试论极限思维在高中物理解题中的有效应用
2019-02-20周庆武
周庆武
(甘肃省甘南州合作一中 747000)
一、极限思维在高中物理中的应用价值
极限思维方法又被称为极点思维法,是指某一空间中的两个量,一般来说,单调递增与单调递减函数关系的变化,以及数量的连续变化,可以在空间领域的变化范围,获得极点或限制思维过程的问题解决方法应用于高中物理问题的解决,这一思维在对培养学生解决问题有着重要作用.
在高中物理解决问题中极限思维具有重要的应用价值,通过科学创新的逻辑思维和问题解决方法,这种思维变化的东西可以限制在两个极端,无论什么空间什么东西,都可以设置 ,以便在发展规律之间从一端到另一端的变化过程中分析事物,并找到解决问题的方法.
极限思维应用于高中物理问题解决,使得问题可以从复杂到简单,使得问题解决的物理分析明确逻辑严谨,学生在解决过程中从极端的思想,不仅可以大大增加学生的理解关于解决问题的主题信息和方法,还要从整体上了解步骤.极限思维在不断的受到学生的认同,主要是体现在,不仅仅能使得学生们的成绩提升和改善他们的学习方法,还可以让学生得到全面的发展,使得他们在高中的学习生活中不断的得到成长.
二、极限思维在高中物理中的体现
高中生知道应用物理公式解决问题,可以提高他们的推理能力,能够快速妥善地解决问题,可见物理公式的重要性和使用微积分公式的推导,显然是使用相应的极限思想,例如,当导出均匀变量线性运动位移公式时,可用极限思维,物体的运动可以分为一个小截面,然后在v-t图像上的所有小位移位对于矩形区域的识别,在积累矩形区域后,可以通过位移过程得到所需要的,可以看出,利用思维的极限,是无限时间区域分割的整个过程的核心,所以时间间隔几乎接近于零,此时梯形区域上无限图像的值的累积和.
三、极限思维在解决高中物理问题的应用
1.极限思维在高中物理解题中定量计算的定性检测应用
高中生在分析物理问题上,往往习惯性地思考,所以很多物理学科的问题不仅难以解决,而且还要纠正错误的解决方案,使用极限思维方法不仅可以提高解决问题的时间,提高解决问题的效率,在实际解决物理问题的过程中,极限思维具有很强的科学性和应用性.
例如,如果电梯中有某个物体,如果电梯以a=6g/5的恒定加速度上升,则要计算物体在电梯地板上形成的压力值.解决这个问题,一般的想法是把物体作为研究对象,物体的向下重力是mg.地板产生的向上支撑力是N,物体减速,并且加速方向是向下的.根据牛顿第二定律,mg-N=ma,N=mg-ma=-mg/5.升力的加速度临界值a1=g.
由于此时绝对完全处于失重状态,地板上的物体压力值为0,极限思维在提高学生解决物理习得的效率和准确性方面起着重要作用.
2.利用极限思维的解题方法
用极限思维求解问题方法,可以解决常规方法无法解决的问题,如在标题中出现大量数据和复杂信息,在应用上限制思考问题的解决方法,找到解决问题突破,消除无关信息解决问题,从而获得解决问题的方法,找到正确的答案.例如,A和B是串联电路的两个电阻,A和B的两个电阻是R和R1.其中R2是电路的总电阻,R是可变电阻.R增大,正确的是(1)A和B两点之间的电压(U)减小;(2)两点A和B之间的U增加;(3)通过可变电阻的R电流(I)增加;(4)经过可变电阻R的电流(I)减小.
在传统的思维方式中,如果RAB增加,电路的总电流将减小,但UAB的增加将增加通过R1的电流I.因此,结论(2)和(4)是正确的答案.但是,如果解决方法不到位,学生将花费大量时间来解决此问题.他们将使用极限思维来解决问题,并根据增加R值的持久性原则将R值增加到无穷大.然后A和B的总电阻最大,UAB的最大值可以通过分压原理获得.当R为无穷大时,电路中的电流为0,因此选择(2)和(4)是正确的答案.
在传统的教学结构中,由于对学习的程度不断加深,新知识和旧知识的不断交替,加上学生思维结构的局限和日常生活经验积累的不足,使得物理学习过程中常常存在错误.学生,尤其是不断的犯错中,不断地纠正,教师应该面对学生发生错误,听取学生的想法,理解他们为什么会犯错误,毕竟他们的逻辑思维与我们大人差别很大,有效开发和利用学生的错误,突出了“虚假问题”的价值和意义.世界上存在的事物是合理的,因此学生犯错是有价值的.教师希望在教学资源有效,有针对性,高效率的教学过程中不犯错,同时,在物理教学过程中应当注重实践的应用,将极限思维在实践中体现可以使得学生更好更快的接受,并在学习的过程中尽快的能够融汇贯通的使用,老师也应当促进发散思维,实现高质量的教学.
极限思维的实用性在于问题主体中间和两端的定位,使得物理问题的解决趋于简洁,使学生能够从中找到正确的价值信息和解决方法.复杂的物理问题用极限思维的方式,使得对学生解决问题是干扰因素减少,更加快捷的解决问题.如今,在高中物理教学中,极限思维方法引起了教师的思考,不仅提高了学生的问题解决效率,而且提高了学生的解决问题的能力,对高中生的物理学习具有重要意义.