以“三重表征”為法，促深度學(xué)習(xí)之實(shí)

李龍祥

【摘要】化學(xué)的三重表征是在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中建立起的獨(dú)特的思維模式，借助三重表征可以對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行描述，并且建立起三者之間的聯(lián)系，以此構(gòu)建起化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)體系，良好的認(rèn)知化學(xué)觀念，這對(duì)于化學(xué)的教學(xué)來說意義重大;在教學(xué)中如很難建立起三重表征之間有效的學(xué)習(xí)體系，難以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，化學(xué)教學(xué)的整體效果也受其影響。所以，如何利用三重表征促進(jìn)高中學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的深度學(xué)習(xí)，就成為化學(xué)教與學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】三重表征;化學(xué)教學(xué);學(xué)習(xí)方法

1 三重表征具體含義

其具體的含義體現(xiàn)在，能否將客觀事物在心理上形成感知方面的反應(yīng)，其中可以利用圖像、動(dòng)作、聲音以及相應(yīng)的場(chǎng)景搭建、概念解釋等作為感知建立的途徑。作為一門研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成以及變化規(guī)律和性質(zhì)的學(xué)科，化學(xué)研究和學(xué)習(xí)體現(xiàn)在對(duì)物質(zhì)宏觀、微觀方面的探析。而其中就如何對(duì)化學(xué)研究和學(xué)習(xí)進(jìn)行交流和表述，就由相應(yīng)的表述符號(hào)和表述方式進(jìn)行。所以在對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)習(xí)者在心理方面形成的對(duì)化學(xué)物質(zhì)研究的各種表征能力的形成，即對(duì)宏觀表征、微觀表征以及符號(hào)表征等這三個(gè)方面的表征能力越高，則對(duì)于化學(xué)物質(zhì)研究的理解程度也就越高，也因此對(duì)于相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)理解更全面。

1.1宏觀方面的表征

此方面的表征是在學(xué)習(xí)者所觀察到的物質(zhì)表面，表現(xiàn)出的物理特性和化學(xué)表象，從而在心理上產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，此種反應(yīng)就體現(xiàn)出了宏觀方面的表征。學(xué)生在通過觀察化學(xué)物質(zhì)的外部特征，如顏色、形狀等，以此形成心理印象，對(duì)物質(zhì)能夠進(jìn)行描述，例如在心理上對(duì)氧化銅黑色粉末狀的印象等。這種表征在后期有著再現(xiàn)性的特點(diǎn)，若是學(xué)生在被問到氧化銅的有關(guān)概念時(shí)，就會(huì)首先想到氧化銅具有黑色粉末狀的表面特征。

1.2微觀方面的表征

即通過直接的觀察并不能形成相應(yīng)的心理印象，具體在物質(zhì)內(nèi)部的組成、結(jié)構(gòu)以及各種化學(xué)反應(yīng)方面。在通過教師的講解和借助各種途徑的學(xué)習(xí)，以此建立其物質(zhì)內(nèi)部微觀的組成和特征，從而感知物質(zhì)。例如鉆石的組成是內(nèi)部正四面體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。這個(gè)過程能夠使得學(xué)生在邏輯方面形成一定的認(rèn)知和理解，最終形成對(duì)物質(zhì)的微觀表征。在這當(dāng)中，需要學(xué)生擁有較高的想象力，因?yàn)閷?duì)于實(shí)際觀察不到的物質(zhì)內(nèi)部特征，需要自身建立起一定的微觀想象能力。

1.3符號(hào)方面的表征

這方面的表征指的是利用一些英語(yǔ)符號(hào)、拉丁文或者圖形，使得學(xué)習(xí)者能夠建立符號(hào)所表達(dá)的物質(zhì)之間的聯(lián)系。這些符號(hào)是化學(xué)學(xué)科特殊的工具，也是其內(nèi)部必要的語(yǔ)言規(guī)則和語(yǔ)法，能夠幫助學(xué)習(xí)者理解化學(xué)物質(zhì)之間存在的聯(lián)系和變化特征。例如H2O用以表述“水”這種物質(zhì)。可以理解為一個(gè)水分子是由氧元素和氫元素組成。在符號(hào)表征當(dāng)中，有實(shí)體符號(hào)、結(jié)構(gòu)符號(hào)以及條件符號(hào)等。通過這些符號(hào)建立起對(duì)物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的描述方式，并且符號(hào)要與化學(xué)物質(zhì)實(shí)際的宏觀和微觀表征聯(lián)系在一起，否則其就會(huì)失去意義。

2 三重表征教學(xué)方法

作為基礎(chǔ)性學(xué)科，在化學(xué)教學(xué)過程中，存在的問題主要就在于學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解能力不足，抓不住物質(zhì)各種表征之間的聯(lián)系，因此教師重點(diǎn)要找到合適的方法，從表征之間存在的必要聯(lián)系進(jìn)行講解，不斷加深學(xué)生對(duì)各個(gè)表征的理解和加強(qiáng)運(yùn)用能力。

2.1培養(yǎng)宏觀表征能力

在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)的規(guī)劃和開展過程中，應(yīng)該利用一定的方式，例如通過實(shí)驗(yàn)的方式，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的宏觀表征能力。學(xué)生動(dòng)手對(duì)物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能夠加深其對(duì)物質(zhì)的表面特征理解，從而形成直觀的認(rèn)知，為化學(xué)學(xué)習(xí)奠定宏觀的表征基礎(chǔ)。培養(yǎng)宏觀方面的表征能力，是培養(yǎng)微觀表征的基礎(chǔ)和前提，學(xué)生如果缺少對(duì)宏觀表征方面的學(xué)習(xí)和表達(dá)，那么對(duì)微觀方面的表征形成就會(huì)很困難。所以，要盡可能多的為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)條件，開展更多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使得學(xué)生逐漸培養(yǎng)起自身的宏觀表征能力。

2.2強(qiáng)化微觀表征能力

微觀方面的表征能力在很大程度上受到宏觀表征方面的影響。比如學(xué)生在宏觀方面沒有建立起有效的宏觀表征體系，就很難理解微觀方面的物質(zhì)特征，從而就會(huì)直接影響到學(xué)生的微觀表征能力的形成和發(fā)展。這其間，學(xué)生建立的微觀表征能力往往停留在課本、圖片之上，由此使得學(xué)生難以理解物質(zhì)的原子、分子組成以及更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成，因而也就難以形成心理認(rèn)知。對(duì)此，化學(xué)教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)微觀方面的模擬，通過多媒體教學(xué)方式或者實(shí)際的微觀觀察等方法，使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)物質(zhì)微觀方面的了解，從而提升化學(xué)的微觀教學(xué)質(zhì)量和效果，同時(shí)也提高學(xué)生的微觀表征能力。

2.3發(fā)揮符號(hào)表征作用

符號(hào)表征是連接宏觀和微觀表征的唯一途徑，其主要的作用就是用來描述宏觀、微觀方面的化學(xué)理論。在化學(xué)教學(xué)過程中，要做好符號(hào)表征的教學(xué)，發(fā)揮符號(hào)表征真正的作用，以強(qiáng)化用符號(hào)表征來描述宏觀和微觀物質(zhì)特點(diǎn)為重點(diǎn)，從而提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

3 三重表征具體教學(xué)

三重表征作為化學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中體現(xiàn)出的重要能力，其之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)述能力代表著學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)效果。因此從物質(zhì)表面所觀察到的現(xiàn)象，利用現(xiàn)象探究?jī)?nèi)部組織與結(jié)構(gòu)，之后利用化學(xué)符號(hào)將其進(jìn)行表述，這整個(gè)過程就是三重表征之間的統(tǒng)一。所以從宏觀表象到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再到化學(xué)符號(hào)的表達(dá)教學(xué)，是教學(xué)的唯一重點(diǎn)和必要途徑。

3.1化學(xué)概念教學(xué)的三重表征

化學(xué)概念的教學(xué)旨在要使得學(xué)生形成良好的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力，對(duì)于概念的提出、作用和變化，從三重表征方面進(jìn)行教學(xué)是行之有效的。比如在氧化還原反應(yīng)的概念教學(xué)中，可以通過視頻教學(xué)形式使得學(xué)生建立起宏觀方面的表征能力，而后對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和研究，至此從宏觀表征向著微觀方面進(jìn)發(fā)，最終教授學(xué)生利用符號(hào)表征將前兩者進(jìn)行表述，至此實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)概念的有效教學(xué)。

3.2化學(xué)原理教學(xué)的三重表征

化學(xué)原理的教學(xué)是根據(jù)對(duì)化學(xué)物質(zhì)的研究和實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的化學(xué)教學(xué)表現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行的總結(jié)歸納，而此過程應(yīng)用三重表征能夠恰好使得學(xué)生形成較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。比如在進(jìn)行熱效應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以通過實(shí)際的操作使學(xué)生形成宏觀心理認(rèn)知，而后利用相應(yīng)的概念表達(dá)實(shí)驗(yàn)過程的微觀變化，最后一步使用化學(xué)方程式對(duì)熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行表達(dá)，至此能夠體現(xiàn)出三重表征之間存在的聯(lián)系，也從而能夠使得學(xué)生建立起較強(qiáng)的三重表征聯(lián)系能力。

3.3化學(xué)結(jié)構(gòu)教學(xué)的三重表征

化學(xué)物質(zhì)存在的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在建立起相應(yīng)的微觀表征基礎(chǔ)之上的，而微觀表征會(huì)直接表現(xiàn)在宏觀表征方面，從而利用符號(hào)表征將其進(jìn)行表述。這三者之間的聯(lián)系在化學(xué)概念以及原理學(xué)習(xí)的過程中已經(jīng)體現(xiàn)，并且概念和原理的學(xué)習(xí)也在很大程度上表現(xiàn)出了對(duì)化學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的試探。這可以理解成為一種由表及里的學(xué)習(xí)過程。例如在利用分子、原子模型進(jìn)行教學(xué)時(shí)，學(xué)生已經(jīng)形成對(duì)物質(zhì)微觀方面的認(rèn)知，并且利用直接可見的模型，從微觀方面表現(xiàn)出宏觀的特征，之后對(duì)物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間存在的關(guān)系用符號(hào)進(jìn)行表達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的完整教學(xué)。這對(duì)于化學(xué)三重表征的教學(xué)至關(guān)重要。

如：在化學(xué)反應(yīng)原理《原電池》的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)電子流向和溶液中離子的流向是經(jīng)常出錯(cuò)的。但如果在教學(xué)中能夠幫助學(xué)生通過三重表征的剖析，有效地引導(dǎo)學(xué)生從原理的角度進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，就不容易出錯(cuò)！以鋅—硫酸—銅構(gòu)成的原電池為例：宏觀上，在硫酸電解質(zhì)溶液中，鋅的化學(xué)活性比銅活潑，鋅失去電子，電子從鋅流出。在微觀上，鋅失去電子經(jīng)外電路流向銅，鋅失去電子變成帶正電荷鋅離子進(jìn)入溶液，此負(fù)電極附近顯電正性，溶液中帶負(fù)電荷的陰離子就朝這個(gè)方向流向;而電子通過外電路到達(dá)正極顯電負(fù)性，溶液中帶正電荷的陽(yáng)離子就朝這個(gè)方向流向。符號(hào)表征上，負(fù)極：Zn-2e- ?= Zn 2+，2 H++2e--= H2. 通過三重表征的教學(xué)，可以引導(dǎo)學(xué)生更深層次地理解，在該原電池反應(yīng)中的電子流向和溶液中離子的流向，進(jìn)而幫助學(xué)生歸納為“離子不上岸、電子不下水！”

4總結(jié)

總而言之，三重表征的教學(xué)，能夠在化學(xué)教學(xué)面對(duì)困難時(shí)，利用三重表征之間存在的聯(lián)系，將對(duì)化學(xué)概念、原理、結(jié)構(gòu)的理解變得更加直接和便捷，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的表征、理解和表達(dá)，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，從而提升化學(xué)教學(xué)的整體效果。

參考文獻(xiàn)

[1]趙路.基于三重表征的化學(xué)復(fù)習(xí)課的研究——以“元素與物質(zhì)組成的表示”的復(fù)習(xí)為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2019（03）：55-58.

[2]陳莉.運(yùn)用化學(xué)三重表征理論輔助構(gòu)建物質(zhì)微粒觀——以“物質(zhì)構(gòu)成的微粒”專題復(fù)習(xí)為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2019（02）：23-25.

[3]吳晗清，高慧.“三重表征”能力培養(yǎng)的瓶頸及其突破[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2018（07）：61-65.

[4]陸軍.化學(xué)思維及其能力培養(yǎng)[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2018（06）：61-65.

【本文系福建教育學(xué)院基礎(chǔ)教育研究課題《基于三重表征促進(jìn)高中學(xué)生化學(xué)深度學(xué)習(xí)的策略研究》（JZ160521）研究成果】