系統(tǒng)思考與研究性學習

研究性學習與系統(tǒng)思考系統(tǒng)思考項目組王峰講座主要內容【核心】：如何運用系統(tǒng)思考更好地進行研究性學習【內容】：一、什么是系統(tǒng)思考二、為什么需要系統(tǒng)思考三、如何運用系統(tǒng)思考進行研究性學習四、附中“系統(tǒng)思考”平臺的研究成果五、如何走近“系統(tǒng)思考”系統(tǒng)子系統(tǒng)超系統(tǒng)(一)什么是系統(tǒng)一、什么是系統(tǒng)思考abcdn系統(tǒng)是由若干相互聯(lián)系、相互作用的要素按一定方式組成的統(tǒng)一整體夸克１０－１７ｃｍ

基本粒子１０－１3ｃｍ

原子１０－8ｃｍ

分子１０－７ｃｍ

聚集態(tài)１－1００ｃｍ

地幔大氣層水層地殼核內核地球１０７ｃｍ

無機系統(tǒng)的發(fā)展家庭社會組織國家國際組織社會系統(tǒng)的發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)：森林、草原、海洋、高山、農業(yè)、城市……大型肉食動物微生物和貝類小型肉食動物尸體小型肉食動物大型昆蟲爬蟲類小型昆蟲大型魚類小型魚類微生物和貝類糞便和尿肉食昆蟲水生植物與微生物個體生理系統(tǒng)器官組織細胞細胞器核酸DNA分子生物大分子蛋白質有機系統(tǒng)的發(fā)展系統(tǒng)思考系統(tǒng)思考就是用系統(tǒng)的觀點，在長時間和大空間范圍內動態(tài)地看問題、關注系統(tǒng)的結構，找到解決復雜動態(tài)問題的方法。系統(tǒng)思考是分析研究和解決動態(tài)復雜系統(tǒng)問題的一種系統(tǒng)方法架構，其核心是唯物系統(tǒng)辯證觀。從本質上看，它實際上是一種分析、綜合系統(tǒng)內外反饋信息、非線性特點和時間延遲影響的整體動態(tài)思考方法。綜合分析是系統(tǒng)思考很關鍵的要求，系統(tǒng)思考強調以長遠的目光，審視事物的全景，而不是將注意集中于局部或眼前。也就是說，既要見樹，也要見林。系統(tǒng)思考無處不在，人人都有系統(tǒng)化思考,高素質人才需要系統(tǒng)思考!二、為什么需要系統(tǒng)思考1485年英國國王理查三世在波斯沃斯戰(zhàn)役中被里奇蒙德伯爵亨利擊敗釘子缺，蹄鐵卸；蹄鐵卸，戰(zhàn)馬蹶；戰(zhàn)馬蹶，騎士絕；騎士絕，戰(zhàn)事折，戰(zhàn)事折，國家滅。事例1：維納民謠（蝴蝶效應）取一張普通的紙（其厚度約0.1mm），將其對折后，再次對折，此紙厚度仍然不到0.5mm。若你將紙對折40次以上，根據直覺，請估算紙會有多厚？240=1099511627776每樓層4米層高：27487790層高樓?。∪裟銓⒓垖φ?00次以上，紙會有多厚？你的計算和你的直覺估計有多少差距？事例2：疊紙厚度猜想這是啥

？事例3：局部思維的限制猜到了嗎

？沒想到是兩個小朋友在看嗯！他們還不夠高喔

！在一座農莊里一座很大的農莊模型

！只是模型在玩還是在工作

？怎

么

有

手

指

頭

？只是本雜志案例背后的道理2、許多變化是非線性的，有些開始是微小的，難以察覺的，但等到察覺已經為時過晚。1、我們面臨的世界是個不斷變化、緊密相連的世界。3、人們經常會關注事物的局部情況，而經常忽視事物的全局關系。事例4：參加補習一段時間后，為何英語沒進步?設立基本邏輯關系圖“”表示因果邏輯關系“+”表示正相關（增函數）“-”表示負相關（減函數）要填什么?設立基本邏輯關系圖要填什么?直覺上補習和讀書時間增加會使英語成績進步，并往目標不斷接近——

從補習到進步總是需要一些時間——延伸思考發(fā)散時間延遲目標趨近B：Balance平衡邏輯時間延遲這是什么?這是什么?完善思維體系“補習行為”到“成績進步”會有時間延遲,若不了解則會因短時間無法大幅縮短差距而產生挫折感，以至調降原有的目標。時間延遲要填什么?要填什么?進一步完善思維體系時間延遲R：Rise增強邏輯要填什么?由于補習時間過量，產生后遺癥(上課不專心)，使聽課效率降低,反而使成績退步了！目標被逐步侵蝕！引鴆止渇的行為！思考：通過“系統(tǒng)思考”的分析，如何才能更好地發(fā)揮英語補習的正向作用？（1）制定合理的學習目標，符合最近發(fā)展區(qū)原理；（2）明確成功不是一蹴而就的，有時需要一個比較漫長的過程；（3）行動要適度，過度容易產生后遺癥，甚至會降低原本目標的達成度。……三、如何運用系統(tǒng)思考進行研究性學習回顧上次研究性學習動員內容：一、研究性學習簡介二、研究性學習總體要求三、課程實施計劃與內容四、研究性學習評價方式五、取得成果后可以參加的評比六、高一上學期計劃與安排七、報名注意事項明確了研究的流程高品質的研究性學習？時間方法平臺……系統(tǒng)思考在研究性學習過程中可以發(fā)揮的許多積極作用，比如分析環(huán)節(jié)更加完善、研究環(huán)節(jié)更加科學以及研究報告品質更高等等。系統(tǒng)思考的主要研究模式為：選擇課題→分析系統(tǒng)→建立模型→模擬實驗→預測趨勢→采集數據→修正模型→形成決策。三、如何運用系統(tǒng)思考進行研究性學習三、如何運用系統(tǒng)思考進行研究性學習學生運用系統(tǒng)思考理論，進行研究性學習研究案例：水質凈化系統(tǒng)模擬分析一、問題背景課余時間同學們都愛漫步于校園內的未名湖畔，然而每到夏天，池塘的水總是散發(fā)出陣陣難聞的氣味。是什么使我們池塘的水質變壞？同學們在檢查水質Eco-machine水質凈化系統(tǒng)赴美交流學習水族箱中DO變化模擬圖系統(tǒng)動力學建模棧流圖通過網絡與美國學生交流與美國學生討論水華的控制與美國學生討論水華的控制研究結論：

在研究成果中我們獲得了如下認識，這將用于進一步研究改善未名湖的水質的措施。１．溶解氧的值在一個范圍內變化，周期是一天。２．增氧泵能增加水中的溶解氧，但增氧泵的數量與水中的溶解氧并不成正比。3．凌晨至中午使用增氧泵增加溶解氧的效果最好，這是因為增氧泵增氧有延遲?！瓕W習心得我們在實驗室建立了Eco-machine水質凈化系統(tǒng)，這使我們可以非常方便地監(jiān)測增氧泵、挺水植物、沉水植物等對水質的影響。然而生態(tài)系統(tǒng)的運作是非常復雜的，有時因我們的心智模型的左右，往往會形成錯誤的判斷。通過系統(tǒng)動力學建模來分析復雜因素之間關系，增強了我們的洞察力，這使我們在研究中獲得了一個又一個驚喜。學生論文：

系統(tǒng)思考社團同學談談研究心得1、王譽曉—《南京公交線路合理化建議》2、夏悅然—《水火箭》四、附中“系統(tǒng)思考”平臺的研究成果運用系統(tǒng)思考指導學生研究性學習成果2005年7月波士頓會議2007年7月DYNAMI-QUEST賽場2007年10月上海會議/南京交流2009年10月全國課改經驗交流會研究行學習成果展2010年3月教材首發(fā)儀式2010年7月首爾會議2012年6月威爾斯利會議2014年7月20日，第32屆國際系統(tǒng)動力學年會在荷蘭戴爾福特理工大學隆重召開。

我校原高二（5）班秦榛同學的論文《長頜鱭：危機與應對》被收錄為會議論文，應邀參加會議，并作為唯一的中學生在會上作關于這篇論文的海報展示國際系統(tǒng)動力學年會學生入選交流論文“環(huán)境對于城市化的影響”“以系統(tǒng)動力學方法研究房價的調控”“系統(tǒng)思考在感冒藥銷售中的應用”“對既定區(qū)域內人們的生活質量的研究”“系統(tǒng)思考對于李約瑟難題的試解”

“唐家山堰塞湖泄洪過程風險評估與預測”“以系統(tǒng)動力學方法研討水華的形成與防治”“系統(tǒng)思考在旅游業(yè)中的應用”“試以系統(tǒng)動力學的觀點論中國古建筑屋頂曲面的形成”“探究失業(yè)率的影響因素及解決方法”“系統(tǒng)思考”課程成果南京市精品校本選修課程一等獎江蘇省第四屆“優(yōu)秀校本課程”評選一等獎南京市授予“系統(tǒng)思考”星光基地首屆南京市基礎教育教學成果特等獎“系統(tǒng)思考在創(chuàng)新性教學中應用”的主要成果首屆江蘇省基礎教育教學成果一等獎“系統(tǒng)思考在創(chuàng)新性教學中應用”的主要成果江蘇省首批普通高中課程基地2016我們將繼續(xù)。。。南師大附中“系統(tǒng)思考”課程組織架構五、如何走近“系統(tǒng)思考”系統(tǒng)思考課程基地課程通識教育課程專業(yè)學習課程拓展應用課程通識講座案例展示選修課程專業(yè)教材社團活動研究性學習南師附中附中課程大體系系統(tǒng)思考課程1、高一系統(tǒng)思考通識教育；2、系統(tǒng)思考選修課程（高一下和高二上兩學期都可以報名）3、系統(tǒng)思考學生社團；4、運用系統(tǒng)思考進行研究性學習5、南師附中系統(tǒng)思考論壇5339449336、圖書館借書自學《系統(tǒng)思考——駕馭復雜世界的技能》7、附中網頁,在主頁左下方有一個“系統(tǒng)思考”的鏈接五、如何走近“系統(tǒng)思考”8、附中系統(tǒng)思考指導教師團隊校級領導：徐險峰（外語）教務處：楊軍（生物）彭鵬（信息）學工處：夏群（政治）數學：周杰芮強 物理：陳鋒王峰化學：俞大蓉韋英俊地理：丁志軍余珍

政治：劉成厚 歷史：徐聰穎 生物：姚玉琴沈靜丹李幽蘭邢輝

五、如何走近“系統(tǒng)思考”

“系統(tǒng)思考”課程基地建設一門選修課程創(chuàng)建綜合實驗室、數字模擬試驗室選修課：學生練習繪制因果環(huán)圖學生討論:影響食品價格的因素“學生公司”如何盈利？學生辯論:城西干道是否應當拆除討論：體育課遲到現象討論課時長短問題討論班集體建設建設“系統(tǒng)思考”網頁建設“系統(tǒng)思考”網頁建立系統(tǒng)思考的案例庫物理學科：學生制作的阻尼振動模型運行結果+可逆反應中反應物、生成物濃度與正、逆反應速率之間的因果環(huán)圖反應物濃度正反應速率+-B逆反應速率生成物濃度-+B+化學學科案例：生物學科案例：六、系統(tǒng)思考的發(fā)展前景系統(tǒng)思考改善了學生的心智模型凡是值得思考的事情，沒有不是被人思考過的，我們必須做的只是試圖重新加以思考而已。