化學教學需要系統思維

苗軍

摘 要：高中化學課程內容零碎、重點難點很多，但是化學課程是一個有機的整體，教師在教學過程中要遵循新課程改革和素質教育的要求，激發學生學習的興趣，讓學生主動參與到新知識的學習中，在探索中積極思考，找準與已學知識之間的聯系，把新知識納入已有的知識框架體系中，逐步在頭腦中形成統一的化學體系，培養學生的化學系統思維。

關鍵詞：高中;化學教學;系統思維

一、系統思維應用于化學教學的必要性

系統思維是奧地利理論生物學家L.V.貝塔郎菲在1945年創立的系統論中提出的。系統思維的核心思想是指一切從事物整體性出發，在完成一項任務的過程中要求把完成任務的過程、結果以及過程優化和對未來的影響等連續性的問題歸為一個整體系統進行研究。客觀事物是多方面相互聯系、發展變化的有機整體，系統思維是原則性與靈活性相結合的基本思維方式，通過系統思維，能抓住整體，抓住要害，這樣才能不失原則地采取靈活有效的方法處置問題。整體性原則是系統思維方式的核心，這一原則要求人們無論做什么事情都要立足整體，從整體與部分、整體與環境的相互作用過程來認識和把握整體。

當前系統性思維已經廣泛應用于各個行業、領域，主要涉及現代社會與高中教育。高中化學教學內容較多，知識點比較瑣碎，重點難點比較零散，知識覆蓋面也特別廣，從無機化學到有機化學都有所涉及，但所有知識是一個系統的整體，其中各個部分相互聯系，互為基礎。系統性思維可以將零散的化學知識點融合為整體，有利于學生更好地了解與掌握每個細微的知識點。教師在高中化學課程教學中要注重對學生系統性思維的培養，讓學生從整體上掌握知識框架，理解各部分化學知識之間的聯系，能在學完化學知識后在頭腦中架構出化學知識網絡，把新學的化學知識納入自己已有的化學知識體系中。本文闡述了在高中化學教學中對學生進行系統思維培養的必要性以及如何在高中化學課堂教學中對學生進行系統思維培養。

二、如何在化學教學中對學生進行系統思維培養

所謂的系統思維就是把認知的對象作為一個整體的系統，從系統和組成系統各要素的關系出發，綜合考察認知對象的一種思維方式。化學作為學生必修的一門基礎學科，其主要由物質的基本概念、基本規律以及基本方法和化學元素知識組成，這些要素的集合形成了一個完整的化學知識系統。化學教師要求學生在學習化學知識時，能夠通過對具體化學物質的觀察和研究，在頭腦中構建一個完整的化學知識體系，并用系統思維方式解決化學學習中遇到的問題。具體可從以下幾方面著手，探討如何在化學教學過程中對學生進行系統思維的培養。

1.遵循新課程改革和素質教育要求，充分尊重學生在學習中的主體地位

新課程改革和素質教育要求要在現代教學課堂中充分尊重學生在學習中的主體地位，把課堂還給學生，教師要做好自身角色的轉變，從傳統教學模式下的知識傳授者轉變為新課堂中學生學習的引導者和促進者，教師要采取各種途徑激發學生學習的興趣，讓學生主動參與到新知識的學習、探索中，充分發揮學生在學習中的主體地位，培養學生的自主學習能力和科學探究素養。化學教師在高中化學課程教學中要遵循新課程改革和素質教育的教學思想，充分發揮學生學習的主體地位，讓學生主動參與到學習中，在化學知識的學習過程中積極思考，在頭腦中主動構建化學知識體系，在完成對新知識的認知后主動將其納入頭腦中已建立的知識體系中。具體到高中化學教學中，教師可在化學教學過程中采用問題啟發式教學引導學生積極思考，為學生搭設化學教學情境激發學生學習興趣等讓學生主動參與到學習中。

（1）采用問題啟發式教學引導學生積極思考

教師可采用問題啟發式引導學生逐步展開對新知識的探索和認知，過程中調動學生對新知識進行積極探索、從整體上進行認知，之后自動納入自身已有的知識體系中。比如在學習人教版高一化學必修課第二章第三節《氧化還原反應》時，在新課開始前引導學生復習已經學過的相關知識，比如初中學過的四大基本反應類型（化合反應、分解反應、置換反應以及復分解反應）以及它們的分類依據，氧化反應、還原反應以及它們的依據，為學習新知識做好鋪墊。接著老師在黑板上寫出下列反應方程式，讓大家辨析這是屬于哪種類型的反應：

Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2

學生思考后，有的同學認為這不屬于四大基本反應類型，另外有些同學認為這是還原反應，經過大家積極思考、討論后得出結論：（1）此反應不屬于任何四大基本反應類型，說明四大基本反應類型沒有囊括所有化學反應;（2）此反應是初中學過的一氧化碳還原氧化鐵反應，屬于還原反應。接著，老師繼續引導學生思考：同學們再仔細觀察剛才的反應，過程中僅僅發生了還原反應嗎？學生繼續思考發現：反應過程中不僅僅氧化鐵被還原，反應物一氧化碳在過程中變成了二氧化碳，被氧化了，反應后氧化鐵中的氧原子和一氧化碳結合在了一起被氧化成了二氧化碳。教師在學生發現了氧化還原反應的基本規律后對學生的仔細思考行為提出表揚和鼓勵。教師接著趁熱打鐵，進一步引導學生：這個反應過程就如同自然界的能量守恒、物質守恒一樣，物質不會憑空消失，比如江河里的水，在高溫下蒸發進入空氣形成水蒸氣，在溫度降低時又凝結成小水滴形成雨水降落到地面，水分子不會憑空消失，有的只是形態、物態的不斷變化，猶如這個化學反應式中的氧原子，不在三氧化二鐵中出現，就與一氧化碳結合形成二氧化碳，以另一種面目出現。在這個過程中失去氧就被還原了，得到氧就被氧化了，整個過程既有氧化反應，也有還原反應，這種在一個反應過程中既發生還原反應又發生氧化反應的就是我們今天新課的主要內容：氧化-還原反應。接著老師繼續引導大家開展對新知識的認知：經過大家對氧化還原反應的認識，現在大家可以給氧化還原反應下一個定義，就是凡是有得氧、失氧的反應就是氧化反應。通過教師引導、學生探索式學習，學生頭腦中已把新知識和已有知識順利聯系起來，之后很自然就可以把新知識納入自身化學知識體系中。教師還可通過氧化還原反應對學生進行科學素養、哲學方面的教育擴展：讓學生明白任何事物都具有兩面性，了解一個人、一件事情需要從多角度觀察、思考，幫助學生建立科學的世界觀。

（2）為學生搭設化學教學情境，激發學生學習興趣

在學習人教版高一化學必修課第三章第三節《用途廣泛的金屬材料》時，教師可為學生搭設生活情境，讓學生主動去探索。教師讓學生拿一些硬幣到課堂上，告訴學生這些硬幣都是由不同合金鑄造的，比如壹元是由鍍鎳合金鑄造的，伍角是由鍍銅合金鑄造的，壹角是由鋁合金鑄造的。接著，教師引導學生思考：為什么這些硬幣都用合金鑄造，而不用單個金屬呢？學生在思考后回答：自然界金屬一般都是以合金存在的，純金屬需要人類主動提煉才能得到，而且經過提煉獲得的純金屬質地都比較柔軟，穩定性和硬度都不高，用純金屬鑄造的物品不結實。比如，大家可以回家咨詢一下父母有沒有買過純金、千足金的首飾，比如鐲子、項鏈、耳環等，大家會發現這些東西不耐磨損，而且硬度不高，一只金鐲子稍稍用力就可能被壓扁了。接著，教師引導大家總結合金的特征。通過為學生搭設生活情境，讓化學課堂與實際生活聯系起來，激發了學生的學習興趣，引發學生積極思考、探索新知識。

2.教學過程中引導學生從整體角度對化學知識點進行學習、領悟

高中化學屬于高考理科中的重點學科，承擔著升學、高考的重任，教師如果只重視考試和成績，讓學生為了能拿到好成績而機械地記憶重點難點，學生往往沒有充分地理解其中的重難點，沒有從整體上開展對知識的認知，僅僅培養了解題能力和對重點知識點的記憶。隨著新課程改革的不斷深入，教師應該遵循新教育理念，充分重視對學生自主學習能力的培養，尋求有效的教學方法，構建完整的高中化學知識體系，在現階段的高中化學教學實踐中，培養學生的系統思維，比如教師在講解高中化學反應中能量的問題時，學生時常會混淆化學物質間和內部的各種能量問題，為此，教師應當針對這一現象，從系統思維的角度進行講解。首先，教師應當說明，被研究的物質是一個整體的系統;其次，教師應當告知學生，當被研究的物質在向外進行能量釋放的過程中，使整個物質的能量降低，而外部則增加了能量。由此可知，如果運用系統思維來認知這一問題，學生就能夠更好地掌握化學中的放熱反應，注重學科知識教學的完整性。

3.在高中化學教學中讓學生定期繪制高中化學知識框圖，引導學生培養化學知識系統思維

在高中化學教學中，教師要安排學生定期為所需知識繪制知識框圖，培養學生的系統思維。比如在新知識學完之后，教師要求學生把其中的框架納入化學知識框圖中，并在標題下列出這部分的重點難點，讓學生形成對化學知識隨時歸納、隨時整理的好習慣。

另外，教師可以從化學教學系統的其他方面進行系統思考并設計化學教學。系統思維在高中化學教學中的其他應用有課時目標系統化、教學內容系統化、對化學基本觀念建構的系統化設計以及跳出系統看系統，對系統化教學進行思考等。

三、結論

綜上所述，在化學學科教學中培養學生的系統思維，最關鍵的還是要遵循新課程改革和素質教育的要求，充分尊重學生學習的主體地位，激發學生的學習興趣，讓學生主動參與到學習中，在學生積極思考、探索中完成對化學知識體系的構建和對新知識的納入。在具體教學過程中教師可采用啟發式教學、為學生搭設教學情境、引導學生運用整體思想看問題以及繪制知識框圖來培養學生化學學習的系統思維。

參考文獻：

[1]李娟.高中化學教學需要系統思維[J].數理化學習（教研版），2017（11）.

[2]夏淑冰.系統思維在高中化學教學中的應用[J].中學教學參考，2017（8）.

[3]顧勇.探討如何在高中化學教學中應用系統思維[J].數理化學習，2014（10）.

[4]蔣金海.高中化學教學中的系統性思維探討[J].文理導航（中旬），2016（9）.

[5]胡水清.探討高中化學教學需要系統思維[J].青少年日記（教育教學研究），2015（9）.

[6]徐國春，樊春潮.高中化學系統思維能力培養[J].新課程（中學），2017（3）.

[7]李燕維.淺談高中生化學系統化思維的建立方式[J].新課程研究，2015（8）.

編輯 王 敏