极限思维法在高中物理中的应用

2021-06-29 22:55何克亮
新课程·上旬 2021年4期
关键词:解题能力有效措施

摘 要:物理是高中科目中的重点学科之一,对创新学生思维、提升学生能力等方面有至关重要的作用。近年来的高考物理题目也不再仅仅考查学生的物理基础知识,而是通过灵活多变的综合性题目来考查学生对知识的应用水平与解题能力,而极限思维正是一种很好的解题方法,更是一种发展学生创新性思维与提升解題能力的有效策略。主要分析极限思维法的概念及其作用,并提出在高中物理解题中应用极限思维法的有效策略,从而提高学生的物理素养。

关键词:极限思维;解题能力;有效措施

作为一名高中生,不仅需要扎实掌握学科基础知识,还应具备良好的思维发展能力与灵活解题能力,而提升学生的思维水平与解题能力也是高中物理教师教学的主要任务。物理学科是以数学物像化为基础的理解记忆科目,其具有较强的逻辑性与复杂性。而将极限思维应用到物理解题中不仅可以缩短学生的解题时间,还可以加深学生对物理知识的掌握与灵活应用程度,从而促进学生思维与素养的综合提升,为学生在高考中取得优异的成绩奠定坚实的基础。

一、极限思维法

1.极限思维法概念

极限思维法是使用不同的条件来理想化物理问题,并通过将假设推到极端的情况来思考问题的本质,探索解决问题的有效方法。极限思维是一种奇妙且有趣的特殊思维技巧,只有拥有一定的前提条件与范围才存在意义,所以极限思维法也被称为极限假设。极限思维法解释了变化着的量与常规的量以及无限的与有限的之间既对立又统一的联系,教师通过引导学生使用极限思维方法解决问题可以极大地拓展学生的解题思路,促进学生的思维发展。

2.在高中物理解题中应用极限思维的作用

物理本身就是一门思维性较强的学科,因此需要学生拥有灵活的头脑与思维能力。在高中物理解题中灵活使用极限思维方法可以帮助高中生在极短的时间内准确分辨出解题的切入点,如此不仅可以大大缩短学生解决物理问题的时间,还可以培养学生的创新思维,促进学生综合素养与解题能力的全面提升,从而实现新课程改革的教学目标,让学生发展为符合现代化要求的综合人才。

二、在高中物理解题中应用极限思维法的有效策略

1.运用极限思维寻找问题突破口

高中物理学科与其他学科相比更具复杂性与抽象性,而这些学科特点在物理题中也有明显的体现。高中物理题中不乏一些计算难度大、内容复杂、干扰信息多的题目,因此高中生要想在较短的时间内准确得到题目的关键信息,并确定好自己的解题思路,难度极大。这时教师就可以引入极限思维的解题方法,假设一个变量可以在一定的范围内达到极限点,再对题目进行分析与探究。此种解题方法可以帮助学生准确且快速地明确题目突破口并明确物理的解题思路,从而提高高中生的解题效率。

例如,一个串联电路,分别有A、B两个电源,电源两端有R1、R2两个电阻,R1是可变电阻,总电阻是R3。现在,如果可变电阻逐渐增大,下列说法哪些是正确的?(  )

A.A、B两点间电压逐渐减小 B.经过R1的电流逐渐减小

C.A、B两点间电压逐渐增大 D.经过R1的电流逐渐增大

在解决这道题目的时候,首先需要对题目进行整体分析,并且能够熟练运用串并联知识。如果RAB增大,那么整个电路中的电流就会减小。这道题目就可以合理利用极限思维,如果RAB取得最大值,那么UAB就会存在最大值,因此电路中电流为0,所以本题选择B和C。

2.使用极限思维检验题目结果

在解题后通常使用常规的思维来检验题目结果的正确性,但此种方法的检验效果较差,容易出现一定的误差,而极限思维却很好地解决了此问题,使用极限思维来检验物理结果不仅可以帮助学生节省做题的时间,还可以大大提高题目的准确度。因此物理教师采取有效的策略来积极引导学生正确、科学地使用此方法来解决问题并检测结果,可以让学生深入理解并掌握极限思维法的使用,从而提高学生的解题水平。

例如,一架飞机在上空翱翔,机舱内装有一箱货物,飞机做加速度为a=7/6g的匀加速上升,计算加速过程中货物底板的压力。

在解决这一问题的时候,首先需要找出本题所需要研究的对象,之后分析相应对象的状态。假如货物本身受到自身重力以及底部支持力,加速度方向向下,那么就可以根据牛顿第二定律列出相关方程。对这个问题就可以利用极限思维进行检查,假如飞机起飞时物体向下的加速度可以达到g,那么整个物体处于失重状态,所以压力正好为0。

总之,极限思维对高中生解决物理问题来说有良好的应用效果,所以高中物理教师应高度重视极限思维法的重要意义,积极主动探索极限思维法的教学策略,让学生明确极限思维法的含义与作用并将其灵活应用到解题中,从而帮助学生提高解题效率,促进高中生思维的发展与解题能力的提升。

参考文献:

[1]黎志勇.极限思维法在高中物理解题中的应用研究[J].考试周刊,2012(92):140.

[2]罗修彬.极限思维在高中物理解题中的有效应用探讨[J].数理化解题研究,2016(19):65.

作者简介:何克亮(1974—),男,甘肃临夏人,高级教师(副高),本科,研究方向:物理教学。

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