随着现代信息技术与课程的整合,计算机在教育领域占有重要地位,也对数学教育的教学策略、教学方式、重难点和教学目的有很大影响。多元表征的研究主题逐渐从认知心理学和教育学等领域转变为学科教育领域,多元表征在数学领域的研究也逐渐增多,但是多元表征在几何证明中研究甚少。本文根据几何证明在教学中存在的问题,基于认知负荷理论和多媒体学习认知理论,遵循多媒体教学的六个原则(空间临近原则、时间临近原则、一致性原则、形象性原则、重复性原则、个性差异原则),构建了多元表征的计算机辅助几何证明的教学模块,多元表征教学模块包括文字表征模块(已知条件和求证结论)、图形表征模块(静态图和动态图)和证明表征模块(证明树和形式证明)三个模块。实证研究过程中,本文通过Likert“五点”量表测量学生在几何证明学习过程中承受的认知负荷;通过前后测问卷,检验运用多元表征教学模块对学生几何证明学习成绩的影响;同时通过问卷调查和访谈法测试实验组不同知识经验的学生对多种表征形式的喜欢程度。研究结果表明:(1)多元表征的计算机辅助几何证明的教学模块可以减少学生的认知负荷;(2)多元表征的计算机辅助几何证明的教学模块能提高学生的几何证明学习成绩;(3)不同知识经验的学生对多种表征形式的喜欢程度不一样,高级组和中级组学生最喜欢证明树和形式化证明,能够熟练找到它们中对应的知识并相互转换,而初级组学生更喜欢根据动态图辅助学习。