試論極限思維在高中物理解題中的有效應用

周慶武

(甘肅省甘南州合作一中 747000)

一、極限思維在高中物理中的應用價值

極限思維方法又被稱為極點思維法，是指某一空間中的兩個量，一般來說，單調遞增與單調遞減函數關系的變化，以及數量的連續變化，可以在空間領域的變化范圍，獲得極點或限制思維過程的問題解決方法應用于高中物理問題的解決，這一思維在對培養學生解決問題有著重要作用.

在高中物理解決問題中極限思維具有重要的應用價值，通過科學創新的邏輯思維和問題解決方法，這種思維變化的東西可以限制在兩個極端，無論什么空間什么東西，都可以設置 ，以便在發展規律之間從一端到另一端的變化過程中分析事物，并找到解決問題的方法.

極限思維應用于高中物理問題解決，使得問題可以從復雜到簡單，使得問題解決的物理分析明確邏輯嚴謹，學生在解決過程中從極端的思想，不僅可以大大增加學生的理解關于解決問題的主題信息和方法，還要從整體上了解步驟.極限思維在不斷的受到學生的認同，主要是體現在，不僅僅能使得學生們的成績提升和改善他們的學習方法，還可以讓學生得到全面的發展，使得他們在高中的學習生活中不斷的得到成長.

二、極限思維在高中物理中的體現

高中生知道應用物理公式解決問題，可以提高他們的推理能力，能夠快速妥善地解決問題，可見物理公式的重要性和使用微積分公式的推導，顯然是使用相應的極限思想，例如，當導出均勻變量線性運動位移公式時，可用極限思維，物體的運動可以分為一個小截面，然后在v-t圖像上的所有小位移位對于矩形區域的識別，在積累矩形區域后，可以通過位移過程得到所需要的，可以看出，利用思維的極限，是無限時間區域分割的整個過程的核心，所以時間間隔幾乎接近于零，此時梯形區域上無限圖像的值的累積和.

三、極限思維在解決高中物理問題的應用

1.極限思維在高中物理解題中定量計算的定性檢測應用

高中生在分析物理問題上，往往習慣性地思考，所以很多物理學科的問題不僅難以解決，而且還要糾正錯誤的解決方案，使用極限思維方法不僅可以提高解決問題的時間，提高解決問題的效率，在實際解決物理問題的過程中，極限思維具有很強的科學性和應用性.

例如，如果電梯中有某個物體，如果電梯以a=6g/5的恒定加速度上升，則要計算物體在電梯地板上形成的壓力值.解決這個問題，一般的想法是把物體作為研究對象，物體的向下重力是mg.地板產生的向上支撐力是N，物體減速，并且加速方向是向下的.根據牛頓第二定律，mg-N=ma，N=mg-ma=-mg/5.升力的加速度臨界值a1=g.

由于此時絕對完全處于失重狀態，地板上的物體壓力值為0，極限思維在提高學生解決物理習得的效率和準確性方面起著重要作用.

2.利用極限思維的解題方法

用極限思維求解問題方法，可以解決常規方法無法解決的問題，如在標題中出現大量數據和復雜信息，在應用上限制思考問題的解決方法，找到解決問題突破，消除無關信息解決問題，從而獲得解決問題的方法，找到正確的答案.例如，A和B是串聯電路的兩個電阻，A和B的兩個電阻是R和R1.其中R2是電路的總電阻，R是可變電阻.R增大，正確的是(1)A和B兩點之間的電壓(U)減小;(2)兩點A和B之間的U增加;(3)通過可變電阻的R電流(I)增加;(4)經過可變電阻R的電流(I)減小.

在傳統的思維方式中，如果RAB增加，電路的總電流將減小，但UAB的增加將增加通過R1的電流I.因此，結論(2)和(4)是正確的答案.但是，如果解決方法不到位，學生將花費大量時間來解決此問題.他們將使用極限思維來解決問題，并根據增加R值的持久性原則將R值增加到無窮大.然后A和B的總電阻最大，UAB的最大值可以通過分壓原理獲得.當R為無窮大時，電路中的電流為0，因此選擇(2)和(4)是正確的答案.

在傳統的教學結構中，由于對學習的程度不斷加深，新知識和舊知識的不斷交替，加上學生思維結構的局限和日常生活經驗積累的不足，使得物理學習過程中常常存在錯誤.學生，尤其是不斷的犯錯中，不斷地糾正，教師應該面對學生發生錯誤，聽取學生的想法，理解他們為什么會犯錯誤，畢竟他們的邏輯思維與我們大人差別很大，有效開發和利用學生的錯誤，突出了“虛假問題”的價值和意義.世界上存在的事物是合理的，因此學生犯錯是有價值的.教師希望在教學資源有效，有針對性，高效率的教學過程中不犯錯，同時，在物理教學過程中應當注重實踐的應用，將極限思維在實踐中體現可以使得學生更好更快的接受，并在學習的過程中盡快的能夠融匯貫通的使用，老師也應當促進發散思維，實現高質量的教學.

極限思維的實用性在于問題主體中間和兩端的定位，使得物理問題的解決趨于簡潔，使學生能夠從中找到正確的價值信息和解決方法.復雜的物理問題用極限思維的方式，使得對學生解決問題是干擾因素減少，更加快捷的解決問題.如今，在高中物理教學中，極限思維方法引起了教師的思考，不僅提高了學生的問題解決效率，而且提高了學生的解決問題的能力，對高中生的物理學習具有重要意義.