導(dǎo)語(yǔ)：無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)三重表征思維研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：將“宏觀－微觀－符號(hào)”三重表征思維運(yùn)用于應(yīng)用型高校無(wú)機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生在自然科學(xué)學(xué)習(xí)中的科學(xué)思維方式，進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)并高效地掌握無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)．在教學(xué)實(shí)踐中，加強(qiáng)無(wú)機(jī)化學(xué)中三重表征思維方式的滲透和深化，進(jìn)一步探究基于三重表征思維適用于應(yīng)用型高校無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力．

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型高校；無(wú)機(jī)化學(xué)；三重表征；教學(xué)策略

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，應(yīng)用型高校發(fā)展越發(fā)快速，堅(jiān)持以人為本，不斷進(jìn)行教育改革與教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新．作為應(yīng)用型高校的一名無(wú)機(jī)化學(xué)一線(xiàn)教師，如何在無(wú)機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中改進(jìn)教學(xué)方法，達(dá)到高效的課堂教學(xué)效果成為主要考慮的問(wèn)題．在無(wú)機(jī)化學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中，急需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，尋找一套創(chuàng)新又能滿(mǎn)足教師和學(xué)生需求的教學(xué)模式．三重表征思維模式［1］在化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用最早由蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)科學(xué)教育中心的約翰斯頓（A．H．Johnstone）提出，即對(duì)物質(zhì)進(jìn)行宏觀表征、微觀表征和符號(hào)表征，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中建立起三者的聯(lián)系，該思維方式是無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)科獨(dú)特的思維方式，有利于學(xué)生良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和科學(xué)觀念的形成．但目前在絕大多數(shù)高校無(wú)機(jī)化學(xué)課堂運(yùn)用該思維模式的教學(xué)研究甚少．為順應(yīng)學(xué)校應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型，根據(jù)化學(xué)特色專(zhuān)業(yè)的建設(shè)規(guī)劃，構(gòu)建一種基于三重表征思維的新的教學(xué)模式應(yīng)用于無(wú)機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)成為迫切需要．目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)三重表征思維模式的研究?jī)A向于三重表征的基本內(nèi)涵及教育價(jià)值、形成過(guò)程及內(nèi)容特質(zhì)、培養(yǎng)策略及學(xué)生現(xiàn)狀等方面進(jìn)行探討．［2－4］不少學(xué)位論文還開(kāi)展了三重表征思維對(duì)具體化學(xué)內(nèi)容掌握的影響、不同學(xué)段或地域的學(xué)生三重表征思維的調(diào)查研究．［5］這些研究成果，對(duì)化學(xué)教師理解與實(shí)施三重表征思維培養(yǎng)的教學(xué)具有重要參考價(jià)值．但是，以上研究更多針對(duì)于剛接觸化學(xué)學(xué)科的中學(xué)生，［6］針對(duì)應(yīng)用型高校無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中三重表征思維卻鮮少提及．因此，在大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)課堂探究三重表征思維有很重要的意義．綜上所述，筆者就自己多年的無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐，探究三重表針?biāo)季S在應(yīng)用型高校無(wú)機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)的具體應(yīng)用．

1樹(shù)立三重表征意識(shí)

無(wú)機(jī)化學(xué)是應(yīng)用型高?；瘜W(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生從中學(xué)進(jìn)入大學(xué)后的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，可以在學(xué)生剛開(kāi)始接觸無(wú)機(jī)化學(xué)時(shí)幫助學(xué)生樹(shù)立三重表征意識(shí)，即“宏觀－微觀－符號(hào)”，具體的教學(xué)過(guò)程中從緒論開(kāi)始，幫助學(xué)生以無(wú)機(jī)化學(xué)中化合物的物理化學(xué)性質(zhì)以及制備應(yīng)用等形象的宏觀事實(shí)為基礎(chǔ)，構(gòu)建化合物的組成、結(jié)構(gòu)等微觀視角，并以無(wú)機(jī)化學(xué)獨(dú)特的符號(hào)系統(tǒng)建立起宏觀和微觀的聯(lián)系，讓學(xué)生意識(shí)到三重表征思維對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)甚至后續(xù)其他課程的學(xué)習(xí)有很大的意義及積極作用．只有學(xué)生樹(shù)立了三重表征意識(shí)，才可能在無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中主動(dòng)構(gòu)建三重表征知識(shí)體系，從而體會(huì)三重表征思維在學(xué)習(xí)過(guò)程中的益處，明白這種思考方式的優(yōu)勢(shì)，形成良性循環(huán)．

2通過(guò)三重表征建構(gòu)知識(shí)間的聯(lián)系

無(wú)機(jī)化學(xué)的知識(shí)分成兩大板塊一是宏觀化學(xué)原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)原理，二是元素化學(xué)知識(shí)．如何讓學(xué)生高效有意義地掌握好這些知識(shí)，則可以通過(guò)三重表征思維對(duì)該學(xué)科知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律通過(guò)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代教育技術(shù)等方式進(jìn)行宏觀表征，然后由宏觀深入到微觀探求反應(yīng)的本質(zhì)，反過(guò)來(lái)根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)構(gòu)建微觀到宏觀的知識(shí)體系，利用符號(hào)表征構(gòu)建宏觀和微觀轉(zhuǎn)化的橋梁，將三者有機(jī)融合，構(gòu)建科學(xué)合理的知識(shí)體系．例如，2NO2N2O4這個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，可以從宏觀的角度去觀察顏色或者壓強(qiáng)等判斷各物質(zhì)的量是否保持恒定，從微觀的角度去判斷單位時(shí)間消耗的微粒數(shù)目是否和生成的微粒數(shù)目，然后通過(guò)符號(hào)表征有機(jī)地將宏觀和微觀結(jié)合起來(lái)，幫助學(xué)生開(kāi)闊視野，建立化學(xué)平衡的認(rèn)知結(jié)構(gòu)．

3利用三重表征思維創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的情境

現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)的特征正從基本上是描述性的科學(xué)向推理性的科學(xué)過(guò)渡；從宏觀結(jié)構(gòu)向微觀結(jié)構(gòu)深入；現(xiàn)在，一個(gè)比較完整的，理論化的，定量化和微觀化的無(wú)機(jī)化學(xué)新體系正在迅速形成．蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)，“若教師不設(shè)法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂、智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，就急于傳授知識(shí)，那只能是使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度，給腦力帶來(lái)疲勞．［7］要想讓學(xué)生積極主動(dòng)有熱情地學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)，可以在無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中利用三重表征思維創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的情境有利于學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)以及能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．三重表征思維可以幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上獲取化學(xué)知識(shí)，在具體的問(wèn)題情境中快速輕松地提取有用信息，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)量到質(zhì)的飛越．例如在講解水解平衡知識(shí)時(shí)，單純地講解水解平衡很抽象，學(xué)生很難理解，可以創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)將微觀的隱性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)用宏觀的方法表現(xiàn)出來(lái)，可以以碳酸鈉為例，碳酸鈉本身水解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，但是它水解后呈堿性這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)我們可以創(chuàng)設(shè)合理的實(shí)驗(yàn)情境，在碳酸鈉溶液中加入酚酞溶液呈現(xiàn)紅色然后再滴加氯化鈣后溶液的顏色逐漸消失，然后用符號(hào)表征出實(shí)驗(yàn)事實(shí)，就可以幫助學(xué)生理解并掌握水解平衡這一抽象概念．最終可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力．

4教學(xué)過(guò)程中注意實(shí)施三重表征思維

學(xué)生在初步了解和掌握三重表征后，教師可進(jìn)一步在教學(xué)過(guò)程中加深學(xué)生對(duì)“宏觀－微觀－符號(hào)”的理解和應(yīng)用，讓學(xué)生形成并習(xí)慣運(yùn)用該思維方式解決無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中的相關(guān)問(wèn)題．在無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)過(guò)程中很多章節(jié)都可運(yùn)用“宏觀－微觀－符號(hào)”的思維方式學(xué)習(xí)，例如配合物的價(jià)鍵理論的學(xué)習(xí)中，Ag（NH3）＋2結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，可以通過(guò)宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與化學(xué)符號(hào)以及微觀結(jié)構(gòu)相互結(jié)合從而得出Ag（NH3）＋2是直線(xiàn)型這一結(jié)論．又比如過(guò)渡元素錳的學(xué)習(xí)，宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象多而雜，很難記憶，如何把宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和微觀結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，可以通過(guò)符號(hào)表征有機(jī)的將宏觀性質(zhì)和微觀特征結(jié)合起來(lái)如圖1，學(xué)生更好地掌握錳的相關(guān)知識(shí)，體現(xiàn)了三重表征思維的具體應(yīng)用，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用三重表征解決無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題．圖1在學(xué)習(xí)反應(yīng)歷程這一知識(shí)點(diǎn)的時(shí)，過(guò)氧化氫和氫溴酸反應(yīng)生成單質(zhì)溴，這是宏觀事實(shí)，微觀上，這是由四個(gè)基元反應(yīng)完成的，如何體現(xiàn)宏觀與微觀之間的關(guān)系，進(jìn)而理解反應(yīng)歷程，就必須結(jié)合符號(hào)表征，引導(dǎo)學(xué)生建立起“微觀－宏觀－符號(hào)”知識(shí)體系，進(jìn)而快速地掌握反應(yīng)歷程這一知識(shí)點(diǎn)，為后續(xù)由反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)速率方程做充分的知識(shí)儲(chǔ)備．在無(wú)機(jī)化學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)善于有機(jī)地結(jié)合“宏觀－微觀－符號(hào)”三重表征思維方式幫助學(xué)生科學(xué)地掌握知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生建立有效的思維方式，幫助學(xué)生積極高效地參與課堂教學(xué)，提高對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣．

5基于三重表征提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

課程和教學(xué)的最終目的是幫助學(xué)生掌握知識(shí)，學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)，通過(guò)知識(shí)的的傳授和探討使具有科學(xué)的思維能力，最終提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)．在無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)過(guò)程中融合三維表征學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，建立“宏觀－微觀－符號(hào)”三個(gè)維度間的密切關(guān)系，讓學(xué)生形成合理、科學(xué)的知識(shí)脈絡(luò)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的把握，理解性記憶，做到融會(huì)貫通，很大程度地提高應(yīng)用型高校學(xué)生無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)的遷移能力，解決學(xué)習(xí)生活中實(shí)際問(wèn)題的能力．比如在化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)中，比較恒容、恒壓下可逆反應(yīng)的平衡，對(duì)學(xué)生而言比較抽象難懂，教師則可以先引導(dǎo)學(xué)生分別對(duì)恒容條件下的平衡以及恒壓條件下的平衡進(jìn)行三維表征的學(xué)習(xí)，首先安排學(xué)生對(duì)兩種平衡狀態(tài)通過(guò)宏觀現(xiàn)象和微觀實(shí)質(zhì)建立起符號(hào)表征，然后讓學(xué)生進(jìn)一步理解單一狀態(tài)的平衡，建立起宏觀－微觀－符號(hào)三維表征的內(nèi)在聯(lián)系，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步對(duì)兩種狀態(tài)下的平衡進(jìn)行比較，利用微觀可視化等現(xiàn)代技術(shù)手段建立模型，讓學(xué)生對(duì)恒容、恒壓下的可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)有更深入的理解，從而多維度地掌握該知識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用該思維取解決本章節(jié)的一些其他知識(shí)．培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力和實(shí)現(xiàn)思維的飛越．

6三重表征思維運(yùn)用的反思

經(jīng)過(guò)多次課堂教學(xué)實(shí)施三重表征思維，學(xué)生基本能建構(gòu)在無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中運(yùn)用三重表征思維學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，教師還應(yīng)在無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中有效地引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化，這就需要加強(qiáng)學(xué)生的反思性學(xué)習(xí)，比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)鈉的性質(zhì)這一章節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生反思在學(xué)習(xí)過(guò)程中是否結(jié)合了鈉的宏觀性質(zhì)，微觀本質(zhì)以及符號(hào)想結(jié)合的角度思考問(wèn)題，鈉與水的反應(yīng)的宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是紅氣球浮游聲，那它的微觀本質(zhì)是什么，怎樣結(jié)合符號(hào)表示等問(wèn)題，讓學(xué)生形成自我分析、歸納、總結(jié)，有意識(shí)地科學(xué)地反思對(duì)于無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)的掌握程度，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)三重表征思維，讓學(xué)生再次體驗(yàn)和運(yùn)用該科學(xué)的思維方式，將課堂上教師的思維方式內(nèi)化為學(xué)生自己的思維和方法，最終實(shí)現(xiàn)高效而有意義地學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣．同時(shí)教師也同時(shí)反思針對(duì)不同章節(jié)還有哪些更為合適的教學(xué)方法和思維方式，具體內(nèi)容還有待進(jìn)一步實(shí)踐探究．

結(jié)語(yǔ)

三重表征思維是體現(xiàn)了無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)科特有的認(rèn)知視角和思維方式，實(shí)踐證明是適用于應(yīng)用型高校無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的有效思維，有助于應(yīng)用型高?；瘜W(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)大一新生更好地學(xué)習(xí)并掌握無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，進(jìn)而幫助學(xué)生有意義地學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力．在今后的教學(xué)中應(yīng)更進(jìn)一步探究如何幫助學(xué)生建構(gòu)三重表征思維，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)．

參考文獻(xiàn)：

［1］畢華林，黃婕，元英麗．化學(xué)學(xué)習(xí)中“宏觀一微觀一符號(hào)”三重表征的研究［J］．化學(xué)教育，2005（5）：51－54．

［2］范慧婷．基于宏微符三重表征對(duì)學(xué)生掌握化學(xué)方程式的思考［J］．新課程·中學(xué)，2014（11）：112－113．

［3］張丙香，畢華林．化學(xué)三重表征的含義及其教學(xué)策略［J］．中國(guó)教育學(xué)刊，2013（2）：73－76．

［4］范慧婷．基于宏微符三重表征對(duì)學(xué)生掌握化學(xué)方程式的思考［J］．新課程·中學(xué)，2014（11）：112－113．

作者：劉丹 陳安銀 胡曉黎 單位：四川文理學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院