在化学教学中提高学生运用多重表征的能力
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摘 要：学生运用宏观、微观和符合表征的能力是理解许多化学概念和现象的关键。在现实教学活动中，教师应该积极引导学生理解化学反应方程式描述和解释过程中的宏观、微观和符号表征的使用。
关键词：学生观念；多重表征；化学教学
一、引言
物质的性质体现在宏观变化上，而物质的组成、结构等微观理论则是理解性质、把握变化本质的依据。化学符号从微观层次上科学、简明地表达了宏观物质及其变化规律，成为联接宏观与微观的中介。由此，在化学学习中，学习者心理上就形成了对物质及其变化所持有的三种表征形式：宏观表征、微观表征和符号表征。学生运用宏观、微观和符号表征的能力是理解许多化学概念和现象的关键。
学生一般对于发生在微粒级别的化学反应过程理解有限，而对于在化学和离子方程式中那些符号和公式的宏观及微观意义缺乏足够的理解，他们更倾向于记住化学反应方程式。研究表明，学生在理解微观和符号体系的表征时遭遇困难，主要是由于这些表征是抽象的、无法体验的。从另一方面来讲，学生的思想受他们能够体验的感觉信息的支配。同样，由于学生概念知识的有限和视觉—空间能力的欠缺，他们经常不能将给定的表征进行转换。在现实教学活动中，教师应该积极引导学生理解化学反应方程式的描述和解释过程中宏观、微观和符号表征的使用。
另外，研究发现，许多老教师也不能在他们的教学中将这三种表征有机结合起来，以强调他们的相互连通性。这就使学生经常无法分辨三种表征间的联系，虽然他们知道存在三个级别化学知识。为了提高学生的概念理解能力，帮助他们发现三种表征体系的联系是非常重要的。
运用三重表征思维方式学习化学，能增进学生对化学知识的理解，提高学生分析和解决化学问题的能力。
1.课堂教学中描述和解释化学现象时，需要对正确使用各表征体系给予充分重视。教师经常理所当然地认为，学生应该有能力轻松自如地在不同层次的表征体系中来回切换。但研究表明，学生在描述和解释化学反应时远不及教师所认为的那般游刃有余。这就要求教师能够实施有关措施来尽量降低学生使用多层次表征时错误理解的发生率。
2.应该给学生提供机会，让他们亲手进行化学实验，观察化学反应。当学生有机会与他们的同学对在化学反应中涉及到的微粒的变化进行讨论，进而对于这些反应以及相对应的化学反应方程式用多层次表征的方式进行描述时，教师要予以充分重视，这些都是至关重要的。如果能够让学生自己再另外进行相类似的化学反应，或由教师演示，都能帮助他们进一步巩固对所学知识的理解。
例如，使用几种不同的的金属氧化物与不同的稀酸溶液反应，可以有效帮助说明这些化学反应的相似性，虽然生成的盐是不同的。一旦学生认识到这些化学反应的相似性，推导出这些化学反应的离子方程式就会成为一个更加有意义的努力，而不是常见的做法——从整体平衡的化学反应方程式中去掉“旁观离子”。
3.在组织课堂教学时，应充分考虑到学生的思想。学生已掌握的知识是决定他们学习结果的重要因素。学生的头脑中有较多、较为明显的错误表征，而且这些错误表征大都是学生头脑中的宏观表征和微观表征相混淆的结果。这些错误表征不但无助于三重表征思维方式的建立，而且它作为一种已有“知识经验”直接影响到新的正确表征的形成，甚至会导致学生在不同表征形式间建立错误的联系。当直接面对那些不符合科学逻辑概念的学生的理解时，通过小组讨论，可使学生对于化学反应中发生的变化有更多卓有成效的理解。
4.应用先进的教学工具辅助教学。使用多媒体软件和电脑模拟动画，来说明化学反应过程中原子、离子和分子经历的变化，这样可以进一步加强能观察到的变化和微粒级别上的变化之间的联系，帮助学生在宏观、微观和符号水平上去理解概念，进而在三者之间建立起灵活、稳固的联系。另外，在市场上可以得到许多商业生产的软件包和网络资料，但需谨慎地确定其适用性后方可使用。
为了将以上建议的措施顺利施行，课程规划在制定教学大纲时就应该将一些新的科学教育研究成果考虑在内，这样可以促进学生的学习与理解，而不仅仅是积累知识，死记硬背。
三、小结
学生化学学习三重表征思维方式欠缺，缺乏将宏观、微观和符号三者进行有机结合的意识。三重表征思维方式不能完全依靠学生自己形成，而需要教师的引导和培养。
参考文献：
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