化学是一门在分子、原子水平上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。物质的性质体现在宏观变化上,物质的组成、结构等微观知识则是理解性质,把握变化本质的基础。而化学符号作为化学自身独特的语言,则从微观层次上科学、简明地表达了宏观物质及其变化规律。因此,对化学知识进行宏观表征、微观表征和符号表征,并在三者间实现有机的联系,即进行三重表征,可以说是化学学习的精髓所在。本研究借用了多维分析系统(简称MAS系统)的研究方法,确定了解决化学问题所需的知识维度,并根据问题难度的高低,完成对测试的化学问题的编码。研究分两阶段进行,对上海市某高级中学100名高三学生进行了问卷测试。第一阶段测试比较了化学学习基础较好的被试与化学学习基础较差的被试在宏观←→微观、微观←→符号、宏观←→符号两两表征之间转换的能力差异,并提出了造成这种差异的可能因素:(1)对某一知识表征本身的掌握程度。(2)建立不同表征之间内在联系的能力。(3)对问题本身的表征深度。第二阶段测试主要分析研究了化学学习基础较好的被试在多个三重表征间转换的情况。结果表明,(1)三种知识表征两两之间的转换能力并不随单维度、两种维度、三种维度逐渐减弱,即“单维度转换最容易,两种维度次之,三种维度转换最难”这样的说法是不成立的。(2)维度的增加对宏观表征与微观表征间、微观表征与符号表征间、宏观表征与符号表征间的转换而言,影响是不同的。其中,维度增加对宏观表征与微观表征间的转换是显促进作用的;对微观表征与符号表征间以及宏观表征与符号表征间的作用并不明显。(3)在多维转换问题中,有些题目的各个维度彼此之间是平行的关系,不构成相互影响,因此可看成是单维度的加合形式;而有些题目的各个维度之间存在一定的或明显的相关性,维度与维度之间相互作用,提高了转换的实现。最后,本研究就提高化学中三重表征能力及各表征间的转换,提供了有益的教学策略,以供参考。