導(dǎo)語：無機化學(xué)教學(xué)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(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，進行有意義的學(xué)習(xí)并高效地掌握無機化學(xué)知識．在教學(xué)實踐中，加強無機化學(xué)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(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；無機化學(xué)；三重表征；教學(xué)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(xué)實踐創(chuàng)新．作為應(yīng)用型高校的一名無機化學(xué)一線教師，如何在無機化學(xué)課堂教學(xué)中改進教學(xué)方法，達到高效的課堂教學(xué)效果成為主要考慮的問題．在無機化學(xué)專業(yè)教學(xué)過程中，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，即對物質(zhì)進行宏觀表征、微觀表征和符號表征，并在學(xué)習(xí)過程中建立起三者的聯(lián)系，該思維方式是無機化學(xué)學(xué)科獨特的思維方式，有利于學(xué)生良好的認知結(jié)構(gòu)和科學(xué)觀念的形成．但目前在絕大多數(shù)高校無機化學(xué)課堂運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)用于無機化學(xué)課堂教學(xué)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(xué)生現(xiàn)狀等方面進行探討．［2－4］不少學(xué)位論文還開展了三重表征思維對具體化學(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，對化學(xué)教師理解與實施三重表征思維培養(yǎng)的教學(xué)具有重要參考價值．但是，以上研究更多針對于剛接觸化學(xué)學(xué)科的中學(xué)生，［6］針對應(yīng)用型高校無機化學(xué)教學(xué)中三重表征思維卻鮮少提及．因此，在大學(xué)無機化學(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機化學(xué)教學(xué)實踐，探究三重表針思維在應(yīng)用型高校無機化學(xué)課堂教學(xué)的具體應(yīng)用．

1樹立三重表征意識

無機化學(xué)是應(yīng)用型高?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生從中學(xué)進入大學(xué)后的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，可以在學(xué)生剛開始接觸無機化學(xué)時幫助學(xué)生樹立三重表征意識，即“宏觀－微觀－符號”，具體的教學(xué)過程中從緒論開始，幫助學(xué)生以無機化學(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(xué)獨特的符號系統(tǒng)建立起宏觀和微觀的聯(lián)系，讓學(xué)生意識到三重表征思維對無機化學(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)生樹立了三重表征意識，才可能在無機化學(xué)學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xué)的知識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．如何讓學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生開闊視野，建立化學(xué)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(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(xué)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(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，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(xué)生積極主動有熱情地學(xué)習(xí)無機化學(xué)知識，可以在無機化學(xué)教學(xué)實踐中利用三重表征思維創(chuàng)設(shè)生動的情境有利于學(xué)生對無機化學(xué)知識的學(xué)習(xí)以及能調(diào)動學(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，在具體的問題情境中快速輕松地提取有用信息，幫助學(xué)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(xué)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(xué)生理解并掌握水解平衡這一抽象概念．最終可以促進學(xué)生對化學(xué)原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力．

4教學(xué)過程中注意實施三重表征思維

學(xué)生在初步了解和掌握三重表征后，教師可進一步在教學(xué)過程中加深學(xué)生對“宏觀－微觀－符號”的理解和應(yīng)用，讓學(xué)生形成并習(xí)慣運用該思維方式解決無機化學(xué)學(xué)習(xí)中的相關(guān)問題．在無機化學(xué)教學(xué)過程中很多章節(jié)都可運用“宏觀－微觀－符號”的思維方式學(xué)習(xí)，例如配合物的價鍵理論的學(xué)習(xí)中，Ag（NH3）＋2結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，可以通過宏觀實驗現(xiàn)象與化學(xué)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(xué)習(xí)，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(xué)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(xué)生運用三重表征解決無機化學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的問題．圖1在學(xué)習(xí)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(dǎo)學(xué)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(dǎo)實驗速率方程做充分的知識儲備．在無機化學(xué)的教學(xué)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(xué)生科學(xué)地掌握知識，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)，提高對無機化學(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，學(xué)會如何學(xué)習(xí)，通過知識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)．在無機化學(xué)教學(xué)過程中融合三維表征學(xué)習(xí)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(xué)生形成合理、科學(xué)的知識脈絡(luò)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)無機化學(xué)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(xué)生無機化學(xué)知識的遷移能力，解決學(xué)習(xí)生活中實際問題的能力．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(xué)習(xí)，首先安排學(xué)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(xué)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(dǎo)學(xué)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(xué)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(dǎo)學(xué)生運用該思維取解決本章節(jié)的一些其他知識．培養(yǎng)學(xué)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(xué)實施三重表征思維，學(xué)生基本能建構(gòu)在無機化學(xué)學(xué)習(xí)中運用三重表征思維學(xué)習(xí)相關(guān)知識，但這遠遠不夠，教師還應(yīng)在無機化學(xué)教學(xué)實踐中有效地引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)知識的內(nèi)化，這就需要加強學(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(xué)生形成自我分析、歸納、總結(jié)，有意識地科學(xué)地反思對于無機化學(xué)知識的掌握程度，進一步強調(diào)三重表征思維，讓學(xué)生再次體驗和運用該科學(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(xué)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(xué)學(xué)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(xué)學(xué)習(xí)的有效思維，有助于應(yīng)用型高?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)大一新生更好地學(xué)習(xí)并掌握無機化學(xué)知識，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，進而幫助學(xué)生有意義地學(xué)習(xí)更多的知識，同時培養(yǎng)學(xué)生獨立思考解決問題的能力．在今后的教學(xué)中應(yīng)更進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：

［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”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］．中國教育學(xué)刊，2013（2）：73－76．

［4］范慧婷．基于宏微符三重表征對學(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