《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中将化学学科核心素养分为五个维度,其中素养1“宏观辨识与微观探析”是最为基础的素养,又分为四个水平,要求学生从宏观、微观以及符号相结合的方式来深入理解化学知识并解决问题。随着社会和信息技术的发展,多媒体与化学教学的结合被认为是提高课堂教学质量的有效手段。三重表征是化学学科特有并广泛使用的教学方式,需要借助多媒体技术对表征进行呈现,在高中化学教学中利用三重表征设计多媒体课件,可以促进学生的化学学科核心素养。目前国内对三重表征的研究多集中在探究三重表征的教学模式,鲜有针对化学多媒体学习中三重表征的设计原则进行研究。本研究针对化学学科核心素养1中的四个水平,基于三重表征理论和多媒体学习的认知理论,从三重表征组合方式、三重表征之间关系、三重表征呈现顺序以及三重表征逻辑顺序对化学多媒体学习材料进行设计,以探究最佳的三重表征呈现形式,增强三重表征对“宏观辨识与微观探析”的效果。针对化学学科核心素养1中的四个水平,水平1“宏观特征与物质分类”、水平2“物质的共性及其规律”、水平3“物质的组成及其变化”、水平4“物质的宏观微观辨析”,本研究进行了四项多媒体学习实验。实验采用单因素被试间实验设计,因变量均为学习测试成绩、外在认知负荷水平和相关认知负荷水平。实验结果显示:（1）在实验一“宏观特征与物质分类”中,使用现象表征与亚原子表征以及符号表征的三重表征组合方式具有一定的优势;（2）在实验二“物质的共性及其规律”中,强调亚原子表征与符号表征之间的关系和亚原子表征与现象表征之间的关系具有优势;（3）在实验三“物质的组成及其变化”中,现象表征—亚原子表征—符号表征的三重表征呈现顺序具有一定的优势;（4）在实验四“物质的宏观微观辨析”中,从现象表征—亚原子表征—符号表征的三重表征逻辑顺序（具体到抽象的逻辑顺序）具有一定的优势。并结合研究结论,对高中化学一线教师的实际教学提出了几点对策,在多媒体学习材料中,针对不同的学习内容和学习目标,要选择最合适的三重表征呈现形式。