第二节 化学三重表征教学理论

一、约翰斯顿的理论思想

苏格兰格拉斯哥大学的约翰斯顿（A.H.Johnstone）教授1982年在“宏观与微观的化学”（Macro and micro chemistry）文章中，首次提出化学教学要在宏观水平和微观水平进行，1991年约翰斯顿教授在“为什么科学那么难，事情不是它看起来那样”（Why is science difficult to learn? Things are seldom what they seem）文章中，倡导化学教学要在“宏观—微观—符号”认知水平同时教学，从而使化学教学变得清晰明了。

约翰斯顿教授认为，化学专业人员和化学教师能不假思索地在“宏观—微观—符号”三种水平之间自由转换，为什么学生感觉学习化学困难，因为传统化学教学通常在宏观和符号水平进行，造成学生的认知停留在这两个水平，难以对化学微观世界建构科学的认知，因此不能在三种水平之间自由转换。化学教学在“宏观—微观—符号”水平同时进行，才是有意义的、真正的化学教学。

二、化学三重表征理论

“宏观—微观—符号”化学三重表征已经逐渐成为最有影响力、最具创造性的思想之一，三重表征已经成为化学教育研究的理论基础，指导着世界各地的化学教学与课程、教材编制者的工作。约翰斯顿的化学教学理论引起了国内众多学者的关注，我国化学教育研究者将其思想理论编译为三重表征教学理论。化学三重表征包括三重外部表征和三重内部表征，其是指宏观知识、微观知识及符号知识外在的呈现形式和在头脑中的加工与呈现形式。有实证研究发现，学生对一些化学核心观念的理解存在相异构想的原因是缺乏三重表征的理解，这就意味着在中学化学教学中要促进学生对三重表征的理解。

从微观结构解释宏观现象是化学学科独有的思维方式，化学学科的特点决定了化学学习中，学习者要从宏观、微观和符号水平对物质及其变化进行认知。加强“宏观—微观—符号”教学，使学生学会从微观水平分析宏观现象，依据宏观现象揭示微观本质，并用符号语言进行表征，实现在“宏观—微观—符号”认知水平的自由转换，化学三重表征教学能促进学生化学核心观念的建构，是观念建构教学必不可少的指导理论。