三重表征在化学反应原理教学的应用

魏小勤

【摘要】 “化学反应原理”是高中化学学科的必选模块，研究中学化学基本理论，内容抽象，邏辑性强，是最能体现学科本质的模块。且在高考中所占的分值较高，直接影响学生高考成绩，与学生的学习能力和实践能力挂钩。随着新课改教学思想的提出，化学三重表征走进了教育工作者的视野。化学三重表征包括三重外部表征和三重内部表征，其是指宏观知识、微观知识及符号知识外在的呈现形式和在头脑中的加工与呈现形式。研究表明，化学三重表征能够解决很多教学上的问题，让学生对化学核心概念能够理解和吸收，化为己用，提高高考成绩。因此，研究三重表征在化学反应原理教学中的作用和意义，分析三重表征在化学反应原理教学中的应用策略，有助于加强学生在表征之间的转换意识和能力，构建学生化学学科系统。

【关键词】 三重表征 化学反应原理 实践教学

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2017）08-079-01

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1.化学三重表征的内涵与意义

化学学科作为高中重点考查科目之意，意在通过研究物质的组成、结构、性质以及变化规律，培养学生的化学实践能力。化学研究物质宏观和微观上的各种变化，并据此细分为三个领域：可观察现象的宏观世界；分子、原子和亚原子微粒构成的微观世界；化学式、方程式和符号等构成的符号与数学世界。化学学科的特性意味着学生在学习时需要通过这三个方面来进行思考和感知，由此形成了对“宏观表征、微观表征和符号表征”的认识。三重表征在化学学科中指的是三重外部表征和三重内部表征。通过物理现象外部表征的合理呈现，来分析内部表证的建构过程。常见的外部表征包含文本、图标等静态内容，而内部表证指的是宏观知识与微观知识、符号知识等在学习者头脑中的建构内容。宏观表征主要指的是物质的形态特征，能够直观体现出来。而微观表征指的是组成物质的微观粒子及粒子性质。符号表征是指化学学科中的方程式、分子式等表示物质组成和性质的符号。

2.三重表征在化学反应原理教学中的应用策略

2.1运用三重表征思想，建立学生微观世界的观念

受社交网络、网络平台等影响，当代高中生日常生活中习惯了了娱乐性、碎片化的阅读方式，而化学学科是系统的知识结构，学生需要具有较高的想象能力和思维能力、辨别能力，才能完成对自身化学知识系统的建构。在化学实验教学中，学生能够通过实验接触到各种可见的宏观现象，学生需要据此培养自己的微观构想能力，才能完成从实际到理论的转化，培养学科素养。微观世界是不可见的，但却是化学实验现象产生的本质。教师需要在教学中运用三重表征思想，让学生建立对微观世界的概念。例如，在化学反应原理教学中，教师可以通过视觉所见，引导学生接受更深层次的信息。化学的视觉语言是通过化学符号和图标来表示化学物质和过程的性质和行为，例如物质的成分（如H，O，H2O），或其属性和行为（如+，g，→），并开发新模板以促进概念理解与程序推理（如描述化学反应）。教师可以据此模拟化学现象，或让学生动手制作模型、绘制图像，让学生将自己理解的微观世界表达、展示出来。

2.2构建概念框架，帮助学生理解化学现象的联系

多媒体技术在化学课堂教学中的应用，有助于学生培养三重表征思维能力，理解化学现象的内在和外在联系。在多媒体内容为辅，利用三重表征思维开展化学反应原理教学时，教师可以先让学生对教材上的理论知识有一定的概念框架，鼓励学生整合头脑中的概念框架形成视觉表征，然后通过一定的方式方法，验证和总结理论知识。在学习过程中，由于学生的知识储备量有限，教师需要及时跟进学生的学习过程，帮助学生快速理解和解决问题，从“求知”和“可行”两处入手激发学生学习动机。例如，在学习“氯水性质”这一知识点时，教师可以运用三重表征理论指导元素化合物性质教学。在学生明确了“氯气可溶于水”这一理论后，教师可以为学生展示“氯气倒扣于水中，后溶于水，溶液颜色呈黄绿色，伴有刺激性气味，产生氯水”这一实验现象。然后引导学生思考，氯水溶于水，是物理溶解反应，还是化学反应？刺激性气味是怎么产生的？让学生带着问题去探究。从水变色可知，溶液中含有氯分子（Cl2），再进一步研究溶液中是否存在微观反应。教师可引导学生结合过往的知识经验来设计实验。如“取10毫升氯水于试管并滴加紫色石蕊试液1至2滴，观察紫色石试液是否褪色”来验证溶液的酸碱性。实验结果为“紫色石试液先变红后褪色”，则证明氯水中含有氢离子（H+），产生了次氯酸（HClO），显酸性。

2.3合理运用综合知识，促进三重表征交互联动

处理化学知识时，如果我们认为它们是纯粹的现象，那么我们可能会倾向于将它们归为宏观水平；如果我们认为它们是描述、解释和预测的模型，就易认为它们在微观或符号水平，如何连接它们成了化学教育的难点。教师需要让学生多观察、多总结，运用综合知识，来完成三重表征之间的相互转化。只有学生完成这一学习任务，才能将化学知识内化为自己的实践技能。体现方式为学生面对物质的宏观反应，能推导出化学变化的微观本质，再运用符号语言转化为文本内容。在教学中，教师要先培养自己的三重表征教学意识，对自己的教学结构和化学知识结构完成升级，再将之运用到课堂教学中，配合正确的教学语言和转换范例，提高学生对不同表征进行转化的意识和能力。为此，教师需要深入研究挖掘各知识点的三重表征联系，将之由浅入深地传授给学生。

[ 参 考 文 献 ]

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[3]高永.基于“90后”大学生思想特点的“概论”课情境教学模式探索[J].思想教究，2015，（09）：57-60.

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