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系統化思維在高中化學中的應用論文

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一、系統思維的含義

系統化思維在高中化學中的應用論文

系統思維,顧名思義也是一種思維模式,它是以系統理論爲核心,把認知對象作爲一個整體,從整體及組成整體的要素關係出發,綜合考察的思維方式。現代社會中,系統思維的應用無處不在,處理及協調各種關係等都離不開系統的思維模式。隨着系統思維模式的廣泛應用,在學科學習中也逐步引入了系統思維的概念來幫助學生建立學科的宏觀思維模式,在提升學習效率的同時也進一步培養學生的思維能力。目前高中化學教學中存在考試目的性強的特點,很多時候僅僅爲了考得高分而讓學識記憶重點知識、重要題型等,而忽視了化學學科本身的完整性以及學科思維的構建。面對這樣的現象,新教改嚴格要求教師必須注重起學生自主學習的培養,爲了進一步尋找更爲有效的化學教學法,我們不斷用系統思維來幫助學生構建化學知識體系,初步形成科學精神。

二、高中化學教學中系統思維的應用

從化學的基本理論知識到化學元素間的反應等,系統思維都有着廣泛的應用。比如在講到化學反應中能量問題的時候,經常會混淆化學物質釋放的能力與物質自身內能的關係問題,我們可以運用系統思維來進行講解。首先我們先把被研究的物質作爲一個整體的系統,物質以外爲外部系統;其次我們要說明當被研究的物質向外部系統釋放能量時,那麼這個物質能量就降低了,外部系統則增長了能量。可以看出,運用系統思維把物質及外部作爲一個整體來研究,就可以更好地掌握化學中的放熱反應。

下面我們來看具體的例子:下列化學變化過程中吸收能量的是哪一個選項,(A)Na+ → Na (B)H+Cl → HCl (C)H2 → H+H (D)Cl → Cl-,這道題中我們會發現 C 選項爲斷鍵吸收能量的過程。

有些學生在對 A 選項中鈉離子變爲鈉原子的過程是吸收能量的過程,但是將鈉離子作爲一個整體來研究的話,我們可以看到是其能量是降低的,吸收能量的是電子

在高中化學的教學中培養系統思維時有兩方面的內容需要充分考慮:一是從化學知識本身出發,注重學科知識結構的完整性;二是在思維方面考慮,注重思維方式方法的系統性。學科知識與系統思維的完美結合,在分析和解決高中化學難題時,學生才能運用系統思維有效點的找出解題思路,避免了思維片面性的產生。

三、高中化學中系統思維的培養

1. 系統化設計高中化學教學課時目標

對於高中化學課堂教學來說,教師對每節課的學習計劃不應該是孤立和盲目的,而是應該融入到整個教學體系中的一個點的講解,在講解過程中注意在學科體系中的位置及關聯的講解的工作。教學中的每一節課都有其教學目標,對於這個目標不應該簡單孤立的來看,而是作爲學期、學年甚至是整個高中化學課程的關聯課程來進行教學。只有這樣,才能促進學生加深對化學學科的認識,培養學生學科的系統思維性。

比如在高中化學體系中,鹼金屬及其化合物的講解通常是分散到幾個課時的教學中,但是這些物質的性質及反應規律都是具備極強的活潑性。這些物質包括鈉、氧化鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈉,由於鈉的活潑性極強,極易失去電子,當其單質與氧氣反應時產物爲過氧化物;同樣氫氧化鈉由於極強的鹼性,被稱爲燒鹼;受強還原性的影響,碳酸氫鈉與碳酸鈉水解後都呈現鹼性等等相關的特點。這個就需要教師在進行分重點講解時,也要讓學生聯繫到整個家族的整體特性,認識到這是一個系統下的知識點連接。

2. 系統化研究高中化學的'教學內容

根據高中化學的教學大綱,我們通常將高中化學分爲六個部分,分別爲基本概念及理論部分、元素化合物部分、有機化學部分、物質結構部分、化學實驗部分、化學計算部分。這些內容見既是單獨構成的系統知識,同時他們之間也是相互關聯和作用共同構成的化學學科系統。學生在學習過程中一方面需要從宏觀上認識化學整體面貌,分析各部分間的關聯性,在整體上幫助學生構建一個化學體系結構;另一方也要深入到每一個部分的內部,去學習具體化學知識,對概念、原理及反應過程等更加深入的掌握。

這種先見森林、再見樹木的教學法,讓學生在縱觀全局中進行重點突破的學習,幫助學生建立起系統思維的思考模式。

3. 系統化研究高中化學實驗

化學實驗作爲化學教學中動手能力的體現,以合成氨的條件選擇爲例,說明系統思維在化學實驗中的應用。在氨氣合成時,高溫、高壓以及使用催化劑可以加快反應的速度;在氨氣分離時,低溫、高壓可以更有效的分離出氨氣。面對這樣的情況,我們需要用系統思維去綜合考慮,將矛盾因素和一直因素進行綜合,最終選取最爲合理的合成氨的辦法。再比如,對於氧化還原反應的實驗中,我們用系統思維分析後發現:氧化還原反應的實質就是氧化劑與還原劑間的電子傳遞。在這個電子傳遞的過程中,我們可以引申出很多的化學反應現象:當電子透過導線進行傳遞的時候,就構成了原電池的原理;當金屬離子搶到電子後就會還原成單質等等。這些化學實驗從系統的思維角度進行考慮後,我們會發現化學反應是物質本身性質決定的,這樣的系統化後,不僅增強了學生對化學實驗和化學反應的把握,同時還可以幫助他們進行有效的知識遷移,提升對整個世界中物質本質的認知能力。

結語

綜上所述,在高中化學中培養學生的系統思維,不僅可以幫助學生更好的掌握所學的分散的知識點,還可以幫助學生對學科知識進行系統性的構建,培養其思維的整體性和發散性。在整個的教學活動中,要求教師做好教學過程中的系統規劃,先在自己的知識體系中構建出化學的系統思維,才能更好的在教學中培養學生的系統思維能力。

參考文獻:

[1] 蘇建立 . 高中化學教學需要系統思維 [J]. 教學與管理 ( 理論版 ),2014(7)。

[2] 王東 . 高中化學教學重視對學生思維的培養 [J]. 軟件 ( 教育現代化 )( 電子版 ),2015(2)。