，額外功越低，則機(jī)械效率越高。同時(shí)，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(guò)以上綜合分析，斜面傾斜角度的大小與機(jī)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(jī)械效率就越高。由此可見(jiàn)，機(jī)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(guò)程中，應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)發(fā)散思維，不要將思維僅僅固定在摩擦力上，還應(yīng)對(duì)題目進(jìn)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(wèn)題的結(jié)果。

四、 結(jié)語(yǔ)

學(xué)生基本上是初中才接觸物理這門(mén)課程，由于又要計(jì)算又要分析，大部分學(xué)生容易對(duì)物理產(chǎn)生抵觸感，在做物理題目的時(shí)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(guò)程中，應(yīng)當(dāng)使用平實(shí)的語(yǔ)言進(jìn)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(shí)，也應(yīng)多采用極限思維法進(jìn)行解題，從而讓學(xué)生能積極發(fā)散思維，學(xué)會(huì)逆向思考、觸類旁通、舉一反三，不斷提高個(gè)人的思維能力與綜合素養(yǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：

公丕寶，山東省臨沂市，蒙陰縣第四中學(xué)。