21世纪的科学教育越来越强调对学生系统思维的培养。在化学教育领域,体现为认识化学学科内部的联系,同时将学生的学习扩展到化学概念和理论之外,理解化学、物理、生物和环境系统之间的相互联系,以及这些系统的跨学科和关联性对于解决全球性问题的重要价值。目前,在化学学科背景下具体如何培养学生的系统思维,学生系统思维的发展特点如何,相关的研究还非常薄弱。基于此,本研究尝试提出“识别-理解-实现（Recognition,Understanding and Implementation,简称为RUI）”的系统学习模式,以浙江省绍兴市J中学的高二年级化学选考班级的25名学生为研究对象,选择化学反应原理内容设计并实施促进系统思维发展的教学,探究学生在这种学习模式中系统思维的发展特点,以期为中学化学教育中学生系统思维的培养和发展提供理论和实证支持。首先对国内外有关系统思维及其发展研究的文献进行梳理分析,界定核心概念,确定研究的理论框架;其次,采用设计研究的方法,对促进系统思维发展的RUI化学主题式教学的目标、内容、活动以及评价方案进行设计;接着采用准教育实验研究法,选择化学选考班级的学生,进行为期十周的RUI化学主题式教学实践活动,并收集学生完成的学习任务单,系统概念图,解释性问卷等文本材料,将其作为评估学生系统思维培养效果和发展变化的重要依据;通过对系统概念图和解释性问卷进行整理、评分,运用SPSS软件对数据进行分析统计,描绘出学生系统思维发展变化的动态过程,结合对学生学习表现的质性分析,得到以下结论:（1）“识别-理解-实现”的RUI系统学习模式能够有效促进学生系统思维的发展,系统概念图、联系圈等是促进学生系统思维发展的有效工具。（2）化学反应原理主题教学中实施RUI学习模式,学习的过程性成果证明学生系统思维的三个层级,即系统分析、系统综合以及系统实现三个能力层级包含的7种子能力（A1、S1、S2、S3、I1、I2、I3）的发展变化呈现曲折上升,各子能力的变化趋势并不完全一致,只有A1、S1、S3能力的变化趋于一致,通过相关性检验发现三者高度相关。一方面证实了已有研究中提出的较低层级能力的发展是较高能力层级发展的基础,另一方面也表明系统思维层次模型中部分子能力的发展具有一定的独立性,尤其是I1、I2和I3这三个较高层级的系统思维子能力。另外,学生在各个系统思维子能力上的表现与主题系统的复杂抽象程度有关。相较于宏观层面的系统,学生对微观粒子系统的认识存在更多的困难。（3）不同性别和学业水平的学生在系统思维的表现水平上不存在显著差异。最后,基于研究的过程和结论,对中学化学教育中发展学生系统思维的策略提出建议。