極限思維法在初中物理解題中的運用探析

摘 要：在初中的課程教學中，物理屬于相對較為難學的一門課程。因此，初中物理教師在教學的過程中，應當要注意方式方法，尤其是在指導學生進行物理作業時，應主動引導學生發散思維，突破傳統的思維模式，學會舉一反三、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。

關鍵詞：初中物理；物理教學；極限思維

相較于其他的學科，如語文、英語等，物理具有一定的嚴謹性、抽象性與邏輯性，學生在課堂學習的時候能夠做到認真聽講，也完全理解教師所講的所有內容，而在做練習題的時候，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，從而導致其學習的效率日漸低下，學習的內容未能盡快得到轉換與消化。由此可見，學生在學習物理的過程中，不僅要理解教師所講的內容，還要學會學以致用。

在學習物理的過程中，學生會遇到各種各樣的“奇葩”題目，解題的方式可以很簡單，也可以很復雜，關鍵是學生能不能在最短的時間內找到最簡單、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擔，此種解題方式不僅能讓學生在解題的過程中迅速聯想到解題的思路與解題方法，還能有助于將復雜的問題簡單化，從而讓學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，以期提高學生解題的效率。

一、 利用極限思維尋找問題突破口

學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，更不知道各個數值在題目中具有什么作用，從而導致其無從下手，找不到問題的突破口，更不知道從哪開始解答。同時，傳統的解題方式容易限制學生的思維，導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生何種變化？

解題：依照傳統的解題方式，教師在指導學生解題的時候，定然會讓學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，其值永遠都不會發生變化。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。

以上是傳統的解題思路，而采用極限思維法進行解題，學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，從而避免了算數的麻煩，如果以上這道題為選擇題，則學生無需計算便能得出答案，從而有效節省了解題的時間，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，學生學會利用極限思維法，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，學生可能已經發現了題目的解法，但是按照傳統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，學生稍有不慎，計算錯了一個數字，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，教師可指導學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，裝置也始終保持絕對平衡的狀態，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夾角設為θ，現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，由此可知，垂直：N′-Tsinθ=0，水平：G-T′cosθ=0。

根據牛頓的第三定律可知N′=-N′以及T′=-T，由此，學生可以將所有的公式進行聯合、代入，從而求出T和N的數值，T=gcosθ，N=gtgθ，由此可知，當θ的角度越小，T也會相應發生減小，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生思維

學習自然科學，最擔心的是學生鉆牛角尖，思維出現固定，甚至難以發生轉變。初中物理教師應當采取多種教學方式來激起學生的學習興趣，在指導學生解答物理練習題時，應幫助學生活躍思維，從而讓其在解題的過程中做到舉一反三、觸類旁通，以提高學習的整體效果。

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聯？

解題思路：將物體往斜面上拉，會產生一定的摩擦力，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系。而物體壓力的大小則與斜面傾斜的角度有關，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聯，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。學生在解題的過程中，應當學會發散思維，不要將思維僅僅固定在摩擦力上，還應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果。

四、 結語

學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，大部分學生容易對物理產生抵觸感，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，物理教師在教學的過程中，應當使用平實的語言進行教學，以便于學生理解。在指導學生解答物理題目時，也應多采用極限思維法進行解題，從而讓學生能積極發散思維，學會逆向思考、觸類旁通、舉一反三，不斷提高個人的思維能力與綜合素養。

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作者簡介：

公丕寶，山東省臨沂市，蒙陰縣第四中學。