淺談系統(tǒng)化思維在高中化學(xué)中的應(yīng)用

陳超

摘 要 思維方法是主體在思維的過(guò)程中運(yùn)用的規(guī)則、途徑、技巧等的綜合體系，不僅僅是在科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究中需要的重要思維手段，更是深入到每一個(gè)的思考過(guò)程中的，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷培養(yǎng)的思維技能。高中化學(xué)教學(xué)中系統(tǒng)思維的培養(yǎng)不僅是學(xué)習(xí)化學(xué)這個(gè)學(xué)科必備的思維素養(yǎng)，更是讓學(xué)生增強(qiáng)思維能力、提升思維效率的途徑。本文就如何在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用系統(tǒng)思維能力，如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞 高中化學(xué) 系統(tǒng)思維 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1系統(tǒng)思維的含義

系統(tǒng)思維，顧名思義也是一種思維模式，它是以系統(tǒng)理論為核心，把認(rèn)知對(duì)象作為一個(gè)整體，從整體及組成整體的要素關(guān)系出發(fā)，綜合考察的思維方式。現(xiàn)代社會(huì)中，系統(tǒng)思維的應(yīng)用無(wú)處不在，處理及協(xié)調(diào)各種關(guān)系等都離不開系統(tǒng)的思維模式。隨著系統(tǒng)思維模式的廣泛應(yīng)用，在學(xué)科學(xué)習(xí)中也逐步引入了系統(tǒng)思維的概念來(lái)幫助學(xué)生建立學(xué)科的宏觀思維模式，在提升學(xué)習(xí)效率的同時(shí)也進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。目前高中化學(xué)教學(xué)中存在考試目的性強(qiáng)的特點(diǎn)，很多時(shí)候僅僅為了考得高分而讓學(xué)識(shí)記憶重點(diǎn)知識(shí)、重要題型等，而忽視了化學(xué)學(xué)科本身的完整性以及學(xué)科思維的構(gòu)建。面對(duì)這樣的現(xiàn)象，新教改嚴(yán)格要求教師必須注重起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的培養(yǎng)，為了進(jìn)一步尋找更為有效的化學(xué)教學(xué)法，我們不斷用系統(tǒng)思維來(lái)幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識(shí)體系，初步形成科學(xué)精神。

2高中化學(xué)教學(xué)中系統(tǒng)思維的應(yīng)用

從化學(xué)的基本理論知識(shí)到化學(xué)元素間的反應(yīng)等，系統(tǒng)思維都有著廣泛的應(yīng)用。比如在講到化學(xué)反應(yīng)中能量問(wèn)題的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)混淆化學(xué)物質(zhì)釋放的能力與物質(zhì)自身內(nèi)能的關(guān)系問(wèn)題，我們可以運(yùn)用系統(tǒng)思維來(lái)進(jìn)行講解。首先我們先把被研究的物質(zhì)作為一個(gè)整體的系統(tǒng)，物質(zhì)以外為外部系統(tǒng);其次我們要說(shuō)明當(dāng)被研究的物質(zhì)向外部系統(tǒng)釋放能量時(shí)，那么這個(gè)物質(zhì)能量就降低了，外部系統(tǒng)則增長(zhǎng)了能量。可以看出，運(yùn)用系統(tǒng)思維把物質(zhì)及外部作為一個(gè)整體來(lái)研究，就可以更好地掌握化學(xué)中的放熱反應(yīng)。

下面我們來(lái)看具體的例子：下列化學(xué)變化過(guò)程中吸收能量的是哪一個(gè)選項(xiàng)，（A）Na+ → Na （B）H+Cl → HCl （C）H2 → H+H （D）Cl → Cl-，這道題中我們會(huì)發(fā)現(xiàn) C 選項(xiàng)為斷鍵吸收能量的過(guò)程。

有些學(xué)生在對(duì) A 選項(xiàng)中鈉離子變?yōu)殁c原子的過(guò)程是吸收能量的過(guò)程，但是將鈉離子作為一個(gè)整體來(lái)研究的話，我們可以看到是其能量是降低的，吸收能量的是電子。

在高中化學(xué)的教學(xué)中培養(yǎng)系統(tǒng)思維時(shí)有兩方面的內(nèi)容需要充分考慮：一是從化學(xué)知識(shí)本身出發(fā)，注重學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性;二是在思維方面考慮，注重思維方式方法的系統(tǒng)性。學(xué)科知識(shí)與系統(tǒng)思維的完美結(jié)合，在分析和解決高中化學(xué)難題時(shí)，學(xué)生才能運(yùn)用系統(tǒng)思維有效點(diǎn)的找出解題思路，避免了思維片面性的產(chǎn)生。

3高中化學(xué)中系統(tǒng)思維的培養(yǎng)

3.1系統(tǒng)化設(shè)計(jì)高中化學(xué)教學(xué)課時(shí)目標(biāo)

對(duì)于高中化學(xué)課堂教學(xué)來(lái)說(shuō)，教師對(duì)每節(jié)課的學(xué)習(xí)計(jì)劃不應(yīng)該是孤立和盲目的，而是應(yīng)該融入到整個(gè)教學(xué)體系中的一個(gè)點(diǎn)的講解，在講解過(guò)程中注意在學(xué)科體系中的位置及關(guān)聯(lián)的講解的工作。教學(xué)中的每一節(jié)課都有其教學(xué)目標(biāo)，對(duì)于這個(gè)目標(biāo)不應(yīng)該簡(jiǎn)單孤立的來(lái)看，而是作為學(xué)期、學(xué)年甚至是整個(gè)高中化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)課程來(lái)進(jìn)行教學(xué)。只有這樣，才能促進(jìn)學(xué)生加深對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科的系統(tǒng)思維性。

比如在高中化學(xué)體系中，堿金屬及其化合物的講解通常是分散到幾個(gè)課時(shí)的教學(xué)中，但是這些物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律都是具備極強(qiáng)的活潑性。這些物質(zhì)包括鈉、氧化鈉、過(guò)氧化鈉、氫氧化鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈉，由于鈉的活潑性極強(qiáng)，極易失去電子，當(dāng)其單質(zhì)與氧氣反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物為過(guò)氧化物;同樣氫氧化鈉由于極強(qiáng)的堿性，被稱為燒堿;受強(qiáng)還原性的影響，碳酸氫鈉與碳酸鈉水解后都呈現(xiàn)堿性等等相關(guān)的特點(diǎn)。這個(gè)就需要教師在進(jìn)行分重點(diǎn)講解時(shí)，也要讓學(xué)生聯(lián)系到整個(gè)家族的整體特性，認(rèn)識(shí)到這是一個(gè)系統(tǒng)下的知識(shí)點(diǎn)連接。

3.2系統(tǒng)化研究高中化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)高中化學(xué)的教學(xué)大綱，我們通常將高中化學(xué)分為六個(gè)部分，分別為基本概念及理論部分、元素化合物部分、有機(jī)化學(xué)部分、物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分、化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分、化學(xué)計(jì)算部分。這些內(nèi)容見(jiàn)既是單獨(dú)構(gòu)成的系統(tǒng)知識(shí)，同時(shí)他們之間也是相互關(guān)聯(lián)和作用共同構(gòu)成的化學(xué)學(xué)科系統(tǒng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中一方面需要從宏觀上認(rèn)識(shí)化學(xué)整體面貌，分析各部分間的關(guān)聯(lián)性，在整體上幫助學(xué)生構(gòu)建一個(gè)化學(xué)體系結(jié)構(gòu);另一方也要深入到每一個(gè)部分的內(nèi)部，去學(xué)習(xí)具體化學(xué)知識(shí)，對(duì)概念、原理及反應(yīng)過(guò)程等更加深入的掌握。

這種先見(jiàn)森林、再見(jiàn)樹木的教學(xué)法，讓學(xué)生在縱觀全局中進(jìn)行重點(diǎn)突破的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立起系統(tǒng)思維的思考模式。

3.3系統(tǒng)化研究高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)教學(xué)中動(dòng)手能力的體現(xiàn)，以合成氨的條件選擇為例，說(shuō)明系統(tǒng)思維在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。在氨氣合成時(shí)，高溫、高壓以及使用催化劑可以加快反應(yīng)的速度;在氨氣分離時(shí)，低溫、高壓可以更有效的分離出氨氣。面對(duì)這樣的情況，我們需要用系統(tǒng)思維去綜合考慮，將矛盾因素和一直因素進(jìn)行綜合，最終選取最為合理的合成氨的辦法。再比如，對(duì)于氧化還原反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，我們用系統(tǒng)思維分析后發(fā)現(xiàn)：氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是氧化劑與還原劑間的電子傳遞。在這個(gè)電子傳遞的過(guò)程中，我們可以引申出很多的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)電子通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行傳遞的時(shí)候，就構(gòu)成了原電池的原理;當(dāng)金屬離子搶到電子后就會(huì)還原成單質(zhì)等等。這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)從系統(tǒng)的思維角度進(jìn)行考慮后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)是物質(zhì)本身性質(zhì)決定的，這樣的系統(tǒng)化后，不僅增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)反應(yīng)的把握，同時(shí)還可以幫助他們進(jìn)行有效的知識(shí)遷移，提升對(duì)整個(gè)世界中物質(zhì)本質(zhì)的認(rèn)知能力。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高中化學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維，不僅可以幫助學(xué)生更好的掌握所學(xué)的分散的知識(shí)點(diǎn)，還可以幫助學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的構(gòu)建，培養(yǎng)其思維的整體性和發(fā)散性。在整個(gè)的教學(xué)活動(dòng)中，要求教師做好教學(xué)過(guò)程中的系統(tǒng)規(guī)劃，先在自己的知識(shí)體系中構(gòu)建出化學(xué)的系統(tǒng)思維，才能更好的在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。

參考文獻(xiàn)

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