高中化学三重表征教学模式的建构与实践研究

发布时间：2020-09-28 19:13

　　新时代要求基础教育在体现基础性的同时更要体现发展性和时代性。新课改的核心理念——“以人为本”,强调学生的主体地位和作用,一切为了学生全面终身发展。最新版化学课程标准提出“以发展学生化学学科核心素养为主旨”、“倡导‘素养为本’的教学”的基本理念。这些都无不要求化学教师要以化学知识为载体,培养学生适应未来社会生活和实现终身发展的必备品格和关键能力。三重表征是化学学科特有的思维方法,在高中化学教学中培养学生三重表征能力,使学生以宏—微—符相结合的方法理解和建构化学知识,解决化学问题,进而在处理现实问题时能透过现象看到本质,促进学生化学核心素养的形成和发展。那么如何培养学生三重表征能力呢?笔者经查阅文献发现,三重表征的已有研究大都集中在三重表征概念及形成,三重表征教学设计、三重表征教学策略三个方面。这些研究都比较深入,给一线教师提供了一定参考。但三重表征能力和思维并不是几个教学设计片段就可以形成的,而是在一定教学模式的指导下,进行教学内容和教学活动过程设计,并在课堂上结合具体案例,师生共同演绎三重表征的推理过程,才能使学生逐渐将三重表征内化为自己的能力与思维。也就是说,要想将三重表征教学理论落实到学生三重表征能力和思维的培养上,需要相应的教学模式作为过渡和衔接。因此,笔者在化学三重表征理论指导下,结合建构主义理论、表征理论、多元智能理论的有益启示,以系统的培养学生化学三重表征能力和思维,促进学生对化学知识的理解和建构为教学目的,建构了三重表征教学模式,并分析了其特点:.强调学生的主动性和参与性、强调教师教学手段的多样性和设计性、注重知识呈现的立体性以及纵深性、关注能力提升的渐进性和多元性。此外还确定了教学模式的教学结构包括:学生、教师和教学内容,它强调学生在课堂中的主体地位,充分挖掘和利用学生原有认知,注重教师的主导作用,适时恰当地点拨引导,提高教学内容组织和呈现的合理性和高效性;探讨了该模式的教学策略包括:教师自身的三重表征思维能力的进一步深化和提高,学生元认知能力和三重表征意识的培养,教师对实验和多媒体可视化教学手段的灵活应用等;确定了该教学模式的教学流程,即,对于一定的教学内容按照“情境创设→宏观认识→微观探析→符号表达→反思研讨”或者“微观理论推演预测→宏观实验检验→符号总结归纳→反思研讨”的程序开展教学。为了检验所建构的三重表征教学模式的可行性和有效性,作者选取了开封市某中学高一(5)班为实验班,高一(6)班为对比班进行对比实践研究。笔者在实验班应用三重表征教学模式开展人教版必修1中基本概念和元素化合物知识的教学实践,并结合实践分析三重表征教学模式的应用情况。实践结束后收集问卷调查、学生个别访谈和学生期末成绩等实证数据资料的统计分析,评价三重表征教学模式的可行性和有效性。经过一个学期的实验研究获得如下主要结论:第一,该教学模式可以培养学生三重表征能力,有利于学生核心素养的形成;第二,该教学模式可促进学生的三重表征意识的形成,提升学生学习的目的性和方法性;三重表征教学模式对学生化学学习成绩的提高有一定的帮助作用。最后,笔者对该研究做出了反思和展望。该研究建构的教学模式具有坚实的理论基础,在实际应用中也具有一定的可操作性和有效性。但是关于三重表征教学模式的理论建构还有待深入完善,三重表征教学模式在高中化学其他知识模块的适用性还有待进一步研究。在后续教学工作中将继续完善三重表征教学模式,探索更优化的教学策略和教学程序,以提高三重表征教学模式在整个高中化学教学中的适用性、操作性和有效性。
【学位单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：G633.8
【部分图文】：

关系图,关系图,学生,微观本质

图 1-3 Devetk 等的三重表征关系图三种水平的实践研究表明，大多数学生通常根据以往的生活经验来理释和想象分子和符号水平。而且，即使学生能够大多数也不理解每种水平间是怎样相互联系的。leh 曾做过一项调查，发现 6 名被试学生都能成功个学生能够说明反应的微观本质[7]。 Kimberly Jo理解，发现 26 个学生中(12 年级)，有 10 个学生生认为钠原子和氯原子通过共价键结合在一起。维结构[8]。Nakhleh 和 Krajcik 对学生关于酸、碱研究发现，学生在理解化学问题时，用到的宏观学符号来说明或解释问题的更是少之又少。这说征。他们认为其主要原因是学生的思维强烈地依

化学,有机联系,符号表,微观本质

质变化的微观本质和规律，无法建构知识之从形成透过现象看本质的辩证唯物主义思维符号表征，那么，学生获得也只是一串字母式与内容或意义脱节。这种抽象性的符号表生的精准记忆产生极大挑战。据了解，有些单词”来记忆，认为学习化学符号就像学习的内涵，所谓化学三重表征，是指教师按照宏观、成授课，学生按照教师的引导从三重表征的之间的有机联系（如图 2-2 所示）[12]：宏观、相互转换的动态关系，符号表征的桥梁关

教学流程图,教学流程,教学模式,化学

在化学三重表征教学模式中，教师引导学生按照由表象到实质的研究思路，以某一具体的化学现象或物质外观为切入点，用物质结构理论与周期律、化学反应理论和动态守恒观去加以解释；或者反之，用元素观、微粒观，结构观从微观层面去预测物质的理化性质及表观现象，通过这种镜像教学活动，不断强化学生对微观与宏观之间的联系的认知，并鼓励他们用化学符号将其总结呈现。化学三重表征教学模式的教学流程如图 3-2所示。其中在“搜集宏观事实”环节，教师通过资料分析、联系生活经验或者实验现象等方法引导学生获得宏观表象认识，培养学生宏观表征能力；在“理论分析”环节，教师引导学生结合已有相关微观理论，分析宏观表象背后暗含的规律和本质，使学生对相关知识的认识得到升华，理解更加透彻；在“理论推演”环节，教师引导学生根据其认知结构中已有的相关微观原理，推断物质或变化的宏观现象，例如，根据“氢键的形成条件”推断“甲醚的熔沸点低于乙醇”等；在“反思研讨”过程中，教师引导学生反思总结本节课所学化学知识的宏观—微观—符号表征，重点帮助学生理解并建立宏观表征、微观表征、符号表征之间的有机联系，扩充学生已有认知结构。

【参考文献】