林秋成

摘要：文章通過對(duì)造成“物質(zhì)的量”這一部分內(nèi)容教學(xué)困難原因進(jìn)行分析，在教學(xué)復(fù)習(xí)實(shí)踐過程中嘗試在“物質(zhì)的量”問題解決過程中引入三重表征訓(xùn)練，通過對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程中教學(xué)典型案例的過程呈現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)班前后教學(xué)情況的對(duì)照分析，突出了本教學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值。對(duì)化學(xué)教學(xué)過程中如何提高學(xué)生問題解決能力提供了思路，有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)的量 ；三重表征思維方式；三重表征訓(xùn)練；問題解決能力

文章編號(hào)：1008-0546（2014）09-0025-03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.09.008

“物質(zhì)的量”這一部分內(nèi)容，老師覺得難教，學(xué)生普遍反應(yīng)難學(xué)，在學(xué)生的作業(yè)及在歷次模擬測(cè)試中，考察“物質(zhì)的量”的試題得分率均較低，而且有許多知識(shí)點(diǎn)經(jīng)多次講解，每次考試學(xué)生仍會(huì)出錯(cuò)。造成這種現(xiàn)象的原因是什么呢？

一、“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因綜述

造成“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因很多，閆蒙鋼等認(rèn)為物質(zhì)的量把人們的研究視野從宏觀引入微觀，在微觀的世界里，需要人們更多地使用發(fā)達(dá)的抽象邏輯思維來(lái)重新認(rèn)識(shí)事物，學(xué)生認(rèn)知水平的欠缺造成物質(zhì)的量有關(guān)概念學(xué)習(xí)困難，教師的經(jīng)驗(yàn)錯(cuò)覺與課程共建意識(shí)不夠又一次加大了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度[1]。

徐天榮從教材特點(diǎn)分析出來(lái)造成“物質(zhì)的量”教學(xué)困難的5個(gè)方面：（1）概念多；（2）理論性強(qiáng)；（3）內(nèi)容抽象；（4）符號(hào)雜；（5）計(jì)算難。 本處教材光計(jì)算公式就有8個(gè)之多，計(jì)算常游離于微觀粒子與宏觀物理量之間，且許多計(jì)算還要考慮適用條件等外部因素，導(dǎo)致學(xué)生極易犯錯(cuò)誤[2]。

在調(diào)查學(xué)生“物質(zhì)的量”學(xué)習(xí)困難原因時(shí)，學(xué)生列出了以下幾個(gè)方面：（1）寫下了公式不知道字母表示的意思；（2）對(duì)公式理解不深入，對(duì)公式不能夠靈活轉(zhuǎn)換應(yīng)用；（3）與微觀粒子聯(lián)系的計(jì)算不能理解應(yīng)用；（4）公式的應(yīng)用條件不能在題目中應(yīng)用；（5）涉及到微觀粒子，由于微觀粒子以前了解不多，現(xiàn)在弄不清、公式的應(yīng)用條件部分能應(yīng)用，還經(jīng)常出錯(cuò)。

透過以上綜合分析“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因，從表面來(lái)看，造成教學(xué)困難，主要是因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容抽象而起?？稍谖铱磥?lái)，真正造成教學(xué)困難，應(yīng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏三重表征思維方式，缺乏將“宏觀-微觀-符號(hào)”三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的能力，任何一種表征薄弱都會(huì)引起學(xué)生不同表征間轉(zhuǎn)換的困難，從而導(dǎo)致化學(xué)學(xué)習(xí)困難。教師在教學(xué)過程中很少指導(dǎo)學(xué)生用三重表征思維方式學(xué)習(xí)化學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中思維能力嚴(yán)重不足，制約了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，分析和解決化學(xué)問題的能力[3]。

二、 三重表征思維方式

三重表征是在化學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者心理上形成的對(duì)物質(zhì)及其變化所特有的3 種表征形式（包括宏觀表征、微觀表征和符號(hào)表征）。宏觀表征是指物質(zhì)在物理和化學(xué)變化過程中表現(xiàn)出來(lái)的，可以直接觀察到的宏觀現(xiàn)象在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映，例如在頭腦中形成圖像的如暗紫色的粉末狀的高錳酸鉀；微觀表征主要指有關(guān)物質(zhì)的微觀組成和結(jié)構(gòu)、微觀粒子的運(yùn)動(dòng)及相互作用等微觀屬性在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映，如老師在講解水分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，借助模型學(xué)生能想象出一個(gè)氧原子通過共用電子對(duì)結(jié)合氫原子形成水分子的結(jié)構(gòu)；符號(hào)表征主要是指由拉丁文或英文字母組成的符號(hào)和圖形符號(hào)在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映。例如符號(hào)CO2，可以表示“二氧化碳這種物質(zhì)”、“二氧化碳是由碳元素和氧元素組成的”，還可以表示“1個(gè)二氧化碳分子”、“1個(gè)二氧化碳分子由1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成”?？梢娀瘜W(xué)符號(hào)不僅是一種思維的工具，還作為一種中介將宏觀物質(zhì)“二氧化碳”和微觀組成的二氧化碳分子及符號(hào)“CO2”聯(lián)系起來(lái)。從“宏觀-微觀-符號(hào)”三種表征水平上認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)知識(shí)，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，是化學(xué)學(xué)習(xí)特有的思維方式，我們稱之為三重表征思維方式。如圖1所示。

運(yùn)用三重表征思維方式學(xué)習(xí)化學(xué)能增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生分析和解決化學(xué)問題的能力[3]。那么，在解決“物質(zhì)的量”教學(xué)困難過程中，我們?nèi)绾伟讶乇碚饔?xùn)練融入平時(shí)的教學(xué)訓(xùn)練和問題解決過程中呢？下面我就談一談把三重表征訓(xùn)練滲透到“物質(zhì)的量”教學(xué)過程的教學(xué)設(shè)想和實(shí)踐。

三、三重表征訓(xùn)練教學(xué)設(shè)想和實(shí)踐

1. 三重表征實(shí)驗(yàn)班選定及實(shí)驗(yàn)情況分析

分析問題1典型錯(cuò)誤，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在符號(hào)表征方面問題不大，但是在宏觀和微觀表征聯(lián)系方面比較薄弱，因?yàn)橐庾R(shí)中沒有想到粒子之間距離（微觀）和外界條件溫度和壓強(qiáng)（宏觀）息息相關(guān)，導(dǎo)致遇到數(shù)據(jù)就進(jìn)行計(jì)算，把化學(xué)問題數(shù)學(xué)化，忽視了通常狀況和標(biāo)準(zhǔn)狀況的區(qū)別等。要解決這一問題，可以幫助學(xué)生多思考影響體積的因素，加強(qiáng)微觀粒子大小和距離的實(shí)物聯(lián)系，形成外界條件對(duì)微粒距離影響的動(dòng)態(tài)模型，加強(qiáng)聯(lián)想，把兩個(gè)條件的區(qū)別弄清，要求同學(xué)多畫微粒圖，加強(qiáng)聯(lián)想，形成意義建構(gòu)，提高自己在這一類問題上面的解題成功率。分析問題3、問題5典型錯(cuò)誤，我們發(fā)現(xiàn)，解決問題時(shí)如果需要學(xué)生建立宏觀表征和微觀表征之間關(guān)系，學(xué)生解決此類問題困難較大。

張丙香等研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在聯(lián)系兩種表征水平方面存在困難，難以實(shí)現(xiàn)不同表征水平間的思維轉(zhuǎn)換，因此不能成功地解決問題[4]。在物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生會(huì)遇到很多概念和公式，在理解概念和應(yīng)用公式時(shí)錯(cuò)誤五花八門：只會(huì)牢記公式，不會(huì)公式的應(yīng)用等。通過上面分析我們可以知道，以上列舉的問題僅是表象，學(xué)生真正暴露的問題是在化學(xué)問題解決過程中三重表征思維方式的不足，導(dǎo)致學(xué)生解題能力不夠，這是我們后面教學(xué)過程中需要著力改進(jìn)之處。

3. 三重表征實(shí)驗(yàn)班教學(xué)情況總結(jié)及分析

在進(jìn)行了大半年的教學(xué)實(shí)驗(yàn)后，筆者把實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班在物質(zhì)的量這一知識(shí)點(diǎn)和班級(jí)整體成績(jī)進(jìn)行了比較，結(jié)果見表3、表4。

通過表3知識(shí)點(diǎn)得分比較表我們可以看出，從模擬1到市?？?，實(shí)驗(yàn)班本身比較薄弱的知識(shí)點(diǎn)物質(zhì)的量得到了較大進(jìn)步。再通過表4來(lái)看一看實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班總體成績(jī)對(duì)比，對(duì)高二（3）和高二（4）進(jìn)行T檢驗(yàn)，得出進(jìn)行T檢驗(yàn)結(jié)果P（T≤t）單尾=0.00433833<0.05，可以認(rèn)為兩個(gè)班的考試分?jǐn)?shù)差異在統(tǒng)計(jì)上比較顯著，高二（4）現(xiàn)在成績(jī)比高二（3）要好得多。

張丙香等研究者總結(jié)了化學(xué)教學(xué)導(dǎo)致三重表征的困難表現(xiàn)為三方面：（1）化學(xué)教學(xué)中教師簡(jiǎn)單強(qiáng)調(diào)符號(hào)表征和問題解決而不重視宏觀現(xiàn)象和微觀表征的聯(lián)系；（2）化學(xué)教學(xué)中教師不能很好地結(jié)合宏觀微觀和符號(hào)表征，使學(xué)生長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息分散零亂，不能系統(tǒng)全面地對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行理解；（3）片面機(jī)械地強(qiáng)調(diào)宏觀微觀和符號(hào)三種表征，而不能夠?qū)⑵渑c學(xué)生的日常生活聯(lián)系在一起，學(xué)生無(wú)法達(dá)到深刻的理解[4]。研究結(jié)果指出我們?cè)谄綍r(shí)的化學(xué)教學(xué)中要充分利用實(shí)驗(yàn)、模型、微觀圖示、多媒體等直觀手段來(lái)突破學(xué)生的微觀認(rèn)知困難，突出符號(hào)的宏觀與微觀雙重含義，特別注重學(xué)生三重表征思維方式的培養(yǎng)和基本的科學(xué)觀念的培養(yǎng)，經(jīng)過三重表征訓(xùn)練使學(xué)生問題解決研究能力得到加強(qiáng)，遇到較抽象的問題會(huì)結(jié)合三重表征建立思考模型，讓三重表征訓(xùn)練和學(xué)生問題解決形成有機(jī)聯(lián)系，提高學(xué)生問題解決能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆蒙鋼，陳英. 高中化學(xué)新教材（必修1）中“物質(zhì)的量”內(nèi)容的難度分析[J]. 化學(xué)教育，2008，（5）

[2] 徐天榮. 物質(zhì)的量教學(xué)中先行組織者的設(shè)計(jì)[J]. 教學(xué)月刊（中學(xué)版），2009，（12上）

[3] 畢華林，黃婕，亓英麗. 化學(xué)學(xué)習(xí)中“宏觀-微觀-符號(hào)”三重表征的研究[J]. 化學(xué)教育，2005，（5）

[4] 張丙香，畢華林. 中學(xué)生化學(xué)反應(yīng)三重表征的困難及原因分析[J]. 教育科學(xué)研究，2013，（6）endprint

摘要：文章通過對(duì)造成“物質(zhì)的量”這一部分內(nèi)容教學(xué)困難原因進(jìn)行分析，在教學(xué)復(fù)習(xí)實(shí)踐過程中嘗試在“物質(zhì)的量”問題解決過程中引入三重表征訓(xùn)練，通過對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程中教學(xué)典型案例的過程呈現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)班前后教學(xué)情況的對(duì)照分析，突出了本教學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值。對(duì)化學(xué)教學(xué)過程中如何提高學(xué)生問題解決能力提供了思路，有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)的量 ；三重表征思維方式；三重表征訓(xùn)練；問題解決能力

文章編號(hào)：1008-0546（2014）09-0025-03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.09.008

“物質(zhì)的量”這一部分內(nèi)容，老師覺得難教，學(xué)生普遍反應(yīng)難學(xué)，在學(xué)生的作業(yè)及在歷次模擬測(cè)試中，考察“物質(zhì)的量”的試題得分率均較低，而且有許多知識(shí)點(diǎn)經(jīng)多次講解，每次考試學(xué)生仍會(huì)出錯(cuò)。造成這種現(xiàn)象的原因是什么呢？

一、“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因綜述

造成“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因很多，閆蒙鋼等認(rèn)為物質(zhì)的量把人們的研究視野從宏觀引入微觀，在微觀的世界里，需要人們更多地使用發(fā)達(dá)的抽象邏輯思維來(lái)重新認(rèn)識(shí)事物，學(xué)生認(rèn)知水平的欠缺造成物質(zhì)的量有關(guān)概念學(xué)習(xí)困難，教師的經(jīng)驗(yàn)錯(cuò)覺與課程共建意識(shí)不夠又一次加大了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度[1]。

徐天榮從教材特點(diǎn)分析出來(lái)造成“物質(zhì)的量”教學(xué)困難的5個(gè)方面：（1）概念多；（2）理論性強(qiáng)；（3）內(nèi)容抽象；（4）符號(hào)雜；（5）計(jì)算難。 本處教材光計(jì)算公式就有8個(gè)之多，計(jì)算常游離于微觀粒子與宏觀物理量之間，且許多計(jì)算還要考慮適用條件等外部因素，導(dǎo)致學(xué)生極易犯錯(cuò)誤[2]。

在調(diào)查學(xué)生“物質(zhì)的量”學(xué)習(xí)困難原因時(shí)，學(xué)生列出了以下幾個(gè)方面：（1）寫下了公式不知道字母表示的意思；（2）對(duì)公式理解不深入，對(duì)公式不能夠靈活轉(zhuǎn)換應(yīng)用；（3）與微觀粒子聯(lián)系的計(jì)算不能理解應(yīng)用；（4）公式的應(yīng)用條件不能在題目中應(yīng)用；（5）涉及到微觀粒子，由于微觀粒子以前了解不多，現(xiàn)在弄不清、公式的應(yīng)用條件部分能應(yīng)用，還經(jīng)常出錯(cuò)。

透過以上綜合分析“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因，從表面來(lái)看，造成教學(xué)困難，主要是因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容抽象而起。可在我看來(lái)，真正造成教學(xué)困難，應(yīng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏三重表征思維方式，缺乏將“宏觀-微觀-符號(hào)”三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的能力，任何一種表征薄弱都會(huì)引起學(xué)生不同表征間轉(zhuǎn)換的困難，從而導(dǎo)致化學(xué)學(xué)習(xí)困難。教師在教學(xué)過程中很少指導(dǎo)學(xué)生用三重表征思維方式學(xué)習(xí)化學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中思維能力嚴(yán)重不足，制約了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，分析和解決化學(xué)問題的能力[3]。

二、 三重表征思維方式

三重表征是在化學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者心理上形成的對(duì)物質(zhì)及其變化所特有的3 種表征形式（包括宏觀表征、微觀表征和符號(hào)表征）。宏觀表征是指物質(zhì)在物理和化學(xué)變化過程中表現(xiàn)出來(lái)的，可以直接觀察到的宏觀現(xiàn)象在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映，例如在頭腦中形成圖像的如暗紫色的粉末狀的高錳酸鉀；微觀表征主要指有關(guān)物質(zhì)的微觀組成和結(jié)構(gòu)、微觀粒子的運(yùn)動(dòng)及相互作用等微觀屬性在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映，如老師在講解水分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，借助模型學(xué)生能想象出一個(gè)氧原子通過共用電子對(duì)結(jié)合氫原子形成水分子的結(jié)構(gòu)；符號(hào)表征主要是指由拉丁文或英文字母組成的符號(hào)和圖形符號(hào)在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映。例如符號(hào)CO2，可以表示“二氧化碳這種物質(zhì)”、“二氧化碳是由碳元素和氧元素組成的”，還可以表示“1個(gè)二氧化碳分子”、“1個(gè)二氧化碳分子由1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成”?？梢娀瘜W(xué)符號(hào)不僅是一種思維的工具，還作為一種中介將宏觀物質(zhì)“二氧化碳”和微觀組成的二氧化碳分子及符號(hào)“CO2”聯(lián)系起來(lái)。從“宏觀-微觀-符號(hào)”三種表征水平上認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)知識(shí)，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，是化學(xué)學(xué)習(xí)特有的思維方式，我們稱之為三重表征思維方式。如圖1所示。

運(yùn)用三重表征思維方式學(xué)習(xí)化學(xué)能增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生分析和解決化學(xué)問題的能力[3]。那么，在解決“物質(zhì)的量”教學(xué)困難過程中，我們?nèi)绾伟讶乇碚饔?xùn)練融入平時(shí)的教學(xué)訓(xùn)練和問題解決過程中呢？下面我就談一談把三重表征訓(xùn)練滲透到“物質(zhì)的量”教學(xué)過程的教學(xué)設(shè)想和實(shí)踐。

三、三重表征訓(xùn)練教學(xué)設(shè)想和實(shí)踐

1. 三重表征實(shí)驗(yàn)班選定及實(shí)驗(yàn)情況分析

分析問題1典型錯(cuò)誤，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在符號(hào)表征方面問題不大，但是在宏觀和微觀表征聯(lián)系方面比較薄弱，因?yàn)橐庾R(shí)中沒有想到粒子之間距離（微觀）和外界條件溫度和壓強(qiáng)（宏觀）息息相關(guān)，導(dǎo)致遇到數(shù)據(jù)就進(jìn)行計(jì)算，把化學(xué)問題數(shù)學(xué)化，忽視了通常狀況和標(biāo)準(zhǔn)狀況的區(qū)別等。要解決這一問題，可以幫助學(xué)生多思考影響體積的因素，加強(qiáng)微觀粒子大小和距離的實(shí)物聯(lián)系，形成外界條件對(duì)微粒距離影響的動(dòng)態(tài)模型，加強(qiáng)聯(lián)想，把兩個(gè)條件的區(qū)別弄清，要求同學(xué)多畫微粒圖，加強(qiáng)聯(lián)想，形成意義建構(gòu)，提高自己在這一類問題上面的解題成功率。分析問題3、問題5典型錯(cuò)誤，我們發(fā)現(xiàn)，解決問題時(shí)如果需要學(xué)生建立宏觀表征和微觀表征之間關(guān)系，學(xué)生解決此類問題困難較大。

張丙香等研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在聯(lián)系兩種表征水平方面存在困難，難以實(shí)現(xiàn)不同表征水平間的思維轉(zhuǎn)換，因此不能成功地解決問題[4]。在物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生會(huì)遇到很多概念和公式，在理解概念和應(yīng)用公式時(shí)錯(cuò)誤五花八門：只會(huì)牢記公式，不會(huì)公式的應(yīng)用等。通過上面分析我們可以知道，以上列舉的問題僅是表象，學(xué)生真正暴露的問題是在化學(xué)問題解決過程中三重表征思維方式的不足，導(dǎo)致學(xué)生解題能力不夠，這是我們后面教學(xué)過程中需要著力改進(jìn)之處。

3. 三重表征實(shí)驗(yàn)班教學(xué)情況總結(jié)及分析

在進(jìn)行了大半年的教學(xué)實(shí)驗(yàn)后，筆者把實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班在物質(zhì)的量這一知識(shí)點(diǎn)和班級(jí)整體成績(jī)進(jìn)行了比較，結(jié)果見表3、表4。

通過表3知識(shí)點(diǎn)得分比較表我們可以看出，從模擬1到市模考，實(shí)驗(yàn)班本身比較薄弱的知識(shí)點(diǎn)物質(zhì)的量得到了較大進(jìn)步。再通過表4來(lái)看一看實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班總體成績(jī)對(duì)比，對(duì)高二（3）和高二（4）進(jìn)行T檢驗(yàn)，得出進(jìn)行T檢驗(yàn)結(jié)果P（T≤t）單尾=0.00433833<0.05，可以認(rèn)為兩個(gè)班的考試分?jǐn)?shù)差異在統(tǒng)計(jì)上比較顯著，高二（4）現(xiàn)在成績(jī)比高二（3）要好得多。

張丙香等研究者總結(jié)了化學(xué)教學(xué)導(dǎo)致三重表征的困難表現(xiàn)為三方面：（1）化學(xué)教學(xué)中教師簡(jiǎn)單強(qiáng)調(diào)符號(hào)表征和問題解決而不重視宏觀現(xiàn)象和微觀表征的聯(lián)系；（2）化學(xué)教學(xué)中教師不能很好地結(jié)合宏觀微觀和符號(hào)表征，使學(xué)生長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息分散零亂，不能系統(tǒng)全面地對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行理解；（3）片面機(jī)械地強(qiáng)調(diào)宏觀微觀和符號(hào)三種表征，而不能夠?qū)⑵渑c學(xué)生的日常生活聯(lián)系在一起，學(xué)生無(wú)法達(dá)到深刻的理解[4]。研究結(jié)果指出我們?cè)谄綍r(shí)的化學(xué)教學(xué)中要充分利用實(shí)驗(yàn)、模型、微觀圖示、多媒體等直觀手段來(lái)突破學(xué)生的微觀認(rèn)知困難，突出符號(hào)的宏觀與微觀雙重含義，特別注重學(xué)生三重表征思維方式的培養(yǎng)和基本的科學(xué)觀念的培養(yǎng)，經(jīng)過三重表征訓(xùn)練使學(xué)生問題解決研究能力得到加強(qiáng)，遇到較抽象的問題會(huì)結(jié)合三重表征建立思考模型，讓三重表征訓(xùn)練和學(xué)生問題解決形成有機(jī)聯(lián)系，提高學(xué)生問題解決能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆蒙鋼，陳英. 高中化學(xué)新教材（必修1）中“物質(zhì)的量”內(nèi)容的難度分析[J]. 化學(xué)教育，2008，（5）

[2] 徐天榮. 物質(zhì)的量教學(xué)中先行組織者的設(shè)計(jì)[J]. 教學(xué)月刊（中學(xué)版），2009，（12上）

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[4] 張丙香，畢華林. 中學(xué)生化學(xué)反應(yīng)三重表征的困難及原因分析[J]. 教育科學(xué)研究，2013，（6）endprint

摘要：文章通過對(duì)造成“物質(zhì)的量”這一部分內(nèi)容教學(xué)困難原因進(jìn)行分析，在教學(xué)復(fù)習(xí)實(shí)踐過程中嘗試在“物質(zhì)的量”問題解決過程中引入三重表征訓(xùn)練，通過對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程中教學(xué)典型案例的過程呈現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)班前后教學(xué)情況的對(duì)照分析，突出了本教學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值。對(duì)化學(xué)教學(xué)過程中如何提高學(xué)生問題解決能力提供了思路，有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)的量 ；三重表征思維方式；三重表征訓(xùn)練；問題解決能力

文章編號(hào)：1008-0546（2014）09-0025-03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.09.008

“物質(zhì)的量”這一部分內(nèi)容，老師覺得難教，學(xué)生普遍反應(yīng)難學(xué)，在學(xué)生的作業(yè)及在歷次模擬測(cè)試中，考察“物質(zhì)的量”的試題得分率均較低，而且有許多知識(shí)點(diǎn)經(jīng)多次講解，每次考試學(xué)生仍會(huì)出錯(cuò)。造成這種現(xiàn)象的原因是什么呢？

一、“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因綜述

造成“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因很多，閆蒙鋼等認(rèn)為物質(zhì)的量把人們的研究視野從宏觀引入微觀，在微觀的世界里，需要人們更多地使用發(fā)達(dá)的抽象邏輯思維來(lái)重新認(rèn)識(shí)事物，學(xué)生認(rèn)知水平的欠缺造成物質(zhì)的量有關(guān)概念學(xué)習(xí)困難，教師的經(jīng)驗(yàn)錯(cuò)覺與課程共建意識(shí)不夠又一次加大了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度[1]。

徐天榮從教材特點(diǎn)分析出來(lái)造成“物質(zhì)的量”教學(xué)困難的5個(gè)方面：（1）概念多；（2）理論性強(qiáng)；（3）內(nèi)容抽象；（4）符號(hào)雜；（5）計(jì)算難。 本處教材光計(jì)算公式就有8個(gè)之多，計(jì)算常游離于微觀粒子與宏觀物理量之間，且許多計(jì)算還要考慮適用條件等外部因素，導(dǎo)致學(xué)生極易犯錯(cuò)誤[2]。

在調(diào)查學(xué)生“物質(zhì)的量”學(xué)習(xí)困難原因時(shí)，學(xué)生列出了以下幾個(gè)方面：（1）寫下了公式不知道字母表示的意思；（2）對(duì)公式理解不深入，對(duì)公式不能夠靈活轉(zhuǎn)換應(yīng)用；（3）與微觀粒子聯(lián)系的計(jì)算不能理解應(yīng)用；（4）公式的應(yīng)用條件不能在題目中應(yīng)用；（5）涉及到微觀粒子，由于微觀粒子以前了解不多，現(xiàn)在弄不清、公式的應(yīng)用條件部分能應(yīng)用，還經(jīng)常出錯(cuò)。

透過以上綜合分析“物質(zhì)的量”教學(xué)困難原因，從表面來(lái)看，造成教學(xué)困難，主要是因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容抽象而起?？稍谖铱磥?lái)，真正造成教學(xué)困難，應(yīng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏三重表征思維方式，缺乏將“宏觀-微觀-符號(hào)”三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的能力，任何一種表征薄弱都會(huì)引起學(xué)生不同表征間轉(zhuǎn)換的困難，從而導(dǎo)致化學(xué)學(xué)習(xí)困難。教師在教學(xué)過程中很少指導(dǎo)學(xué)生用三重表征思維方式學(xué)習(xí)化學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中思維能力嚴(yán)重不足，制約了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，分析和解決化學(xué)問題的能力[3]。

二、 三重表征思維方式

三重表征是在化學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者心理上形成的對(duì)物質(zhì)及其變化所特有的3 種表征形式（包括宏觀表征、微觀表征和符號(hào)表征）。宏觀表征是指物質(zhì)在物理和化學(xué)變化過程中表現(xiàn)出來(lái)的，可以直接觀察到的宏觀現(xiàn)象在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映，例如在頭腦中形成圖像的如暗紫色的粉末狀的高錳酸鉀；微觀表征主要指有關(guān)物質(zhì)的微觀組成和結(jié)構(gòu)、微觀粒子的運(yùn)動(dòng)及相互作用等微觀屬性在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映，如老師在講解水分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，借助模型學(xué)生能想象出一個(gè)氧原子通過共用電子對(duì)結(jié)合氫原子形成水分子的結(jié)構(gòu)；符號(hào)表征主要是指由拉丁文或英文字母組成的符號(hào)和圖形符號(hào)在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映。例如符號(hào)CO2，可以表示“二氧化碳這種物質(zhì)”、“二氧化碳是由碳元素和氧元素組成的”，還可以表示“1個(gè)二氧化碳分子”、“1個(gè)二氧化碳分子由1個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子構(gòu)成”?？梢娀瘜W(xué)符號(hào)不僅是一種思維的工具，還作為一種中介將宏觀物質(zhì)“二氧化碳”和微觀組成的二氧化碳分子及符號(hào)“CO2”聯(lián)系起來(lái)。從“宏觀-微觀-符號(hào)”三種表征水平上認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)知識(shí)，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，是化學(xué)學(xué)習(xí)特有的思維方式，我們稱之為三重表征思維方式。如圖1所示。

運(yùn)用三重表征思維方式學(xué)習(xí)化學(xué)能增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生分析和解決化學(xué)問題的能力[3]。那么，在解決“物質(zhì)的量”教學(xué)困難過程中，我們?nèi)绾伟讶乇碚饔?xùn)練融入平時(shí)的教學(xué)訓(xùn)練和問題解決過程中呢？下面我就談一談把三重表征訓(xùn)練滲透到“物質(zhì)的量”教學(xué)過程的教學(xué)設(shè)想和實(shí)踐。

三、三重表征訓(xùn)練教學(xué)設(shè)想和實(shí)踐

1. 三重表征實(shí)驗(yàn)班選定及實(shí)驗(yàn)情況分析

分析問題1典型錯(cuò)誤，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在符號(hào)表征方面問題不大，但是在宏觀和微觀表征聯(lián)系方面比較薄弱，因?yàn)橐庾R(shí)中沒有想到粒子之間距離（微觀）和外界條件溫度和壓強(qiáng)（宏觀）息息相關(guān)，導(dǎo)致遇到數(shù)據(jù)就進(jìn)行計(jì)算，把化學(xué)問題數(shù)學(xué)化，忽視了通常狀況和標(biāo)準(zhǔn)狀況的區(qū)別等。要解決這一問題，可以幫助學(xué)生多思考影響體積的因素，加強(qiáng)微觀粒子大小和距離的實(shí)物聯(lián)系，形成外界條件對(duì)微粒距離影響的動(dòng)態(tài)模型，加強(qiáng)聯(lián)想，把兩個(gè)條件的區(qū)別弄清，要求同學(xué)多畫微粒圖，加強(qiáng)聯(lián)想，形成意義建構(gòu)，提高自己在這一類問題上面的解題成功率。分析問題3、問題5典型錯(cuò)誤，我們發(fā)現(xiàn)，解決問題時(shí)如果需要學(xué)生建立宏觀表征和微觀表征之間關(guān)系，學(xué)生解決此類問題困難較大。

張丙香等研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在聯(lián)系兩種表征水平方面存在困難，難以實(shí)現(xiàn)不同表征水平間的思維轉(zhuǎn)換，因此不能成功地解決問題[4]。在物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生會(huì)遇到很多概念和公式，在理解概念和應(yīng)用公式時(shí)錯(cuò)誤五花八門：只會(huì)牢記公式，不會(huì)公式的應(yīng)用等。通過上面分析我們可以知道，以上列舉的問題僅是表象，學(xué)生真正暴露的問題是在化學(xué)問題解決過程中三重表征思維方式的不足，導(dǎo)致學(xué)生解題能力不夠，這是我們后面教學(xué)過程中需要著力改進(jìn)之處。

3. 三重表征實(shí)驗(yàn)班教學(xué)情況總結(jié)及分析

在進(jìn)行了大半年的教學(xué)實(shí)驗(yàn)后，筆者把實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班在物質(zhì)的量這一知識(shí)點(diǎn)和班級(jí)整體成績(jī)進(jìn)行了比較，結(jié)果見表3、表4。

通過表3知識(shí)點(diǎn)得分比較表我們可以看出，從模擬1到市?？迹瑢?shí)驗(yàn)班本身比較薄弱的知識(shí)點(diǎn)物質(zhì)的量得到了較大進(jìn)步。再通過表4來(lái)看一看實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班總體成績(jī)對(duì)比，對(duì)高二（3）和高二（4）進(jìn)行T檢驗(yàn)，得出進(jìn)行T檢驗(yàn)結(jié)果P（T≤t）單尾=0.00433833<0.05，可以認(rèn)為兩個(gè)班的考試分?jǐn)?shù)差異在統(tǒng)計(jì)上比較顯著，高二（4）現(xiàn)在成績(jī)比高二（3）要好得多。

張丙香等研究者總結(jié)了化學(xué)教學(xué)導(dǎo)致三重表征的困難表現(xiàn)為三方面：（1）化學(xué)教學(xué)中教師簡(jiǎn)單強(qiáng)調(diào)符號(hào)表征和問題解決而不重視宏觀現(xiàn)象和微觀表征的聯(lián)系；（2）化學(xué)教學(xué)中教師不能很好地結(jié)合宏觀微觀和符號(hào)表征，使學(xué)生長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息分散零亂，不能系統(tǒng)全面地對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行理解；（3）片面機(jī)械地強(qiáng)調(diào)宏觀微觀和符號(hào)三種表征，而不能夠?qū)⑵渑c學(xué)生的日常生活聯(lián)系在一起，學(xué)生無(wú)法達(dá)到深刻的理解[4]。研究結(jié)果指出我們?cè)谄綍r(shí)的化學(xué)教學(xué)中要充分利用實(shí)驗(yàn)、模型、微觀圖示、多媒體等直觀手段來(lái)突破學(xué)生的微觀認(rèn)知困難，突出符號(hào)的宏觀與微觀雙重含義，特別注重學(xué)生三重表征思維方式的培養(yǎng)和基本的科學(xué)觀念的培養(yǎng)，經(jīng)過三重表征訓(xùn)練使學(xué)生問題解決研究能力得到加強(qiáng)，遇到較抽象的問題會(huì)結(jié)合三重表征建立思考模型，讓三重表征訓(xùn)練和學(xué)生問題解決形成有機(jī)聯(lián)系，提高學(xué)生問題解決能力。

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