曹仕亮
【摘要】在初中阶段的数门学科中，物理课程因其抽象性强而具有较大难度，教师在课堂教学中必须讲究方式方法，特别是在习题课、作业讲解、试卷答疑等解题教学中，需要通过应用极限思维法激发以及开拓初中生的思维，解脱思维定式的束缚。本文探讨了基于极限思维的初中物理解题教学运用策略，仅供参考。
【关键词】极限思维法;初中物理;解题;教学效率
物理学科和数学学科有一定的相似性，知识内容都非常抽象、严谨，且有较强的逻辑性，但学生对物理的了解不多，所以学习难度较大，特别是在做题时，经常无法理清已知量和未知量的关系，找不到人手点，难以达到巩固学习效果、促进知识吸收的目的。为了高效解决这种状况，物理教师应引用极限思维法，方便学生直观地分析题目，明确要考查的知识以及怎样快速解题，除了能缩短解题时间，还能减轻学生的负担，让其体会到解题的趣味性。物理作为一门极为重要的科学学科，使学生对生活中的自然现象的产生能有更透彻的理解。物理因其严谨性、抽象性和逻辑性，对于学生的思维能力有着一定的要求，与其余学科相比学习难度更大，即使是保证课堂的高效率，但是在遇到练习题时，还是会发现无从下手。此时就需要教师在教学过程中，引导学生快速思索最恰当、最迅速的解题方法，进而使學生在物理解题中能够达到如沐春风的效果。
一、极限思维法简介
极限法最早是在古代应用的，后来被引入到许多问题中。从某种意义上讲，极限法是指把问题设想到极值，经过对极值问题的思索高效地解题。其是具备逻辑思维的解题方法，重点是指在相对区域内某一个物理量表现放大或减小的趋向，并利用这种变化来总结该区域的变化，从而将所总结的规律应用到未知的问题上。解决问题的步骤主要包括以下几点：首先，找寻解答问题的关键字，之后，应用极限思想法用未知量取代已知量。教师同学生应灵活地应用所掌握的理论知识解答物理问题。物理教学中的极限思维法的运用并不是简单的计算，而是利用不规律的物理量来明确变量。即使有些数学问题逻辑性很强，也可以通过逻辑分析得到答案。总之，极限法由于其形象、简单、方便等显著特点，不仅能提高教学质量，而且能使问题变得简单，调动了学生的学习物理热情，促使学生喜爱物理学科。极限法是一种科学的思维方法，假若某物理量在某一区间内是单调连续变化的，我们可以将该物理量或它的变化过程和现象外推到该区域内的极限情况（或极端值），使物理问题的本质迅速暴露出来，再根据已知的经验事实很快得出规律性的认识或作出正确的判断，从而能使求解过程简单、直观，这种思维方法称为极限思维法。极限法在进行某些物理过程的分析时，具有独特作用，灵活运用极限思维法能够提高物理学科解题效率，且促使物理问题简单易懂，化繁为简，思路灵活，判断准确。
二、极限法应用在初中物理教学中的重要性
（一）找到解题突破口
对于初学物理的学生来说，不是课堂的听课效率有多高，对知识的掌握有多细致就可以解决做题时遇到的困难，有时候使学生对于题目不能够理解，从而无法找到突破口去思考解答。加之受到老师教学思维的限制，更加想不到其他方法去快速发现题目的突破口。而极限思维法却为学生提供了一种快速发现题目突破口的解题的思维方式。该问题如果用极限法来分析，解决起来就简单得多了。
（二）突破思维定式
为了追求更高的学习效率和学习成绩，教师通常在教学流程中会教授学生一系列固有的答题方法与答题思维，学生的开拓性思维被约束，致使学生的答题方法一成不变。对于物理这门学科，形成固定的思维定式后，会影响后期对于物理的学习掌握程度，很难将物理知识灵活的应用于解题中，如果能在教学流程中把极限思维法传授给学生，帮助学生更好地掌握，就能够使学生有效地突破定向思维，大大提高学习和解题效率。
（三）提高解题效率
利用目前掌握的思维方法确实可以解决一些物理题目，但是所用的解法传统而复杂，需要利用大量的物理公式，运算量巨大，错误率同时也提高，有可能因为记错了一个公式或者算错了一个数字导致整道题的错误，不免觉得不值得。在讲究速度的同时也要讲究做题的正确率，只有选取最便捷的答题方式，答题效率才能最大程度提升。
三、极限思维法在物理教学中的具体应用
（一）应用于物理探索实验
初中物理教师在教学中使用极限法可以有效地解决一些物理问题，特别是在探究实验的过程中，也可以使用极限法来探究结论的规律。如在探究声音能否能够在真空中传送的实验中，老师可以把一个闹钟放在钟罩中，然后抽出空气。尽管并不能被抽成真空，然而能够发觉抽出的空气与钟罩内有紧密的联系。其关系为，抽出的空气越少，钟罩内的空气就更加浓重，耳朵听到的闹铃就更加响亮。用极限思维法推论出结果难度并不大。如果所有的空气都耗尽了，闹铃就听不到，声音也不会在真空中传播。又如：在研究“牛顿第一定律的实验”时，应用极限思维法推论，实验无法获得物体不受阻力作用的结果，但应用物理实验可以获知，在同等水平面上，一样初速度运动的同一物体，其受阻力越大，物体运动就越近，基于此种状况推导出阻力最小的极限，是指把物体承受的阻力推论成零，对结论实行解析。
（二）用于物理理论的认知
极限法除应用于探索性实验外，还可以应用于物理知识的学习，使复杂的物理知识变得简单。例如，在电学知识方面，常见的问题如下。第一，活动变阻器变化中的电路动态变化;第二，电路故障分析。对于大多数初中生来说，这是一个困难的学习点。他们觉得情况千差万别，难以把自身的想法理清。假若采取极限思维法，滑动变阻器可降至最小极限，同短路故障相类似;将滑动变阻器扩大到极限，同样和短路故障相类似。如此就能够运用极限思维法归纳差别种类的状况，协助学生能够对物理知识点有更深度的认知和把握，便于学生掌握，提高学习效率。
（三）应用于初中物理解题中
在初中的材料理解题中，很多答案都比较复杂，而且步骤繁琐复杂。学生不仅花很多时间，而且他们也很容易犯错误。但如果在一定的情况下使用极限法，可以省去不必要的推理步骤，因为该方法简单、直观。总之，采用极限法可以避免物理推导过于复杂，从而简化物理过程分析，快速得出结果。
四、初中物理极限法具体例题解析
（一）基于极限思维找到物理解题的突破口
学生认为初中物理题目难解的主要原因就是没有读懂题日，分不清已知条件是否有价值、有什么价值以及怎么利用，也就是难以发现人手点，不知从何开始。而且因为--直以来学生习惯了采用传统方式解题，很容易产生思维定式，只知道按程序列公式，却忽略了省时省力的解题捷径。应用极限思维可以帮助学生尽快找到突破口，增强其成就感和学习信心。
例1：现有一烧杯，先倒入半杯水，再竖直放人-一个长方体物块，如图1所示，其并未完全没没在水中，而是有一部分露出了水面。如果沿虚线部位用工具将物块的底部截去，那么虚线之上剩余的物块会有什么变化？
A不变B上升C下降D先上升后下降
解析：大多数学生在解题时受固有思维影响，首先就会想到物块的密度均匀，所以截去底部之前或之后都会有露出水平的部分，并且课本中给出了物体受到的浮力和重力相等，可以推出ρegV与ρ*gV相等，比值恒定。然而被截去底部的物块体积会随之减小，所以其位置也会发生相应的变化，物块剩余部分位置下降。这种传统解题思路不仅繁琐，而且难以理解，物理基础偏差的学生乃至会产生完全听不懂的状况。教师可以引入极限思维，让学生从--个比较“巧妙”的角度解题，既简单又容易理解。题目要求要將物块底部截去，但并未写明截多少，所以我们可以选择一个极限值，将物块进入水中的部分全部截去，那么由于密度并未改变，所以它肯定还是处于漂浮状态，而漂浮状态就是--部分露出水面、一部分浸人水中，也就是说原本都在水面之上的部分会有一部分没人水中，物块下降，思路清晰，简明易懂。
（二）基于极限思维激活与拓展学生的思维
物理、数学--类的学科虽然严谨，但并非只有--种解题思路，教师的任务也不是将学生培养成死板的“学究".而是要激活与拓展其思维能力，培养创新型人才。教师在初中物理解题教学中要运用多种方法灵活解题，促使学生的思维更发散与灵活。
例2：有一平行斜面和--个小物块，现在沿斜面向上拉物块，形成机械效率的大小与哪些要素相关？
解析：沿斜面向上拉动物体时，物体与斜面的接触会产生摩擦力，所以要做有用功。通常情况下，额外功是影响机械效率大小的关键因素，如果额外功很高，那么机械效率就比较低，反之，机械效率则比较高。与此同时，摩擦力会影响额外功的大小，甚至可以说摩擦力和额外功大小相等，继续推导，摩擦力会受斜面粗糙情况与物体压力的影响，斜面角度变化又与物体压力关系密切。因此，斜面倾斜角度同样会影响拉动物体所形成的机械效率，角度加大，机械效率提升，相反，机械效率减少，综合看来，机械效率大小的影响因素包括斜面的粗糙度、倾斜角度以及物体压力。教师在讲解之后，应在让学生换个维度思索，让斜面处于极限状态，倾角为0或90°，思考这两种情况下的机械效率有何不同，分别由什么决定，全面解读和分析题目。
（三）基于极限思维法提升初中物理解题效率
有些物理题目题干复杂，不仅要用到多种公式，还需要实行大规模运算，既费时又费力，一旦在某一步出错，就会导致最终结果的错误。所以教师可以渗透极限思维，帮助学生找到极限状态，迅速求解答案。
例3.倾角为θ的斜面上有一静止的小球（细线与斜面平行），请问小球对斜面的压力随着倾角θ的变化会发生变化吗？
极限法解题：
当θ=0°时，该小球静止在水平面上，小球的重力与地面对于小球的支持力是一对平衡力，所以重力等于地面对小球的支持力;又因为小球对地面的压力和地面对小球的支持力是一对相互作用力，因此小球对地面的压力同等于地面对小球的支持力。所以当θ=0°时，小球对水平面的压力等于小球自身的重力。当θ=90°时，该小球在竖直方向所受的重力和细线的拉力是一对平衡力，在水平方向该小球对右侧接触面的压力为零。假如小球对右侧竖直面存在压力，由于力的作用是相互的，那么，右侧竖直面对该小球已然存有一个反方向的支持力。该小球在水平方向就只受一个向左的支持力，就不可能在θ=90°保持静止平衡。因此当θ=90°时，该小球对接触面的压力为零（不存在压力）。因此，小球对斜面的压力是跟随倾角θ的变化而改变的，压力随着倾角θ的增大而减小。
例4：如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（）
A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡，左端下沉C.杠杆不能平衡，右端下沉D.无法确定
极限法解题：该问题用极限法来分析，需要找到题目中的关键条件，就是“物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离”，那我们就让它们移动的距离为OC长，此时杠杆左边的力臂为零，由图示可知OC 五、结语 总而言之，初中学生刚接触物理科目时，在解答物理题目过程中时，不只要解析，还需要实行繁杂的运算，错误率偏高，一些物理水平较差的学生甚至在面对题目时找不到一点头绪，不自觉地想要逃避。所以教师在开展初中物理解题教学时，需要应用简捷清晰的语言渗入极限思维法，指导学生运用极限思维法找出物理答题的突破口，提升答题效率。且运用极限思维法答题还可以激法和开拓学生的思维力，促使其将知识融会贯通，提高实际问题解决能力。 参考文献： [1]施燕莹.极限思维法在初中物理解题中的运用[J].数理化解题研究，2022（2）：88-90. [2]张俞.极限法在初中物理教学中的有效应用策略探究[J].考试周刊，2020（90）：149-150. [3]曾义，王伟.极限法在初中物理解题中的巧妙应用[J].数理化学习（初中版），2020（8）：53-54. [4]刘维佳.极限法在初中物理教学中的应用[J].考试周刊，2019（2）：167.DOI：10.3969/j.issn.1673-8918.2019.02.149. [5]田治超.浅谈极限法在初中物理中的应用[J].新课程·中学，2019（6）：88-89. [6]沈宵.引入极限思维法，深化初中物理教学[J].考试周刊，2013（63）：153-154. [7]孙龙周.极限思维法在初中物理教学中的应用例析[J].考试周刊，2011（56）：186-187. [8]花均.极限思维法在初中物理解题中的应用[J].数理化学习（初中版），2018（4）：51-52.