极限法在初中物理教学中的有效应用策略探究

摘 要：在初中物理课本中每个章节都涵盖物理思维方式，正确运用各种思维方式，可以充分体现“能力目标”。如何准确判断素质教育效果是否显著，培养学生创造性思维是有效的入手点。在初中物理课本中极限性现象相当多，教师需要科学引导学生改变传统思维方法，通过极限性将物理问题的答案求解出来，进而帮助学生迅速准确的解题。基于此，文章从极限法的简介、在初中物理教学中应用极限法的重要意义、极限法在初中物理教学中的具体应用以及在初中物理教学中应用极限法的注意事项四个方面进行详细分析，希望可以为相关人员提供参考。

关键词：极限法;初中物理教学;应用

一、 引言

在初中阶段物理是学生的必修课，在中考中占有一定的分数比例，直接影响学生的中考成绩。而在初中物理教学中，很多问题如果只是采用普通的解题方式是很难解答的，即便花费许多时间，也不一定正确解答，而且很有可能解题错误。因此，在这种情况下，初中物理教师在教学中必须要尝试着改变传统的教学方式、教学模式和教学理念，尤其是运用极限法，这样可以使复杂的物理题目变得简单，缩减学生解题时间，提高解题效率，还可以培养学生解题能力。因此，对于初中物理教师来说，为了可以提高教学水平和教学质量，必须要在教学中有效应用极限法，这是至关重要的，也是实现初中物理教学目标的主要途径，是今后教师在教学中需要深入探究的问题。

二、 极限法的简介

极限法最初是在古代应用，然后普遍引进到很多问题中。就某个角度来看，极限法是将问题接近边缘化，利用思考边缘问题而将问题有效解决。其实具有逻辑思维的解题方式，主要是指在一定区域内某一个物理量呈现扩大或者缩小的趋势，利用该变化情况对区域内的变化进行总结，以在未知问题中运用总结的规律。其解题步骤主要包括以下几点：第一，发现解决问题的关键字，假设其中一个已知的事物，保证在已知事物变化的前提下，可以对未知量进行分析。第二，利用极限思想将已知量代替未知量，此时师生都可以在解决物理问题中灵活运用所学的知识。在初中物理教学中的极限法不是单纯的运算，而是利用没有规律的物理量来明确变量，即便有些数学问题具有很强的逻辑性，也可以运用逻辑法进行分析，而且得出答案。极限法由于其具有显著的特征，比如：形象以及简单方便等等，在教学中应用，不仅可以提升教学质量，而且可以将问题化复杂为简单，以提高学生学习兴趣，让学生积极主动参与到物理学习中。

三、 在初中物理教学中应用极限法的重要意义

（一）与物理发展有不可分割的联系

国外很多人不仅是物理学家，而且是数学家，比如：赫兹以及牛顿等，他们以数学的角度切入，对物理问题进行探究，促进物理发展。比如：就初中物理教学中应用极限法来讲，开尔文引进热力学温标，其通过极限法，将查理定律推到压强是零，这样可以简化的表达气体实验定律。又比如：伽利略对自由落体运动规律进行探究时，也采用极限法，首先，验证小球从斜面上滚下来是匀速运动，接着将结论推到斜面倾角扩大到90度的极限，也就是小球自由落体。使学生充分掌握物理发展和数学方式之间的关联，了解这种方式，可以提高学生学习效率。

（二）有利于培养学生思维能力

在初中物理教学过程中，根本目标在于加强学生思维能力，极限法既可以加强学生的逻辑推理能力，又可以培养学生的想象能力，充分体现了对立统一关系。比如：对“运动物体瞬时速度的实验”进行测定時，尽管采用普通的物理方式不能测定，然而运用极限法，可以将瞬时速度当做平均速度的极限，这样就可以将极限近似值测定出来。此方法充分体现了唯物辩证法中的对立统一关系，等同于变量和常量，学生在学习物理知识的过程中，也可以培养学生的思维能力。

四、 极限法在初中物理教学中的具体应用

（一）应用于物理探究实验中

初中物理教师在教学中运用极限法，可以有效解决一些物理问题，尤其是在探究实验过程中，也可以运用极限法对规律结论进行探究。比如：研究在真空中声音是否可以传播的实验中，教师可以在钟罩中放进闹钟，接着将空气抽取出来，尽管不能抽成真空，然而能够发现，抽出的空气和钟罩内的空气有密切的关联，抽出的空气越少，钟罩内的空气就越厚，耳朵听到的闹钟铃声越大。运用极限法就不难推导出这样的结论，如果空气全部抽尽，就不能听到闹钟的铃声，声音也不能在真空中进行传播。又比如：对“牛顿第一定律的实验”进行研究时，运用极限法来推导，实验不能获取物体不受阻力影响的结论，然而利用实验能够得知，在相同水平面上，相同初速度运动的相同物体，阻力越大，物体运动越近，这样就能够将这种现象推到阻力最小的极限，也就是将物体承受的阻力推导成零，对结论进行分析。

（二）应用于初中物理知识学习中

除了可以在探究实验中应用极限法，也可以在物理知识学习中应用，这样可以使复杂的物理知识变得更加简单。比如：就电学知识来讲，其常见的问题有以下几种类型，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。对于多数初中生而言，这是学习难点，觉得情况各种各样，难以理顺清楚头绪。如果运用极限法，将滑动变阻器缩小推到最小的极限，与短路故障相对应;将滑动变阻器扩大推到最大的极限，与短路故障相对应。这样利用极限法，就可以归纳不同类型的情况，帮助学生加深对知识点的理解和认识，便于学生学习，提高学习效率。

（三）应用于初中物理解题中

在初中物理解题中很多题目解答都是比较复杂的，步骤烦琐复杂，学生不仅要花费很多时间，而且很有可能犯错。在一定的情境下运用极限法，可以省略不必要的推理步骤，此方法具有简便以及直观等特点。

例1 甲物体和乙物体对地面的压强一样，现在顺着水平方向将两个物块截去同样的高度h，那么，剩下部分对地面的压强是（ ）。答案：A. P甲>P乙;

B. P甲

C. P甲=P乙;

D. 不能确定。分析：运用极限法，将最大的同样高度截去，也就是截去高度较小的乙，就仅仅剩下甲，这时乙的压强是零，而甲的部分高度存在压强。因此，问题的答案是P甲>P乙，也就是应该选A。

例2 轻质杠杆一边挂400N的铜块，另一边挂300N的铝块，在水平处杠杆保持平衡，在杠杆的两边都分别降低60N，那么，这时杠杆是（ ）。

A. 左边下沉;

B. 右边下沉;

C. 依旧保持水平平衡的状态;

D. 不能判断。分析：运用极限法，将降低的量推导极限，那么这时右边铝块是零，而左边铜块依旧有示数，所以答案是左边下沉。由此不难发现，通过运用极限法，可以防止物理推导运算过于复杂，让物理过程分析可以简单化，迅速得出结果。

五、 在初中物理教学中应用极限法的注意事项

尽管在初中物理教学中运用极限法，可以减少解题时间，提升解题效率，然而不可以随便运用，否则就会适得其反。因此，对于初中物理教师来说，在教学中运用这种教学方法时，必须要注意以下几点：

（一）运用极限法时应该注意单向连续性

极限法，简单来讲，是指将整个物理量变化过程推理至所处区域内的极限情况，然而基础是此区域内该物理量是单向变化的。

例3 甲物体和乙物体质量是一样的，现在顺着水平方向将两个物块都截去一样的高度h，那么剩下部分对地面产生的压强是（ ）

A. P甲>P乙;

B. P甲

C. P甲=P乙;

D. 不能确定。分析：若此题与例题1是相同的，采用极限法将乙全部截去，这样最后得出的答案是P甲>P乙。其实，该分析是不正确的。两个例题的题目中前提条件的不同，例1是压强一样，但是该道题是质量一样。在例1中让甲乙两块物体压强大小之差和高度h成为单向连续，建议运用极限法。但是此题与例1是完全不同的，质量一样就不难推导出，甲物体对地面压强明显比乙物体对地面压强大，这样就容易导致甲乙两块物体压强大小之差和高度h无法形成单向连续，在h符合要求的情况下，伴随着h的不断变化，首先甲物体对地面压强比乙物体对地面压强小，接着相等，最后结果相反，甲物体对地面压强比乙物体对地面压强大，所以就不建议运用极限法。因此，就这道物理题目来讲，答案是D。综合以上来讲，作为初中物理教师，在教学中应用极限法时，最先考虑的因素是单向连续变化，若无法满足该条件，就绝对不可以采用极限法。

（二）运用极限法要尊重客观事实

教师在教学中运用极限法，不能扭曲事实。

例4 在两个一样的容器内，装有两种不同的液體，属于等质量，分别是甲和乙。液体中点

a和点b到容器底部距离是一样的，这时压强Pa和Pb之间的关系是（ ）

A. Pa>Pb;

B. Pa

C. Pa=Pb;

D. 不能确定。分析：该道物理题目与单项连续性相符，所以采用极限法来分析。将a到容器底部和b到容器底部的距离推到容器底部，这时结合题目已知信息，可以迅速推导出不管是哪种液体，到容器底部的压强都一样，所以答案是C。由此不难发现，物理教师在教学过程中应用极限法时，必须要清楚明确题目的事实，整个推论过程不能偏离事实。

六、 结语

总而言之，在初中物理教学中应用极限法解决问题，是目前很多教师都采用的教学方法。在物理教学中是十分重要的，教师必须要根据极限理念，在解决问题时应用极限法，以更好地培养学生逻辑思维能力，从各个角度解决日常生活和学习中碰到的问题，将抽象的数学问题变成直观的，减少问题的难度。并且结合学生的实际学习情况，合理应用极限法，尽可能让所有的学生都可以充分理解，以获得显著的教学效果，实现既定的教学目标。

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作者简介：张俞，江苏省徐州市，江苏省徐州市睢宁县凌北中学。