基于三重表征开展初中化学教学的策略研究

文广州市番禺区大石富丽中学 邓晴予

一、问题的提出

从“宏观-微观-符号”三种表征水平上认识和理解化学知识，并建立三者之间的内在联系，是化学学习特有的思维方式，即称之为三重表征思维。运用三重思维方式学习化学，可以促进学生对相关知识的理解与掌握，提高了学生的学习效率，增强学生的学习能力。初中生都知道“结构决定性质，性质反映结构”，但应该很少有三重表征的意识。学生的三重表征能力并不是自发形成的，需要教师联系三重表征进行教学设计，在教学中帮助学生完成三重表征的意义建构，逐渐形成规范有序的思维方式。

二、教学过程

以下选取了“酸和碱的中和反应”一课的教学片断：

教师先提出第一个问题：酸和碱会发生反应吗？然后演示氢氧化钠与稀盐酸反应的实验，学生观察到没有明显现象，于是产生疑问：无现象说明什么问题呢？反应了还是没反应？教师让学生重新设计实验方案后，再让学生分组进行氢氧化钠与盐酸发生的中和反应实验：往烧杯中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌直至溶液颜色恰好变成无色为止。

1.宏观表征

师:实验过程出现哪些现象，请尽可能完整的描述。

生:往氢氧化钠溶液中滴入酚酞时，溶液变成红色，滴入稀盐酸后，溶液又变成无色。

生：一开始往氢氧化钠溶液中滴加酚酞，溶液变成红色是因为氢氧化钠溶液呈碱性，滴加稀盐酸后溶液变成了无色，说明碱性消失了，也就是氢氧化钠被稀盐酸反应了。

2.微观表征

教师接下来提出第二个问题：酸和碱之间发生的是什么反应呢？

生：从宏观角度看化学变化的本质是生成新的物质，从微观角度看也就是新的微粒，所以这个反应的本质是氢氧化钠溶液中OH-和稀盐酸中H+反应生成H2O分子,而Na+、Cl-结合生成NaCl。

生：酚酞遇碱变红，是因为遇到氢氧根离子才变红的，红色变成无色的原因是使酚酞变红的OH-被稀盐酸中H+消耗了，溶液中就没有OH-了，所以变成了无色了。

3.符号表征

师：结合教材图10-14插图，分组讨论氢氧化钠与盐酸反应除了有H2O生成以外，另外一种生成物是什么？

生：NaOH + HCl=NaCl+H2O

师:如果把上述实验中氢氧化钠换成氢氧化钙；把硫酸换成盐酸。这两个反应的化学方程式又该如何书写？

生：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O；2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。

三、教学策略

1.重视实验教学，增加宏观表征的体验

国外研究者Gabel曾说过：只有当学生明白了大量的化学现象“是什么”以后，才有基础去理解“为什么”会产生这样的现象。在中学化学中，宏观表征不但可以激发学生的学习兴趣，培养学生的观察能力和形象思维能力，而且提供了大量的、学生所必需的感性认识，为以后进入微观领域和符号领域的学习打下了坚实的基础。

2.合理使用微观模拟，强化微观水平

针对初中生易于形成宏观表征，微观表征较弱的特点，提倡教学过程利用实体球棍模型、图形比例模型以及动画等多媒体技术手段等直观手段进行微观模拟教学，能为学生提供可以探察微观世界的“眼睛”和“翅膀”，使微观过程直观化、抽象过程形象化，降低微观认知难度，实现由宏观现象向微观本质的跃变。

3.理解化学用语的意义，发挥符号表征的桥梁作用

在微观结构或符号表征形成的初级阶段，学生在难以理解的前提下会使用死记背的方法，从而对化学定义为枯燥、难以理解，产生“化学难”的思想，因此在教学中，教师要充分突出符号表征对于宏观表征、微观表征的桥梁作用，将割裂的宏观知识、微观知识、化学符号进行融合，以化学符号的意义为切入点，使学生将三者进行联系学习，教学中引导学生对符号的意义进行思考，自主形成三重表征的化学知识网络。

4.强化在不同表征水平之间进行转化的意识和能力

这不但要求教师结合教学实际或科学探究过程，用心挖掘知识点的三重表征价值，同时还要求教师为学生提供三重表征思维方式的范例，加强对学生进行化学学习策略上的指导，指导学生回顾已有知识经验，在学习新知识的过程中，注意从不同的表征角度出发分析问题，并且强调这三重表征方式的内在的有机的联系，这样学生久而久之就潜移默化地培养了三重表征思维能力。