化学概念的多重表征及教学建构
三重表征促进学生化学知识的意义学习
三重表征促进学生化学知识的意义学习摘要：在已有理论和实践研究的基础上，结合对“硝酸”教学实践的审视和思考，阐述了“宏观-微观-符号”三重表征的内涵、教学设计流程和构建策略。
通过多维度、多层次的问题设计和解决，帮助学生充分理解化学符号的意义，建立符号与微观、符号与宏观的有机关系，构建学习者对化学知识完整的表征系统。
关键词：硝酸；三重表征；内涵；教学设计；构建策略文章编号：1005C6629（2016）4C0044C04 中图分类号：文献标识码：B自1982年A. H. Johnstone提出应从宏观、微观和符号三种水平上来学习、看待化学的观点之后，“宏观-微观-符号”三重表征及其思维方式的研究受到理论和实践的关注。
笔者在“中国教育期刊全文数据库”以“三重表征”为主题，检索国内相关文章计60篇（至2015年12月28日），发现研究侧重点在三重表征的基本内涵、教育价值、形成过程及内容特质、培养策略、学生现状等方面。
并呈现学界热、实践冷，尤其是高水平实践少的倾向。
这表明一线教师基于三重表征的实践尚未成为普遍自觉，实践探索的质量有待提高。
本文拟在已有理论和实践研究的基础上，结合对“硝酸”教学实践的审视和思考，对“宏观-微观-符号”三重表征的内涵和教学设计、构建策略作一阐述，以丰富这一研究的实践内容。
1 化学三重表征的内涵及其教学设计化学三重表征的内涵毕华林等基于化学学科的特质分析并结合认知心理学的研究，认为：宏观表征是指物质在变化过程中表现出来的、可以直接感知到的宏观现象在学习者头脑中的反映；微观表征主要是指有关物质的微观组成和结构、微观粒子的运动及相互作用等微观属性在学习者头脑中的反映；符号表征主要是指由字母组成的符号和图形符号在学习者头脑中的反映。
这三种表征形式之间不应是孤立的，而应有机地联系起来，共同构成学习者对化学知识完整的表征系统[1]。
从宏观、微观、符号三种表征角度去认识和理解化学知识，并建立三者之间的有机结合和相互转化，是化学学习特有的思维方式，称之为三重表征思维方式，如图1所示：毕华林等通过调查发现：（1）学生化学学习三重表征思维方式尚未形成，缺乏将宏观、微观、符号三者进行有机结合的意识。
以图示探究学生对化学概念的三重表征
以图示探究学生对化学概念的三重表征作者：徐志军李思婷王存宽来源：《化学教学》2020年第01期摘要：众多研究表明，化学的三重表征能促进学生对化学概念的理解。
同时，学生对化学概念的三重表征能真实反映学生对概念或化学现象的掌握程度。
通过图示法考查了高二学生对氯化钠溶于水原理的三重表征，调查学生对这一概念的理解。
结果显示，75%的学生能从不同表征的角度进行图示解释，大部分学生认为溶解为简单的电离过程。
学生以微粒间相互作用的角度来解释溶解及其他化学变化的能力仍需加强。
关键词：三重表征; 图示; 氯化钠; 化学概念文章编号： 10056629（2020）01002106中图分类号： G633.8文献标识码： B2017年新修订的化学课程标准提出了化学学科五大核心素养，“宏观辨识与微观探析”便是其中之一，要求学生在化学的学习中能从不同层次认识物质，能用宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题[1]。
很多研究显示，对学生而言，进行三重表征的学习和切换存在一定的困难[2，3]。
如Zhang和Linn（2011）发现，学生善于进行三重表征中的宏观表征和符号表征，而对物质的微观表征、三重表征间的联系认识不足。
研究发现，学生对化学概念的三重表征能真实反映其对概念的掌握程度。
因此，本文以学生对氯化钠溶于水原理的理解为背景，调查当前高中学生对化学概念的三重表征，为培养学生“宏微符”三重表征思维提供参考。
1 国内外对三重表征及图示的研究1.1 化学三重表征与图示之间的关系化学中的三重表征由Johnstone在1982年首次提出。
他认为学生学习化学时，需要接触宏观（macro）微观（submicro）符号（symbolic）三重表征。
宏观表征为学生能够观察或接触到的化学现象及其变化，如化学反应中的光、颜色变化、生成沉淀等。
微观表征为产生或导致这些化学现象及变化的微观粒子间的相互作用，如原子、分子、离子等及其相互作用。
而符号表征是以符号、化学式、方程式、图像等来描述宏观及微观表征。
运用三维螺旋法进行化学概念的建构
运用三维螺旋法进行化学概念的建构化学概念是中学化学课程中的一个重要内容，其意义绝对不仅仅是定义本身词语所体现出来的表观含义。
化学概念形成于分析解决化学问题的过程中，是学科思维方法与研究方法的集合体。
传统的化学概念的教学往往还局限在“填鸭式”教学模式，让学生读读定义、圈圈重要字词，停留在让学生对概念进行机械地照搬。
其实化学概念的形成不是单一维度的，是宏观表征、微观表征和心理表征下的多维立体结构，只有在三重表征基础上才能使学生全方位去理解和认识化学概念。
新概念的建构应该是一个创设情境，打破原有认识平衡的过程；是一个学生在新条件下突破瓶颈，建立新的知识平衡的过程；更是一个进一步立体建构、自我丰实、获得螺旋式提升的过程。
笔者在教学中尝试着运用“三维螺旋法”教学模式实施化学概念教学，通过教师对情境的创设，打破学生认知上的平衡并引发学生质疑，进而产生问题并激发出学生探究问题的原动力；在教师的引导下通过多边探究活动实现三重表征之间的相互切换与碰撞，建立新的认知平衡，最终达到学生对化学概念的立体建构。
一、“三维螺旋法”概念教学模式的理论基础1.最近发展区原则心理学家维果茨基提出了”最近发展区”概念。
“最近发展区”描述的就是学生的现有水平和学生的潜在发展水平之间的范围。
“最近发展区”是一种学生处于过渡状态的心理机能。
教师应该努力去探寻，通过预设巧妙问题、创设情境等多种途径来激起学生认知上的激烈冲突，使学生由原有的认知平衡状态失衡；然后教师应该扮演好引领者的角色，促使新旧知识相互作用，实现同化或顺应，从而达到新的平衡，建构新的概念体系。
2.概念“再创造”原则化学概念的学习在于“再创造”，也就是让学生自己去发现和创造。
其主要目的是要学生真正地参与到研究活动中来，在活动中建构化学知识，并认识到化学知识的合理性、必然性。
教师不能只重视知识的单向传递，要使每个学生都在学习化学概念的过程中重新多维度创造有关的化学知识。
学习化学概念不等同于概念定义的学习，若只注重定义，只能让学生感觉到概念是一种硬性规定，是形式符号的堆积，枯燥无味。
基于“三重表征”思维方式的高考化学教学实践研究——以硫酸、硝酸教学为例资料
【小结】谈谈你对浓硫酸和硝酸氧化性的新认识？ 【交流】化合价只能帮助预测物质的氧化性和还原性，
还与溶液的浓度和酸度有关系。
环节四：知识应用，浓硫酸与蔗糖反应
宏观：【实验】向蔗糖中加入浓硫酸。
一、课题什背么景是：“什三么重是表“征三”重思表维征方”式思？维方式？
宏观表征：物质及其性质、科学过程和现象 微观表征：微观模型，如分子、原子和离子 符号表征：主要有化学式、化学方程式等
一、课题背景：什么是“三重表征”思维方式？
这三种表征形式不是孤立的，而应有机地 联系起来，共同构成化学知识的表征系统。
本节突出运用氧化还原和“三重表征”来分析 物质的性质和反应的特点，理解浓硫酸、硝酸的氧 化性表现在硫、氮元素价态的变化上。
三、教学设计：以硫酸、硝酸教学设计为例 环节一：复习酸的组成特点与酸的通性 环节二：理论分析与实验验证相结合，
感受浓硫酸的氧化性
环节三：知识迁移，学习硝酸的氧化性 环节四：知识应用，浓硫酸与蔗糖反应
从宏观、微观、符号三种水平上认识和理 解化学，并建立三者间的有机联系，是体现化 学学科特征的思维方式，我们称之为“三重表 征”思维方式。
二、选题原因：“三重表征”应贯穿整个化学教 学
高一学习元素化合物部分，学生普遍感到 方程式量大、难记，而高三书写陌生情境下的 方程式时，明显感到学生能力的欠缺。
很多学生不能同时在宏观和微观水平上表 征化学概念，不能看到方程式蕴含的微观本质 和相互作用的动态本质。
微观：【讨论】1.实验方案，2.预测实验现象，3.如 何证明反应发生，如何检验产物？
浅谈课堂中化学基本观念的建构
浅谈课堂中化学基本观念的建构在教育领域，化学是一门非常重要的学科，不仅因为它涉及到我们日常生活中的很多方面，也因为它是其他许多学科的基础，如生物学、物理学等。
因此，对于学习化学的学生来说，建立正确的化学基本观念非常关键，而课堂教学是建构化学基本观念的重要方式之一。
本文将从以下几个方面浅谈课堂中化学基本观念的建构。
多元的教学方法传统的化学课堂教学方式通常是老师做一些实验，在黑板上讲解相关的化学理论知识并要求学生背诵。
但实际上，这种方式并不能真正激发学生的兴趣，更无法帮助学生掌握化学基本观念。
因此，我们需要通过多元的教学方法来建构化学基本观念。
例如，引导学生进行一些简单的实验操作，结合图像或视频资料讲解相关化学知识，或者采用案例式教学方法等，这些方法都可以有效地增强学生的学习兴趣，并更好的帮助学生掌握化学基本观念。
关注学生的思维化学教学关注的不仅仅是化学原理的讲解，还要关注学生的思维，从而帮助他们形成科学思维的习惯。
在课堂中，老师可以引导学生提出问题并进行讨论，让学生自主思考并给出解决方案。
这样的教学方法不仅可以提高学生的思维能力，还可以让他们更好地理解化学理论知识，并且牢固掌握化学基本观念。
重视实践操作化学作为一门实验性学科，课堂教学中应重视实践操作环节。
对于学习化学的学生来说，实践操作并不仅仅是进行实验，它更是化学基本观念建构的重要环节。
学生通过实践操作可以加深对化学知识的认识，更好地理解化学基本观念，并且更有助于打开学生的好奇心和求知欲望。
合理设置课程难度在化学课堂中，设置合理的课程难度对于建构化学基本观念非常重要。
如果课程难度过高，学生容易失去兴趣，从而难以理解化学基本观念；而如果课程难度过低，学生又很难通过学习建构化学基本观念。
因此，合理的课程难度设计是建构化学基本观念的重要保证。
总结通过上述几个方面来浅谈课堂中化学基本观念的建构。
化学基本观念的建构需要多元的教学方法、关注学生的思维、重视实践操作、合理设置课程难度等多方面的构建，同时也需要老师与学生的共同努力，才能够让学生在化学学习中有更好的体验，并更好地掌握化学基本观念。
以“三重表征”为法提化学教学之效
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以“ 三重表征” 为法 提化学教学之效
◎ 罗源县第二 中学 郑 继忠
一
一
重表 征 是苏 格 兰 格 拉 斯 哥 大 学 约 翰 斯 顿 教 授 １ ９ ８ ２ 年提 出
化 学学 习新 理 念 。 在 化 学 教 学 中促 进 学 生 对 三 重 表 征 的理
与 结构 、 运 动 与变 化等 属 性 在 学 习 者 头 脑 中 的 反 映 ； 符 号表 征主 要 是 表 达 物 质 及 其 变 化 的 字母 或 图形 等 符 号 系 统 在 学 习 者 头 脑 中 的反 映 。
表 征 ，接 着 从 钠和 氯 的原 子 结 构 分 析 反 应 的 原 因 向 微 观 表 征 过
别 人 的 意见 ，缺 乏 追 根 究 底 的 态度 ，往 往 不 能 安 下 心 来 认 真 思
主 客观 条 件 和 因素 ， 了解 吸 收其 他 同学 成 功 的 学 习 方 法 ， 不 断 总
生 自卑感 并 由 此 引 起 不 安 、 焦虑 ， 对学习考试产 生害怕心理 ， 影 响 学 习． 对 内 向型 学 生 ， 要 引导他们在 学习上树立信 心 ， 一 分 为
助 学 生 学会 自我 调 控 ， 不 断 的调 控 ， 使 之 强化 和 改善 ．
（ ４ ） 形成 科学 的学 习方 法 ． 中 学 生 的性 格 大 致 可 分 成 外 向 型和 内 向 型 两 类 ．外 向型 学 生优 点在 于 开 朗好 胜 ， 喜欢 与老 师 和 同学 坦 率 交 谈 ， 对不懂 的问
渡， 再 就 是 引 导学 生如 何 把 形 成 的概 念表 达 出来 。
化学学科基本观念的内涵及教学建构
化学基本观念的形成
化学基本观念的形成既不可能是空中楼阁， 也不可能通过大量记忆化学知识自发形成， 它需要学生在积极主动的探究活动中，深 刻理解和掌握有关的化学知识和核心概念， 在对知识的理解、应用中不断概括、提炼 而形成。
化学基本观念
迁移应用 概括提炼
化学科学的基本特点
1 2 3 4 5 化学科学是实验性较强的学科之一 化学学科使用特定的概念和原理 化学科学有自己的一套科学语言 化学科学具有较强的经验性 化学科学与工业联系比较密切 ——《化学哲学基础》
化学科学的基本特点
化学家不仅从宏观上对物质的性质和 变化进行进行观察和描述，更重要的 是从微观结构上对其进行解释，以深 刻把握物质变化的本质规律。 宏观与微观的联系是化学不同于其他 科学最特征的思维方式。离开这个基 本点就不是化学。（吴国庆）
实施“观念建构” 教学的本质
在中学化学教学中倡导观念建构的 教学，就是要引导教师在教学中要 关注整体，把握本质，不要过分注 重细节，要超越具体事实，引领学 生从本质上认识和理解所学知识， 形成化学学科的思想、观点、方法。
实施“观念建构”的教学策略
以观念统领知识教学（在整体中传授部分） 突出化学学科的思维方式 深入挖掘化学知识的内涵 设计具有思考价值的问题组合 引导学生进行探究、体验和反思
一方面从形成基本观念所需要的素材来看， 必须有合适的、能有效形成化学基本观念 的核心概念以及能形成这些核心概念的具 体的化学知识； 另一方面，从基本观念形成的过程来看， 必须充分调动学生思维的积极性，使学生 在积极主动的探究活动中，深刻理解有关 的知识，并通过具体应用，不断提高头脑 中知识的概括性水平。
三重表征思想下初中化学符号复习课教学重构
元素的角度逆向再看化学式表达的信息。
建 立 第 三 个 表 达 模 型 的 同 时 ，通 过 对 结 构 图 的 介
学 生 活 动 ：中 考 真 题 练 习 。 例 1.(2019年 重 庆 ）螃 蟹 作 为 美 食 已 进 入 千 家 万
绍 ，为以后的学习铺设一个生长点。 3 . 应 用 模 型 ，落实中考
通 过 实 物 的 展 示 和 书 写 其 化 学 式 ，特 别 是 不 常 见 的 足 球 烯 ，加 深 学 生 对 物 质 宏 观 和 符 号 之 间 的 关 联 ，同时
来站队。 学 生 活 动 :通 过 不 断 的 讨 论 和 队 形 的 调 整 ，站了几
以化学前沿提高学生的兴趣。 (2) 归类比较，产生第一个认知冲突。 教师:请将刚才这8 种实物进行归类。
层 阴 阳 离 子 交 替 排 列 的 队 形 ，感 受 氯 化 钠 是 由 阴 阳 离 子 交替排列的空间延伸型结构。最 后 ，通过对比总结出每 一 类 物 质 化 学 式 书 写 规 则 ，在 解 决 认 知 冲 突 的 同 时 ，建
学 生 活 动 ：将 物 质 分 为 酸 、碱 、盐 、氧 化 物 、氢 化 物 、 有机物。
据名称书写化学式。
教 师 :氯 化 钠 是 由 钠 离 子 和 氯 离 子 构 成 的 物 质 ，那
学生活动:通过书写化学式，总结出书写化学式的三 阴阳离子在空间是怎么排列的呢？我们需要同学们来
要素为元素符号、数字和书写规则，建立第一个表达模型。 参与一个活动，男生为钠离子，女生为 氯 离 子 ，我们一起
学 生 建 立 第 一 个 表 达 模 型 ；通 过 解 决 金 刚 石 和 足 球 烯 都
* 通 讯 作 者 ， E -mail:hesong@swu. edu. cn。
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化学概念的多重表征及教学建构 摘要 从心理表征的角度看，“化学概念的理解”就是学习者对化学概念形成了恰当的心理表征。通过调查高三学生“氧化还原反应”概念的表征发现，学生对化学概念存在多重外部表征，但并非关于概念的真正理解。本文运用DeFT（Design，Functions，Task）概念框架建构教学，设计多重媒体学习环境以促进学生对抽象概念的理解。
关键词 化学概念 多重外部表征 氧化还原反应 概念框架
化学概念是化学现象、化学过程的本质属性的反映，是化学学习、化学思维的基本单位。由于化学概念在化学学习中的重要性，我们总是希望学生能够从本质上理解和把握概念，进而熟练应用。著名认知心理学家安德森（J.R.Anderson）认为：“理解知识如何应用的前提是理解它如何在人脑中表征的。”［1］从概念心理表征的角度看，“化学概念的理解”就是学习者对化学概念形成了恰当的心理表征。那么，学生对于化学概念的表征存在何种特点？如何才能让学生建立概念的适宜表征？为此，我们以“氧化还原反应”概念系统（氧化反应、还原反应、被氧化、被还原、氧化剂、还原剂、氧化产物以及还原产物）为例探讨化学概念的表征形式及对应的教学建构策略。
1 “氧化还原反应”表征的调查分析 为了探查中学生化学概念学习的成效，我们以“氧化还原反应”概念系统（氧化反应、还原反应、被氧化、被还原、氧化剂、还原剂、氧化产物以及还原产物）为例，在高三年级中随机选取89人作为调查对象，其中男生35人，占39%，女生54人，占61%。自编《“氧化还原反应”相关概念调查问卷》，采用自由书写策略［2］，在规定时间（45分钟）内考察学生对于相关概念的理解及表征情况。
结果表明，学生头脑中存在4大类7种表征形式，分别是文字语言（表层、中层、本质）、化学符号语言（化学式和化学方程式等）、口诀和图形。频数统计结果如表1所示。
1.1 学生对于科学概念存在多重外部表征 根据佩维沃（Paivio）的双重编码理论（Dual-coding Theory），可以将上述4种表征形式分为2大类，一类是语言系统（Logogens）表征，包括文字语言描述、化学符号语言描述和口诀；另一类是图像系统（Imagens）表征，包括图形。以氧化反应为例，列出各种表征形式的频次，如表2所示。
表1结果表明，学生对于科学概念存在多重外部表征。但学生在表征形式的选取上存在着极不平衡的现象，学生更倾向于用语言文字表征，而较少以其他方 式进行表征。以“氧化反应”这一概念为例（见表2），有98%的学生选择使用文字语言描述进行表征，为4类表征中使用人数最多者；对于化学符号语言这一表征来说，有38%的学生使用，且多选用初中阶段学习的碳与氧气的反应；“升失氧化还原剂，降得还原氧化剂”这一口诀是此类概念表征的特殊形式，有9%的学生使用；选用最少的是图形类表征，仅有3%的学生。
1.2 多重外部表征内部存在不同深度 学生能够对概念进行多重外部表征是否意味着学生从本质上理解了概念呢？进一步考察每类表征形式发现，其内部存在不同的表征深度。如对频率很高的文字语言表征来说，近一半同学倾向于从表层和中层进行理解，即从得失氧和化合价升降的角度阐释。同样，对于化学符号语言来说，学生的回答涉及典型简单化学反应特例以及概括性化学方程式（见图1）。
图1 使用化学符号语言表征“氧化反应”的结果示例 与此同时，学生对于调查问卷中“2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn”以及“2Cl-+2Br-=Cl2+Br2”是否为氧化还原反应的判断表明，学生并未从本质上理解此类概念。虽此2反应中均有化合价的升降以及电子的转移，但是仔细分析发现，上述2个反应并没有达到电子守恒。
2 表征形式及表征程度不同的原因探析 从以上分析可知，在表征形式的选取上存在着极不平衡的现象，每一种表征内部亦存在着不同的表征深度。我们认为，教材呈现方式以及教学方法是产生此类现象的主要原因。
通过考察现行全国3套高中化学教材（江苏教育出版社、人民教育出版社和山东科学技术出版社）的《普通高中课程标准实验教科书：化学1（必修）》）中关于“氧化反应”的知识内容，我们发现教材中对于“氧化反应”的定义均采用文字语言描述：
•苏教版：人们把有电子转移的化学反应称为氧化还原反应（注：没有单独给出氧化反应的定义）。
•人教版：所谓氧化反应，表现为被氧化的元素化合价升高，其实质是该元素的原子失去（或偏离）电子的过程。
•鲁科版：在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价升高的反应称为氧化反应（oxidation）。
此外，通过对典型学生进行访谈表明，教师在教学过程中，也倾向于使用词语文字下定义的方式进行讲述。相似的研究结论还出现在数学中［3］，有学者指 出：学校教学强调运用算术解法或者代数解法求解文字问题和对借助几何图形求解文字问题的忽视，是学生不太可能和不太情愿运用图形表征解决问题的一个主要原因。
3 DeFT概念框架下的教学建构 外部表征（external representation）指信息的外部呈現方式，对内部认知活动有直接影响，如客观物体、媒体媒介、符号、图表和模型等。由于教材及教学惯用语言表征形式，而忽视多重外部表征，使得学生对于概念的学习倾向于采用机械背诵的方法，从而降低了从本质上理解概念和运用概念的可能性。双重编码理论认为，当学习者用言语和图像2种认知系统表征相同的材料时，如果言语信息和图画信息在时间和空间上一致，则在编码的过程中就会形成言语表征和视觉表征的连接，从而提高学习效果，并且能够增加学习者提取信息的路径。
目前关于多重外部表征的研究热点集中于如何创设恰当的学习环境提升多重外部表征在学习过程中的有效性，而DeFT（Design，Functions，Task）概念框架则为外部表征运用环境的创设提供了实施路径。DeFT概念框架从3个维度规划学习环境的创设，分别是：学习过程中所涉及的多重外部表征的设计指标，多重外部表征的教学功能以及相应的认知任务［4］(见图2）。
图2 DeFT概念框架 3.1 设计：理性选择表征形式 在使用多重外部表征进行学习时，首先要考虑多重外部表征系统本身的设计。DeFT概念框架认为设计时需要考虑的因素包括：表征数量、呈现方式（包括表征自身的复杂性，表征之间信息的冗余性）、表征形式（图片、文本、动画、音频、方程和图表等等）、表征顺序以及表征之间转换的支持因素。
面对上述因素，在设计多重表征系统的时候要思考如下问题：一个系统是否需要多个表征？对于多重表征系统来说，如何呈现信息可达到完整、紧凑、精确、经济、系统、自洽和适学的要求？是否需要使用多种形式进行表征？表征呈现的优先顺序如何确定？如何在不同表征之间转换？
“氧化还原反应”这类概念具有很强的抽象性，因此学生在学习过程中产生了很大的困难，如前所述，经过中学阶段的学习，还是有很大一部分学生对于此类概念持有不同的“观念”。鉴于此，使用多重表征不失为促使学生从观念到概念转变的途径。对于此概念的表征存在多种形式，如文字、化学符号语言、口诀、图像、隐喻等等。在系统设计过程中，按照完整、紧凑、经济、系统、自洽和适学等要求，可将无法呈现完整信息、拖沓、繁复及难以表明本质等形式舍去。因此，既有描述性又有描绘性的表征形式为首选。
3.2 功能：促进概念深入理解 教学过程中运用多重外部表征要牢记3大功能，分别是互补、限制与建构。所谓互补，包括过程互补和信息互补2个方面。在某一多重表征系统内，虽然不同表征形式表达同一信息，但由于学习者自身、任务以及教学策略的不同，导致了不同表征形式使用过程中进行互补。同时，由于单个表征内部所含有的内在信息的不同，致使不同表征之间在呈现信息方面相互补充。所谓限制可用简单示例表明，如对于“氧化还原反应”的阐述，用文字描述为“有电子转移的化学反应为氧化还原反应”，若此时配以图片或者动画，则能将电子的转移方向和数量更加清晰地加以限制。多重表征的建构功能体现在其能够促进事物（概念）在抽象程度、范畴层次和相关性方面的深入理解。
3.3 任务：适应不同认知水平 要在恰当的学习任务中使用多重表征系统。在设计学习任务时，表征特性、学习者特性、表征与学习者之间的互动是首要考虑的问题。表征的接受感觉通道、形态、抽象层次和范围等是表征特性需要考虑的问题；对于学习者特性来说，对表征的熟悉程度、对学习领域的熟悉程度、年龄、学习风格等因素需要兼顾；此外，两者之间的互动即教学策略的选择也是任务设计时需要考虑的重要因素。
“氧化还原反应”这一概念，从9年级学生初次接触化学开始一直到12年级结束，贯穿中学化学学习的始终；在课程中的演变经历了从最初的“得失氧”这一表面理解，到“化合价”升降，以及本质层次上的“电子转移”。因此，不同学段对于学生理解要求不同，所选表征形式也应略有差异。
综合上述要求，对于“氧化还原反应”这类抽象性概念的学习，要在恰当的多重表征系统中进行，做到文字描述与图像描绘相结合，静态阐述与动态展示相辉映，学习材料与学习者共同考虑。
参 考 文 献
［1］ 邵瑞珍.教育心理学.上海:上海教育出版社,1997:64 ［2］ Calyk M, Ayas A,Ebenezer J. A review of solution chemistry studies: Insights into students’ conceptions. Journal of Science Education and Technology, 2005, 14(1): 29-49
［3］ Paovio A.Mental Presentations:a dual coding approach.Oxford，England:Oxford University Press,1986
［4］ 罗新兵.数学概念表征的初步研究.数学教育学报，2003,12(2):21-23