導語：無機化學教學三重表征思維研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：將“宏觀－微觀－符號”三重表征思維運用于應(yīng)用型高校無機化學的學習，培養(yǎng)學生在自然科學學習中的科學思維方式，進行有意義的學習并高效地掌握無機化學知識．在教學實踐中，加強無機化學中三重表征思維方式的滲透和深化，進一步探究基于三重表征思維適用于應(yīng)用型高校無機化學學習的教學策略，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習能力．

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型高校；無機化學；三重表征；教學策略

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，應(yīng)用型高校發(fā)展越發(fā)快速，堅持以人為本，不斷進行教育改革與教學實踐創(chuàng)新．作為應(yīng)用型高校的一名無機化學一線教師，如何在無機化學課堂教學中改進教學方法，達到高效的課堂教學效果成為主要考慮的問題．在無機化學專業(yè)教學過程中，急需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學模式，尋找一套創(chuàng)新又能滿足教師和學生需求的教學模式．三重表征思維模式［1］在化學學科的應(yīng)用最早由蘇格蘭格拉斯哥大學科學教育中心的約翰斯頓（A．H．Johnstone）提出，即對物質(zhì)進行宏觀表征、微觀表征和符號表征，并在學習過程中建立起三者的聯(lián)系，該思維方式是無機化學學科獨特的思維方式，有利于學生良好的認知結(jié)構(gòu)和科學觀念的形成．但目前在絕大多數(shù)高校無機化學課堂運用該思維模式的教學研究甚少．為順應(yīng)學校應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型，根據(jù)化學特色專業(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模式應(yīng)用于無機化學課堂教學成為迫切需要．目前，國內(nèi)外針對三重表征思維模式的研究傾向于三重表征的基本內(nèi)涵及教育價值、形成過程及內(nèi)容特質(zhì)、培養(yǎng)策略及學生現(xiàn)狀等方面進行探討．［2－4］不少學位論文還開展了三重表征思維對具體化學內(nèi)容掌握的影響、不同學段或地域的學生三重表征思維的調(diào)查研究．［5］這些研究成果，對化學教師理解與實施三重表征思維培養(yǎng)的教學具有重要參考價值．但是，以上研究更多針對于剛接觸化學學科的中學生，［6］針對應(yīng)用型高校無機化學教學中三重表征思維卻鮮少提及．因此，在大學無機化學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機化學教學實踐，探究三重表針思維在應(yīng)用型高校無機化學課堂教學的具體應(yīng)用．

1樹立三重表征意識

無機化學是應(yīng)用型高校化學相關(guān)專業(yè)學生從中學進入大學后的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，可以在學生剛開始接觸無機化學時幫助學生樹立三重表征意識，即“宏觀－微觀－符號”，具體的教學過程中從緒論開始，幫助學生以無機化學中化合物的物理化學性質(zhì)以及制備應(yīng)用等形象的宏觀事實為基礎(chǔ)，構(gòu)建化合物的組成、結(jié)構(gòu)等微觀視角，并以無機化學獨特的符號系統(tǒng)建立起宏觀和微觀的聯(lián)系，讓學生意識到三重表征思維對無機化學的學習甚至后續(xù)其他課程的學習有很大的意義及積極作用．只有學生樹立了三重表征意識，才可能在無機化學學習中主動構(gòu)建三重表征知識體系，從而體會三重表征思維在學習過程中的益處，明白這種思考方式的優(yōu)勢，形成良性循環(huán)．

2通過三重表征建構(gòu)知識間的聯(lián)系

無機化學的知識分成兩大板塊一是宏觀化學原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)原理，二是元素化學知識．如何讓學生高效有意義地掌握好這些知識，則可以通過三重表征思維對該學科知識進行建構(gòu)，對物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律通過實驗、現(xiàn)代教育技術(shù)等方式進行宏觀表征，然后由宏觀深入到微觀探求反應(yīng)的本質(zhì)，反過來根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)構(gòu)建微觀到宏觀的知識體系，利用符號表征構(gòu)建宏觀和微觀轉(zhuǎn)化的橋梁，將三者有機融合，構(gòu)建科學合理的知識體系．例如，2NO2N2O4這個可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，可以從宏觀的角度去觀察顏色或者壓強等判斷各物質(zhì)的量是否保持恒定，從微觀的角度去判斷單位時間消耗的微粒數(shù)目是否和生成的微粒數(shù)目，然后通過符號表征有機地將宏觀和微觀結(jié)合起來，幫助學生開闊視野，建立化學平衡的認知結(jié)構(gòu)．

3利用三重表征思維創(chuàng)設(shè)生動的情境

現(xiàn)代無機化學的特征正從基本上是描述性的科學向推理性的科學過渡；從宏觀結(jié)構(gòu)向微觀結(jié)構(gòu)深入；現(xiàn)在，一個比較完整的，理論化的，定量化和微觀化的無機化學新體系正在迅速形成．蘇霍姆林斯基說過，“若教師不設(shè)法使學生產(chǎn)生情緒高昂、智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，就急于傳授知識，那只能是使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度，給腦力帶來疲勞．［7］要想讓學生積極主動有熱情地學習無機化學知識，可以在無機化學教學實踐中利用三重表征思維創(chuàng)設(shè)生動的情境有利于學生對無機化學知識的學習以及能調(diào)動學生的學習興趣．三重表征思維可以幫助學生在理解的基礎(chǔ)上獲取化學知識，在具體的問題情境中快速輕松地提取有用信息，幫助學生實現(xiàn)量到質(zhì)的飛越．例如在講解水解平衡知識時，單純地講解水解平衡很抽象，學生很難理解，可以創(chuàng)設(shè)實驗情境，設(shè)計簡單的實驗將微觀的隱性的實驗事實用宏觀的方法表現(xiàn)出來，可以以碳酸鈉為例，碳酸鈉本身水解實驗現(xiàn)象不明顯，但是它水解后呈堿性這一實驗事實我們可以創(chuàng)設(shè)合理的實驗情境，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，然后用符號表征出實驗事實，就可以幫助學生理解并掌握水解平衡這一抽象概念．最終可以促進學生對化學原理的理解，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力．

4教學過程中注意實施三重表征思維

學生在初步了解和掌握三重表征后，教師可進一步在教學過程中加深學生對“宏觀－微觀－符號”的理解和應(yīng)用，讓學生形成并習慣運用該思維方式解決無機化學學習中的相關(guān)問題．在無機化學教學過程中很多章節(jié)都可運用“宏觀－微觀－符號”的思維方式學習，例如配合物的價鍵理論的學習中，Ag（NH3）＋2結(jié)構(gòu)的學習，可以通過宏觀實驗現(xiàn)象與化學符號以及微觀結(jié)構(gòu)相互結(jié)合從而得出Ag（NH3）＋2是直線型這一結(jié)論．又比如過渡元素錳的學習，宏觀實驗現(xiàn)象多而雜，很難記憶，如何把宏觀的實驗現(xiàn)象和微觀結(jié)構(gòu)有機結(jié)合起來，可以通過符號表征有機的將宏觀性質(zhì)和微觀特征結(jié)合起來如圖1，學生更好地掌握錳的相關(guān)知識，體現(xiàn)了三重表征思維的具體應(yīng)用，有意識地培養(yǎng)學生運用三重表征解決無機化學學習中遇到的問題．圖1在學習反應(yīng)歷程這一知識點的時，過氧化氫和氫溴酸反應(yīng)生成單質(zhì)溴，這是宏觀事實，微觀上，這是由四個基元反應(yīng)完成的，如何體現(xiàn)宏觀與微觀之間的關(guān)系，進而理解反應(yīng)歷程，就必須結(jié)合符號表征，引導學生建立起“微觀－宏觀－符號”知識體系，進而快速地掌握反應(yīng)歷程這一知識點，為后續(xù)由反應(yīng)機理推導實驗速率方程做充分的知識儲備．在無機化學的教學實踐中，教師應(yīng)善于有機地結(jié)合“宏觀－微觀－符號”三重表征思維方式幫助學生科學地掌握知識，引導學生建立有效的思維方式，幫助學生積極高效地參與課堂教學，提高對無機化學的學習興趣．

5基于三重表征提高學生的學習能力

課程和教學的最終目的是幫助學生掌握知識，學會如何學習，通過知識的的傳授和探討使具有科學的思維能力，最終提高學生的科學素養(yǎng)．在無機化學教學過程中融合三維表征學習相關(guān)知識，建立“宏觀－微觀－符號”三個維度間的密切關(guān)系，讓學生形成合理、科學的知識脈絡(luò)，讓學生在學習無機化學的過程中實現(xiàn)對知識的把握，理解性記憶，做到融會貫通，很大程度地提高應(yīng)用型高校學生無機化學知識的遷移能力，解決學習生活中實際問題的能力．比如在化學平衡的學習中，比較恒容、恒壓下可逆反應(yīng)的平衡，對學生而言比較抽象難懂，教師則可以先引導學生分別對恒容條件下的平衡以及恒壓條件下的平衡進行三維表征的學習，首先安排學生對兩種平衡狀態(tài)通過宏觀現(xiàn)象和微觀實質(zhì)建立起符號表征，然后讓學生進一步理解單一狀態(tài)的平衡，建立起宏觀－微觀－符號三維表征的內(nèi)在聯(lián)系，然后引導學生進一步對兩種狀態(tài)下的平衡進行比較，利用微觀可視化等現(xiàn)代技術(shù)手段建立模型，讓學生對恒容、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，并引導學生運用該思維取解決本章節(jié)的一些其他知識．培養(yǎng)學生舉一反三的能力和實現(xiàn)思維的飛越．

6三重表征思維運用的反思

經(jīng)過多次課堂教學實施三重表征思維，學生基本能建構(gòu)在無機化學學習中運用三重表征思維學習相關(guān)知識，但這遠遠不夠，教師還應(yīng)在無機化學教學實踐中有效地引導學生實現(xiàn)知識的內(nèi)化，這就需要加強學生的反思性學習，比如，學生在學習鈉的性質(zhì)這一章節(jié)，教師可以引導學生反思在學習過程中是否結(jié)合了鈉的宏觀性質(zhì)，微觀本質(zhì)以及符號想結(jié)合的角度思考問題，鈉與水的反應(yīng)的宏觀實驗現(xiàn)象是紅氣球浮游聲，那它的微觀本質(zhì)是什么，怎樣結(jié)合符號表示等問題，讓學生形成自我分析、歸納、總結(jié)，有意識地科學地反思對于無機化學知識的掌握程度，進一步強調(diào)三重表征思維，讓學生再次體驗和運用該科學的思維方式，將課堂上教師的思維方式內(nèi)化為學生自己的思維和方法，最終實現(xiàn)高效而有意義地學習，提高學生學習興趣．同時教師也同時反思針對不同章節(jié)還有哪些更為合適的教學方法和思維方式，具體內(nèi)容還有待進一步實踐探究．

結(jié)語

三重表征思維是體現(xiàn)了無機化學學科特有的認知視角和思維方式，實踐證明是適用于應(yīng)用型高校無機化學學習的有效思維，有助于應(yīng)用型高?；瘜W相關(guān)專業(yè)大一新生更好地學習并掌握無機化學知識，可以提高學生學習化學的興趣，進而幫助學生有意義地學習更多的知識，同時培養(yǎng)學生獨立思考解決問題的能力．在今后的教學中應(yīng)更進一步探究如何幫助學生建構(gòu)三重表征思維，幫助學生提高學習效率，為后續(xù)課程的學習打下良好的基礎(chǔ)．

參考文獻：

［1］畢華林，黃婕，元英麗．化學學習中“宏觀一微觀一符號”三重表征的研究［J］．化學教育，2005（5）：51－54．

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

［3］張丙香，畢華林．化學三重表征的含義及其教學策略［J］．中國教育學刊，2013（2）：73－76．

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

作者：劉丹 陳安銀 胡曉黎 單位：四川文理學院 化學化工學院