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“四重表征”教学模式浅述

摘要：概述“四重表征”教学模式的内涵，理论依据、技术支持及操作模式。并以“浓

度对化学反应速率的影响”为例，介绍“四重表征”教学模式的应用流程。

关键词：四重表征教学模式曲线表征手持技术

一、“四重表征”教学模式的内涵

“四重表征”教学模式包括“宏观表征—微观表征—符号表征—曲线表征”，其中曲线

表征是以手持实验所得曲线分析模板，学生要将曲线起点、终点、拐点等特殊点、曲线变化

趋势及不同线段与实验现象、微粒变化和反应方程式建立联结，最终在头脑中以坐标曲线的

形式反映实验中因变量与时间变量的关系。其各重表征的具体内涵如下：

表1各重表征的定义与内涵

表征形式定义与内涵

对可直接感知到的物质及其性质、物质发生变化的现象、物质的

宏观表征

存在与用途等宏观层面信息的表征

对构成物质的微观粒子组成与结构、运动及相互作用、反应机理

微观表征

等微观层面的信息的表征

符号表征对表示化学物质组成、结构、性质、状态等符号层面信息的表征

对平面内表示变量（实验中变化的物理量）与时间关系的所有点

曲线表征

的集合所构成的曲线的表征

从学习表征的角度来看，“四重表征”具有外显和内隐两重含义：（1）从外显学习表征

分析，“四重表征”是指宏观现象、微粒作用、符号系统、曲线图像等知识的外在呈现形式，

如探究教学中教师呈现的外部学习信息——宏观现象的文本描述、微粒的动态模拟、匹配的

反应方程式和曲线的图像变化；（2）从内隐学习表征分析，“四重表征”是指学生个体有所

经历的这4类知识的外在经验来建构内在的、动态的心智模式，是学生个体用来推理预测实

验现象、描述解释实验事实的一种内隐表征模式，如科学探究过程中学生在头脑中输入宏观

实验现象等信息、构建微粒作用的模型、书写方程式和预测解释曲线图像。因此，“四重表

征”模式多用于定量实验研究，提高实验教学有效性、增强科学探究的指向性。

表2各重表征与学生表征能力水平的要求划分

表征形式学生表征能力水平

水平1：了解参与反应的物质及其性质

水平2：预测可能出现的实验现象

宏观表征

水平3：描述实验过程与实验现象

水平4：解释现象变化与探究结果

水平1：知道微粒的组成和相互作用

水平2：理解微粒表征所诠释的实验事实

微观表征

水平3：运用微粒作用理论解释实验现象

水平4:建构微粒作用模型解决实验问题

水平1：了解化学符号及其相应表达式的含义

水平2：建立化学符号之间的相互联系

符号表征

水平3：用化学符号多角度表征实验事实

水平4：用化学符号的组合表达思维过程

水平1：从定量角度认识化学反应中的物理量

水平2：推测相关物理量间的定量关系

曲线表征

水平3：预测解释曲线的变化趋势

水平4：根据曲线上数据进行定量计算

二、理论依据

表征又称心理表征或知识表征，是认知心理学的核心概念之一。表征是知识在人脑中呈

现和记载的方式，既包括感觉、知觉、表象等形式，又包括概念、命题、图式等形式。这些

形式分别标志着人们对事物反映的不同