黃孫欄

摘 要：高中化學的教與學，是學生深入學習化學的關鍵階段，如何提升化學的教學質量和教學效率是教學規(guī)劃中非常重要的一點?！叭乇碚鳌敝傅氖窃诨瘜W學習過程中建立起獨特的思維模式，“三重表征”可以實現(xiàn)化學知識的深入描述，同時構建良好的知識體系關聯(lián)，形成完善的化學知識架構，對化學觀念有良好的認知。這對于化學的教學來說意義重大。觀察到學生在化學學習的整個過程中，很難建立起“三重表征”之間有效的學習體系，難以引導學生進行深度學習，化學教學的整體效果也受到影響。所以，如何利用“三重表征”促進高中學生對化學的深度學習，就成為化學教學發(fā)展的關鍵。

關鍵詞：“三重表征”;化學教學;學習方法

“三重表征”作為一種傳統(tǒng)的教育理念，早在20世紀80年代初期就被教育學者所提出。而將“三重表征”理念融入高中化學教育中，能夠展現(xiàn)出良好的應用優(yōu)勢，不但有助于提升高中生對“三重表征”的深刻理解，同時也有助于學生對化學知識的學習和認知，提高學習效果?；凇叭乇碚鳌眮碚f，其中的“表征”指的是人類通過頭腦記錄和呈現(xiàn)信息的一種模式。基于物質構建起微觀、符號以及宏觀表征，構建良好的化學思維。宏觀表征指的是外界物質可以隨著宏觀現(xiàn)象呈現(xiàn)在人類的腦海中，而微觀表征則是對微觀層面上的反應，符號表征是指字母、圖形等信息在人類腦海中的呈現(xiàn)?；瘜W這門學科作為科學知識門類，其內容包含了大量的自然變化規(guī)律和物質特性的研究，結合人類的認知分析，通過對自然界中各類現(xiàn)象的實質進行研究，基于分子和原子領域探尋真相，并采用特殊的化學語言呈現(xiàn)出來，進而形成“三重表征”。為此，本文基于“三重表征”在化學教育中的滲透模式展開分析，探討高中化學教學創(chuàng)新策略，提高教學效率。

一、“三重表征”概述

針對“三重表征”概念展開分析，它主要是可以將宏觀事物呈現(xiàn)在人類的心理層面，從而獲取相應的感知和反應，基于圖像、動作以及聲音構建良好的教學場景，并且通過對其概念進行解釋，構建出人類的感知反應?；诨瘜W這門學科的特點，主要是針對自然界中的物質變化和性質及結構組成展開探究，然而化學的學習和研究也主要體現(xiàn)在宏觀和微觀等層面中?！叭乇碚鳌敝饕轻槍瘜W的學習和交流表述，并通過適當?shù)姆绞脚c符號表述出來。因此，在開展高中化學知識的學習中，大部分學生都會在自身的心理形成一個“三重表征”能力，而當學生對宏觀、微觀以及符號表征的能力越強，就表示對化學知識的理解越深刻，同時也有助于學生對化學科學的理解。

（一）宏觀表征

宏觀表征主要表達的是學生肉眼可見的事物變化，通過物質本身呈現(xiàn)出的物理特征以及化學變化，給學生在心理上帶來的直接感受。這種感受所呈現(xiàn)的就稱之為宏觀表征。在高中化學中，高中生能夠針對物質的外部特征進行觀察，了解物質的性質、顏色和外部特點，從而給學生留下一個心理感受，能夠通過化學語言對該物質進行準確描述。比如：在化學中提到氧化銅，首先浮現(xiàn)在學生腦海中的就是黑色粉末。通過宏觀表征能夠幫助高中生實現(xiàn)情境再現(xiàn)，比如：在今后提到氧化銅物質時，宏觀表征就會直接呈現(xiàn)出來。

（二）微觀表征

微觀表征指的是除了肉眼可見的物質特點以外，物質內部的成分、組成結構以及會出現(xiàn)的化學反應等特性。微觀表征的產(chǎn)生并不能通過學生直接肉眼觀察獲取，而是需要借助講解和知識學習，在學生腦海中構建一個物質的微觀世界，對物質的微觀形成感知。比如：在了解鉆石結構時，了解鉆石的內部是正四面體網(wǎng)狀結構，在此過程中能夠為學生傳遞一個邏輯認知，對鉆石的內部結構形成微觀表征。而微觀表征能夠豐富高中生的想象能力和創(chuàng)造力，有助于培養(yǎng)學生良好的微觀意識。

（三）符號表征

符號表征主要是通過一些特殊的符號或者圖形，指導學生構建起這些符號和實際物質的內在聯(lián)系。通過化學符號與物質建立的聯(lián)系，可以為學習化學提供幫助，形成學科語言規(guī)范，幫助學生更好地探究化學物質的變化與特性。比如：在學習“水”物質時，可以利用符號H2O來呈現(xiàn)，符號中O表示氧元素，H表示氫元素，通過符號之間的關系，呈現(xiàn)出水分子和這兩種元素的關系，進而形成符號表征。對于化學的符號標準來說，一般包括結構符號、實體符號以及條件符號等，通過一定規(guī)則的符號設置，能夠準確地表述出物質的機構和元素組成，通過符號也使物質的宏觀表征與微觀表征有效結合在一起，實現(xiàn)良好的教學效果。

二、“三重表征”在高中化學教學中的應用方法

化學作為高中的基礎學科，在實際教學中仍然存在一些問題，比如：化學的知識過于抽象，導致學生很難準確地理解，同時學生在化學“三重表征”的建立較為困難。所以，為了能夠達到良好的化學課堂教學效果，教師必須充分探索“三重表征”的教學意義，基于“三重表征”直接的必要聯(lián)系開展教學，強化學生對化學標準的理解與應用，提高高中化學教學效率。

（一）宏觀表征能力的培養(yǎng)

在高中化學教學中，教師應該科學地規(guī)劃教學方式，積極探索化學實驗教學，以化學實驗活動的開展來培養(yǎng)高中生的宏觀表征意識。通過物質變化的實驗開展，可以有效提升高中生對物質宏觀表征的理解，進而對化學物質產(chǎn)生良好的認知，為今后的化學知識學習奠定基礎。此外，在高中生宏觀表征能力培養(yǎng)的基礎上，還要注重學生宏觀意識的強化，如果學生宏觀意識不足，不但無法形成良好的宏觀表征能力，對后續(xù)的微觀教育也會產(chǎn)生一定的影響。因此，在高中化學教學中教師要積極為學生營造良好的學習環(huán)境，組織化學實驗，讓學生通過實驗感受物質的宏觀變化，從而培養(yǎng)高中生宏觀表征能力。

（二）微觀表征能力的培養(yǎng)

對于高中生化學微觀表征能力的培養(yǎng)來說，其實很大程度受到宏觀表征能力的影響。如果高中生在前期沒有建立良好的宏觀表征體系，也就很難理解物質微觀的特性，從而不利于學生微觀意識的建立，阻礙高中生微觀表征能力的培養(yǎng)。而基于學生沒有形成良好的宏觀表征意識下，高中生對微觀表征的理解也僅限于教材和圖片，對于一些復雜的分子結構無法更好地理解，從而影響學生對化學知識的學習效果。為此，教師應該在培養(yǎng)學生良好的宏觀表征基礎上，經(jīng)常性地開展物質微觀模擬，利用多媒體形象地呈現(xiàn)物質的微觀機構，讓學生全面形成微觀表征意識，從而提高微觀表征能力，對化學知識的進一步學習提供支持。

（三）符號表征能力的培養(yǎng)

對于高中生化學符號表征能力的培養(yǎng)來說，其根本目的是建立起宏觀與微觀的聯(lián)系，形成良好的化學理論。為此，在高中化學知識教學中，教師必須培養(yǎng)學生良好的符號標準，讓學生掌握符號表征的含義，并提高學生對符號表征的理解與運用，從而更好地利用化學符號來表示宏觀物質和微觀物質，提高化學教學效率。

（四）“三重表征”認知模型建構過程

化學作為一門在原子、分子水平上研究物質性質的學科，學習的過程中涉及宏觀、微觀、符號等多重維度，化學模型的建立也勢必需要結合宏觀、微觀、符號這“三重表征”。對于宏觀表征來說，它是針對化學物質的物理特性和化學特征通過宏觀角度呈現(xiàn)出來，能夠直接反映在學生的腦海中，而微觀表征是學生對物質的深入理解，包括物質的內部分子結構、微觀變化以及化學反應，是學生通過想象后在腦海中形成的反應，符號標準是基于特殊的符號來表示物質的宏觀與微觀特性。

（五）基于“三重表征”構建化學認知模型的教學設計

《普通高中化學課程標準》提出：對模型和原型的關系進行評價以改進模型，對復雜的化學問題情境中的關鍵要素進行分析以建構相應的模型，能選擇不同模型綜合解釋或解決復雜的化學問題。臺灣邱美虹博士所提供的化學建模過程，是在本文中提出建立化學認知模式的主要過程，而其“三重表征”理論也給化學模型新提出的方式和維度。所以，本節(jié)課以蘇教版“化學能轉化為電能”為例，教學主線是：通過“三重表征”，建立對相應的原電池認知模式，并理解現(xiàn)象與問題。

三、“三重表征”具體教學

（一）化學概念教學的“三重表征”

化學概念的教學旨在要使學生形成良好的基礎學習能力，對于概念的提出、作用和變化，從“三重表征”方面進行教學行之有效。比如：在氧化還原反應的概念教學中，可以通過視頻教學形式使得學生建立起宏觀方面的表征能力，而后對其結構進行分析和研究，至此從宏觀表征向微觀方面進發(fā)，最終教授學生利用符號表征將前兩者進行表述，至此實現(xiàn)對化學概念的有效教學。

（二）化學原理教學的“三重表征”

化學原理的教學是根據(jù)對化學物質的研究和實驗當中的化學教學表現(xiàn)，對其進行的總結歸納，而此過程應用“三重表征”能夠恰好使學生形成較強的學習能力。比如：在進行熱效應的化學實驗教學時，可以通過實際的操作使學生形成宏觀心理認知，而后利用相應的概念表達實驗過程的微觀變化，最后一步使用化學方程式對熱效應實驗過程進行表達，至此能夠體現(xiàn)出“三重表征”之間存在的聯(lián)系，也從而能夠使得學生建立起較強的“三重表征”聯(lián)系能力。

（三）化學結構教學的“三重表征”

化學物質存在的內部結構是在建立起相應的微觀表征基礎之上的，而微觀表征會直接表現(xiàn)在宏觀表征方面，從而利用符號表征將其進行表述。這三者之間的聯(lián)系在化學概念以及原理學習的過程中已經(jīng)體現(xiàn)，并且概念和原理的學習也在很大程度上表現(xiàn)出了對化學結構學習的試探。這可以理解成為一種由表及里的學習過程。例如：在利用分子、原子模型進行教學時，學生已經(jīng)形成對物質微觀方面的認知，并且利用直接可見的模型，從微觀方面表現(xiàn)出宏觀的特征，之后對物質內部結構之間存在的關系用符號進行表達。

如：在化學反應原理“原電池”的教學中，學生對電子流向和溶液中離子的流向是經(jīng)常出錯的。但如果在教學中能夠幫助學生通過“三重表征”的剖析，有效地引導學生從原理的角度進行深度學習，就不容易出錯！以鋅——硫酸——銅構成的原電池為例：宏觀上，在硫酸電解質溶液中，鋅的化學活性比銅活潑，鋅失去電子，電子從鋅流出。在微觀上，鋅失去電子經(jīng)外電路流向銅，鋅失去電子變成帶正電荷鋅離子進入溶液，此負電極附近顯電正性，溶液中帶負電荷的陰離子就朝這個方向流向;而電子通過外電路到達正極顯電負性，溶液中帶正電荷的陽離子就朝這個方向流向。符號表征上，負極：Zn-2e- = Zn 2+，2 H++2e-= H2.通過“三重表征”的教學，可以引導學生更深層次的理解，在該原電池反應中的電子流向和溶液中離子的流向，歸納為“電子不上岸、離子不下水！”

結束語

在高中化學領域中，運用“三重表征”可以有效提升化學課堂效果，有助于學生更好地認識和解決化學難點問題，在高中生腦海中建立完善的化學知識結構，有助于學生進一步掌握化學基礎知識，對于高中化學教學質量的提高有著重大意義。

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