问题解决是思维的最一般形式,是人类适应环境、解决生存与发展中各种问题的基本方式,问题解决能力的重要性显而易见。学校教育的重要目的之一是使学生通过解决学科问题及与学科相关的生活实际问题,获得解决问题的一般知识和能力。通过研究学生问题解决的影响因素,提出提高学生问题解决能力的教学策略具有重要意义。许多心理学家主张把一般问题解决理论同具体学科相结合,研究具有学科特征的问题解决。化学符号是化学学科重要的特征之一,是学生学习化学和科学思维的工具,化学符号必然在学生化学问题解决中扮演重要角色。在已有研究的基础上,本课题从理论到实验,比较系统地研究了化学符号在中学生化学问题解决中的作用。本课题从符号学的角度界定了化学符号,探讨了中学化学符号的分类、性质以及在化学学习中的作用;从信息加工心理学的角度分析了化学符号在中学生化学问题解决中表征阶段和选择策略阶段的作用。本课题以初、高中生为研究对象,通过问卷测试法和作业分析法,我们发现:化学符号表征是中学生常用的化学问题表征形式之一;中学生解决化学问题采用了三种具有化学符号特征的问题解决策略:模式识别策略、媒介过渡策略和分析递归策略;化学符号知识掌握的程度会显著影响学生解决化学问题的表征形式、策略选择以及解决问题的准确率。通过出声思维法和访谈法,我们发现化学符号具有两种信息转换方式:把文字信息转换为化学符号信息,把一种形式的化学符号信息转换为另一种化学符号信息;相对非化学符号问题解决策略,采用化学符号为特征的问题解决策略解决化学问题更加有效;完善的化学符号知识结构有利于采用化学符号特征策略高效地解决化学问题。在理论和实验研究的基础上,本文提出了中学化学符号的教学策略,即促进学生形成结构化的化学符号知识、促进学生有意义地建构化学符号知识体系、促进化学符号教学与化学问题解决相结合。提出化学符号的教学策略目的是改进中学化学符号知识的教学,使化学符号知识结构与问题解决能力相互促进,共同发展。