黃景輝

關鍵詞：極限思維法;高中物理;解題

中圖分類號：A 文獻標識碼：A 文章編號：（2022）-13-

在當前的高中物理教學和解題中，可以使用的思維方法較多，其中的一些思維方法可以得到學生的認可，有著較廣泛的應用。模型思維法、極限思維法、圖像思維法、等效思維法、臨界思維法、守恒思維法、整體法與隔離思維法均有較廣泛的應用，可以幫助學生舉一反三，培養(yǎng)物理學習與解題的思維。極限思維法可以將題目中已經給定的條件設定在最極端的狀態(tài)，建立起一種連續(xù)性的解題思路與方法，最終得到問題的答案。新課程改革背景下，極限思維法在高中物理解題中的應用更加廣泛，可幫助學生活躍解題思維和提升解題效率，很好地培養(yǎng)了學生的物理核心素養(yǎng)，非常值得推廣應用[1]。為此，應該進一步明確和掌握高中物理解題中應用極限思維法的要點與策略，幫助學生更好的解題。

1.高中物理解題常用的思維方法

總的來說，高中物理解題常用的思維方法有九種，即模型思維法、守恒思維法、圖像思維法、極限思維法、臨界思維法、整體法與隔離思維法、等效思維法、逆向思維法、類比思維法。這些常用的思維方法均在幫助學生順利解題、培養(yǎng)物理思維中發(fā)揮著重要的作用，非常值得推廣應用。

學生在使用模型思維法解題時，需要使用理想化、抽象化等手段將研究問題的本質、規(guī)律凸顯出來，建立起問題的特定模型，通過圍繞本質或規(guī)律進行解題。圖像思維法使用時需要應用好數學中的圖像知識，借助圖像所反映出的物理意義解決物理問題，或者可以通過分析物理量的函數關系畫出物理圖像，繼而解決物理問題[2]。類比思維法使用時要求學生做好類比，分析出物理現象、物理條件、物理過程、物理方法，并總結物理的運動規(guī)律、特征。極限思維法在高中物理解題中有著廣泛應用，主要有極端思維法、微元法這兩種方法，有著較強的邏輯性，有助于開發(fā)學生的大腦，并拓寬思維。再以等效思維法為例來說，學生需要確保題目中的關系和效果處于不變的狀態(tài)，而后分解題目中一些復雜的對象、條件、物理過程，努力轉換為所熟悉的模型，以此實現簡化問題、簡單解題的目的。

2.對極限思維法的認識與理解

與高中物理解題中的其他思維方法相比，極限思維法更加的奇妙有趣，是一種較為特殊的思維技巧，可以視為一種“極限假設”。具體來說，極限思維法是利用不同的條件對所存在的問題進行理想化建設，當被假設推到最為極端的狀態(tài)時，便可以顯露出問題的本質，在此基礎上解決問題的一種思維方法。從物理學的角度來說，極限思維法使用時需要將某一個物理量推到極端，進行科學的推理分析，得出判斷或一般性結論。

在高中物理解題中，極限思維法的應用較為廣泛，非常適合應用在題目中所涉及的物理量會隨著條件單調變化的情況，特定的條件和范圍會讓學生的思維更多的多變，便于更好的解決問題。總的來說，極限思維法是一種簡捷且直觀的思維方法，學生可以用來解決一些不能直接驗證的發(fā)規(guī)律，并將問題化繁為簡、化難為易。另外，學生使用極限思維法的過程中更容易找到解題的突破口，解題的效率更高，有助于解題能力和思維品質的培育。因此可以說，在高中物理解題中，向學生介紹極限思維法的應用方法和技巧是十分必要的，教師應該給予高度的重視。

3.極限思維法在高中物理解題中的應用要點和技巧

3.1 借助極限思維法找準解題的突破口

相比于高中其他學科，物理這一門課程的知識點有著明顯的抽象性、復雜性，這些特性會體現在各種習題中，所以學生在解題時會不可避免的遇到挑戰(zhàn)和困難。若是題目中涉及較多的數據，且干擾條件較多，則學生在短時間內勢必無法獲取到最關鍵的信息，對解題效率和解題思路均會有一定的影響[3]。針對于此，教師可以引導學生使用極限思維法進行解題，假設某一個變量可以在特定的條件下達到極限點，而后把握題目的本質和規(guī)律。通過這樣應用極限思維法，學生可以盡快的找到解題的關鍵和突破口，解題思路更加的明確。

有這樣的一道習題，即：有一串聯電路，分別擁有A、B這兩個電源，電源的兩端分別設置R1和R2這兩個電阻，R1是可變電阻。另外，還有總電阻R3。若是R1會逐漸增大，判斷以下的說法是否正確？①A、B這兩個電源之間的電壓會逐漸減少;②經過R1的電流會出現逐漸減小的情況;③A、B這兩個電源之間的電壓會逐漸增大;④經過R1的電流會垂涎逐漸增大的情況。在解答這一道題目時，學生需要全面分析題意，尤其是需要明確串聯電路的性質。結合題目來說，串聯電路的性質可理解為當RAB增大時，電路中的總電流會相應減小。待分析出這一知識點后，學生可以使用極限思維法解題，先將題目中的電阻R1假設成一個極大值，此時RAB也會成為最大值。由此可以分析出，電源A、B的電壓也存在最大值，電路中的電流為0。通過一連串的假設、分析，最終學生可以得出②③的說法正確。

3.2 借助極限思維法尋找解題方法

高中物理習題中的條件較復雜，為了分析條件之間的關系，確定解題思路，學生必須進行多元化的思維分析，可以嘗試使用極限思維法建構物理模型。通過建構物理模型，可以讓題目中的復雜條件變得簡單化，便于找準解題方法和確定解題思路。比如在高中的力學習題中，學生應該明確一點，不僅要考慮物體運動時所受到的自身受力因素，同時要考慮運動條件，以便更好的應用極限思維方法[4]。

有這樣的一道習題，即：現有兩個傾斜面A、B，高度為H（OM），斜面的長度為L（ON），ON>OM。A傾斜面的傾角為α，傾斜面B的傾角為β。若是讓小球m由A、B傾斜面的最高點滑向最低點，則小球在哪一個傾斜面可以最快達到最低點。在遇到這樣的一道習題時，若是學生要使用極限思維法解答，則要先假設，可以假設B這一傾斜面的兩端邊長是無限長的，將線面由垂直角度轉化為平行角度，既180°。在此基礎上判斷∠OMN的大小，若確定∠OMN是直角，則小球m可以發(fā)生自由落體運動，可以在MN端上進行勻速運動，運動時間是勻速運動所費時間和自由落體運動所費時間的和。最后結合題目中所給出的條件，即ON>OM，學生可以判斷出小球m可以在B傾斜面上的運動更快，最先達到最底部。在解答這一題目時，學生除了會使用極限思維法找準解題方法外，還應該對各方面的物理條件作系統的分析思考。

3.3 借助極限思維法檢驗題目結果

在高中物理解題教學中，教師應向學生講解檢驗提題目結果，最大限度減少失誤情況。但在實際的解題中，學生因為缺乏題目結果驗證的意識和技巧，所以往往無法正確完成題目結果的驗證，出現較多的失誤。針對這一問題，教師可以考慮將極限思維法引用到課堂上，指導學生正確檢驗題目結果，減少錯誤出現的幾率。

有這樣的一道習題，即：有一架飛機，機艙中裝有一箱貨物，飛機在空中翱翔時，加速度的勻減速為a=7/6g時上升。根據已知條件，計算加速過程中貨物底板的壓力。在解答這一習題時，學生要明確問題對象，也飛機上的一箱貨物，而后學生要分析飛機上這一箱貨物所處的狀態(tài)，進一步理解題目中所給出的條件。而后可以對題目進行假設，當一箱貨物受到自重mg作用，底板相對于物體的支持力定義為N時，飛機內的貨物進行勻速減速運動，會有一個方向為下的加速度。在完成這一假設分析后，學生可以結合牛頓的第二定律繼續(xù)分析，求出底板對物體的支持力，即N=mg-ma=1/6mg，即物體對于底板壓力是物體自身重量的1/6倍。在得出答案后，學生可以使用極限思維法檢驗，分析時同時要進行假設。即飛機上升過程中向下的加速度可以達到臨界值，但同時飛機內的物體會處于完全失重的狀態(tài)，此時物體給底板作用的壓力是0，得出的答案是正確的。

3.4 借助極限思維法“推”具體的物理量

在高中物理解題中，為了進行正確的推理分析，學生應該對題目中的物理量做好分析，并將題目中的某一個、某一些物理量“推”向極端，產生獨特作用，努力讓題目變得簡單[5]。

有這樣的一道習題，即：如圖1，一平面玻璃磚的厚度記為d，折射率定義為n，有一束光線以入射角α射至玻璃磚上，出射光線相對于入射光線的側移距離為，則會由圖2中的A、B、C、D的哪一個公式所決定？

在高中物理習題解答時，一些題目的條件較為復雜，且一些實驗和結論學生無法直接驗證。針對這一類習題，學生可以使用極限思維法，將較復雜的物理條件和過程分解成多個，此時這些條件和過程是單一的，便于解題。還有值得一提的是，學生可以使用極限思維法選擇題目中的中間條件、中間過程，找準中間的奇變點，但必要包含物理過程。

有這樣的一道習題，即有一個彈簧，上端固定，下端懸掛一個質量為m0的平盤，同時平盤中有質量為m的物體。當平盤處于靜止狀態(tài)時，彈簧的長度會比自然狀態(tài)伸長A。繼續(xù)向下拉平盤時彈簧會伸出后停止，此時將手放開。假設彈簧總處于彈性限度內，則松手時平盤會對物體產生多少的支持力。解題時學生可以假設題目中所給出的條件=0，即沒有拉動平盤時，將手松開時彈簧的長度不會發(fā)生變化，當平盤仍然處于靜止狀態(tài)，則平盤可以對物體形成mg的支持力。在得出這一結論后，學生可以代入到所給出的備選答案，即（1+/A）mg。總的來說，高中物理中會有較多的習題無法直接求解，學生在遇到這一類題目時會面臨較大的困難，解決方法之一便是使用極限思維法“推”具體的物理量，同時對相關的物理量、物理過程加以分解，做出全面和正確的分析判斷[6]。

4.結語

極限思維法在高中物理習題教學中有著顯著的優(yōu)勢，能夠很好的培養(yǎng)學生的解題能力和思維品質，非常值得推廣應用。但基于學生的解題能力和知識積累情況，教師在引導學生使用極限思維法解題時，應注重從多個方面加以引導，掌握極限思維法使用的要點和技巧，并正確應用到各類習題的解答中。除此之外，應將極限思維法的使用與學生的物理核心素養(yǎng)培育結合起來，幫助學生走出物理解題的困境，應用極限思維法轉變解題思維，同步培養(yǎng)解題能力和思維品質。

參考文獻

[1]許新興.高中物理教學中如何培養(yǎng)學生的解題能力[J].試題與研究，2021（22）：97-98.

[2]劉震.常用思維方法在高中物理解題中的應用[J].數理化解題研究，2021（18）：67-68.

[3]尹亞鋒.如何走出高中物理解題定式思維困境[J].新課程，2022（04）：88.

[4]史洪星.高中物理解題中極限思維法的應用探究[J].數理化解題研究，2020（09）：61-62.

[5]馬文華.高中物理解題思維方法的探究與運用的分析[J].科學咨詢（教育科研），2021（09）：245-246.

[6]李華.高中物理教學中學生解題能力的培養(yǎng)策略分析[J].考試周刊，2021（97）：124-126.