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摘 要： 化学学科发展经历宏观水平和微观水平，化学符号是全世界通用的化学语言，宏观—微观—符号是化学学科独具的特点，化学教学中要充分利用这个特点，从宏观—微观—符号水平进行教学，即化学三重表征教学，促使学生形成化学学科特有的思维方式。
关键词： 宏观 微观 符号 化学教学
一、化学学科的发展与特点
1.古代宏观水平
人类从用火开始，由野蛮进入文明，用火烧制熟食、制作陶瓷、冶炼金属，并逐渐学会酿造、染色等。人们通过生产和生活实践，了解物质之间能互相作用、发生变化，开始用化学方法认识和改造物质世界，古代化学科学发展处于宏观水平与经验水平、定性水平。
2.近代过渡时期
19世纪初，近代原子论建立，随后分子假说提出，使原子分子学说得以确立，为研究物质的微观结构奠定了基础，门捷列夫于1869年发现元素周期律，使化学学科具有了严密体系，在此阶段，化学科学研究从宏观水平向微观水平过渡。
3.现代微观水平
进入20世纪以后，化学科学得到巨大发展，在认识物质组成、结构、合成、测试等方面都有很大进展，人们通过可见光谱、紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱等谱学方法研究物质结构，通过电子显微镜观察微观结构，量子化学理论的发展，人们对化学微观世界的研究日益深入。
4.化学符号语言
化学符号的思想萌芽于古代希腊和中国，在几千年的漫长岁月里，化学符号随着化学科学的发展不断变化与完善，1813年瑞典化学家贝采里乌斯（J.Berzelius）在《哲学年鉴》发表了他定义的化学符号，这是化学符号演变过程中的一次巨大变化，这套符号为现代化学语言的形成奠定了基础，今天所用的化学符号已经是全世界通用的化学语言。
归纳化学科学的发展，可以看到化学科学是在宏观水平、微观水平、符号语言水平不断向前发展的，宏观—微观—符号是化学学科独具的特点。
二、化学三重表征理论
1.约翰斯顿的思想理论
英国格拉斯哥大学科学教育中心的约翰斯顿（A.H.Johnstone）教授于1982年在“宏观与微观的化学”（Macro and micro chemistry）文章中，首次提出化学教学要在宏观水平和微观水平进行，1991年约翰斯顿教授在“为什么科学那么难学，事情不是它看起来那样”（Why is science difficult to learn Things are seldom what they seem）文章中，倡导化学教学要在宏观—微观—符号认知水平同时进行，从而使化学教学变得清晰明了。
约翰斯顿教授认为，化学专业人员和化学教师能不假思索地在宏观—微观—符号三种水平之间自由转换，为什么学生感觉学习化学困难，因为传统化学教学通常在宏观和符号水平进行，造成学生的认知停留在这两个水平，难以对化学微观世界建构科学的认知，因此不能在三种水平之间自由转换。约翰斯顿教授指出，化学教学应该在宏观—微观—符号水平同时进行，这样才是有意义的、真正的化学教学。
由于约翰斯顿教教授对基础化学教育的突出贡献，他于2009年获得了美国化学会在这个领域的最高荣誉，约翰斯顿是位非常热心的教授，2013年笔者对谁是化学宏观—微观—符号教学理论的首倡者提出疑问，于是发邮件给约翰斯顿教授对此事进行询问，很快得到他肯定的回复，约翰斯顿教授现年已是84岁高龄，他现在的研究工作是如何使学生的化学学习更加容易。
2.化学三重表征教学
化学宏观—微观—符号教学成为国际化学教育领域中最具影响且最有效的教学理论之一，指导着世界各地的化学课程与教学，约翰斯顿的化学教学理论引起了国内众多学者的关注，我国化学教育研究者将其思想理论编译为化学三重表征教学理论，化学三重表征教学理论在化学教育研究中具有巨大的指导作用。
从微观结构解释宏观现象是化学学科特有的思维方式，化学学科的特点决定了在化学学习中，学习者必然从宏观、微观和符号水平对物质及其变化进行认知，宏观水平的认知主要是物质的状态、颜色、气味及化学变化中可观察的宏观现象，微观水平的认知主要是原子、分子、离子等微观粒子构成的微观世界，符号水平的认知主要是元素符号、化学式、化学方程式、化学计量单位构成的化学语言系统。
三、加强化学三重表征教学
1.以化学实验强化宏观水平
化学是一门以实验为基础的自然科学，通过化学实验的宏观现象测试物质的性质，进而了解物质的组成与微观结构，宏观水平的认知是微观水平认知的基础，离开宏观水平学习，微观水平学习将变得机械与无意义，实际化学教学中，为学生提供尽可能多的化学实验宏观表征，强化宏观水平的化学教学。
2.以微观模拟强化微观水平
化学在原子、分子水平上研究物质组成、结构与性质，作为研究对象的原子、分子等微观粒子用肉眼是观测不到的，学生对化学微观世界的认知往往停留在文字水平，为解决这个问题，利用微观模拟是行之有效的方法，利用多媒体技术手段进行微观模拟，增强微观世界的可视化，相当于为学生提供可以看到微观世界的“眼睛”，强化微观水平的化学教学。
3.发挥化学符号的桥梁作用
化学符号是连接化学宏观现象与微观世界的桥梁，化学教学中为了使化学符号学习变得有意义，需要将化学符号的学习运用于描述化学宏观现象与微观世界，充分发挥化学符号的中介作用，强化符号水平的化学教学。
综上所述，依据化学学科特点，强化宏观—微观—符号教学，让学生学会从微观水平分析宏观现象，依据宏观现象揭示微观本质，并用化学符号语言进行表述，实现宏观—微观—符号认知水平的自由转换，培养学生自主学习化学的能力，形成化学学科特有的思维方式，从而实现提高学生科学素养的课程宗旨。
参考文献：
[1]徐光宪.今日化学何去何从 [J].大学化学，2003（1）.
[2]周公度.化学是什么[M].北京：北京大学出版社，2011.
[3]A.H.Johnstone.You Can’t Get There from Here [J].Journal of Chemical Education，2010，87（1）.
[4]陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007.
[5]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.
关键词： 宏观 微观 符号 化学教学
一、化学学科的发展与特点
1.古代宏观水平
人类从用火开始，由野蛮进入文明，用火烧制熟食、制作陶瓷、冶炼金属，并逐渐学会酿造、染色等。人们通过生产和生活实践，了解物质之间能互相作用、发生变化，开始用化学方法认识和改造物质世界，古代化学科学发展处于宏观水平与经验水平、定性水平。
2.近代过渡时期
19世纪初，近代原子论建立，随后分子假说提出，使原子分子学说得以确立，为研究物质的微观结构奠定了基础，门捷列夫于1869年发现元素周期律，使化学学科具有了严密体系，在此阶段，化学科学研究从宏观水平向微观水平过渡。
3.现代微观水平
进入20世纪以后，化学科学得到巨大发展，在认识物质组成、结构、合成、测试等方面都有很大进展，人们通过可见光谱、紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱等谱学方法研究物质结构，通过电子显微镜观察微观结构，量子化学理论的发展，人们对化学微观世界的研究日益深入。
4.化学符号语言
化学符号的思想萌芽于古代希腊和中国，在几千年的漫长岁月里，化学符号随着化学科学的发展不断变化与完善，1813年瑞典化学家贝采里乌斯（J.Berzelius）在《哲学年鉴》发表了他定义的化学符号，这是化学符号演变过程中的一次巨大变化，这套符号为现代化学语言的形成奠定了基础，今天所用的化学符号已经是全世界通用的化学语言。
归纳化学科学的发展，可以看到化学科学是在宏观水平、微观水平、符号语言水平不断向前发展的，宏观—微观—符号是化学学科独具的特点。
二、化学三重表征理论
1.约翰斯顿的思想理论
英国格拉斯哥大学科学教育中心的约翰斯顿（A.H.Johnstone）教授于1982年在“宏观与微观的化学”（Macro and micro chemistry）文章中，首次提出化学教学要在宏观水平和微观水平进行，1991年约翰斯顿教授在“为什么科学那么难学，事情不是它看起来那样”（Why is science difficult to learn Things are seldom what they seem）文章中，倡导化学教学要在宏观—微观—符号认知水平同时进行，从而使化学教学变得清晰明了。
约翰斯顿教授认为，化学专业人员和化学教师能不假思索地在宏观—微观—符号三种水平之间自由转换，为什么学生感觉学习化学困难，因为传统化学教学通常在宏观和符号水平进行，造成学生的认知停留在这两个水平，难以对化学微观世界建构科学的认知，因此不能在三种水平之间自由转换。约翰斯顿教授指出，化学教学应该在宏观—微观—符号水平同时进行，这样才是有意义的、真正的化学教学。
由于约翰斯顿教教授对基础化学教育的突出贡献，他于2009年获得了美国化学会在这个领域的最高荣誉，约翰斯顿是位非常热心的教授，2013年笔者对谁是化学宏观—微观—符号教学理论的首倡者提出疑问，于是发邮件给约翰斯顿教授对此事进行询问，很快得到他肯定的回复，约翰斯顿教授现年已是84岁高龄，他现在的研究工作是如何使学生的化学学习更加容易。
2.化学三重表征教学
化学宏观—微观—符号教学成为国际化学教育领域中最具影响且最有效的教学理论之一，指导着世界各地的化学课程与教学，约翰斯顿的化学教学理论引起了国内众多学者的关注，我国化学教育研究者将其思想理论编译为化学三重表征教学理论，化学三重表征教学理论在化学教育研究中具有巨大的指导作用。
从微观结构解释宏观现象是化学学科特有的思维方式，化学学科的特点决定了在化学学习中，学习者必然从宏观、微观和符号水平对物质及其变化进行认知，宏观水平的认知主要是物质的状态、颜色、气味及化学变化中可观察的宏观现象，微观水平的认知主要是原子、分子、离子等微观粒子构成的微观世界，符号水平的认知主要是元素符号、化学式、化学方程式、化学计量单位构成的化学语言系统。
三、加强化学三重表征教学
1.以化学实验强化宏观水平
化学是一门以实验为基础的自然科学，通过化学实验的宏观现象测试物质的性质，进而了解物质的组成与微观结构，宏观水平的认知是微观水平认知的基础，离开宏观水平学习，微观水平学习将变得机械与无意义，实际化学教学中，为学生提供尽可能多的化学实验宏观表征，强化宏观水平的化学教学。
2.以微观模拟强化微观水平
化学在原子、分子水平上研究物质组成、结构与性质，作为研究对象的原子、分子等微观粒子用肉眼是观测不到的，学生对化学微观世界的认知往往停留在文字水平，为解决这个问题，利用微观模拟是行之有效的方法，利用多媒体技术手段进行微观模拟，增强微观世界的可视化，相当于为学生提供可以看到微观世界的“眼睛”，强化微观水平的化学教学。
3.发挥化学符号的桥梁作用
化学符号是连接化学宏观现象与微观世界的桥梁，化学教学中为了使化学符号学习变得有意义，需要将化学符号的学习运用于描述化学宏观现象与微观世界，充分发挥化学符号的中介作用，强化符号水平的化学教学。
综上所述，依据化学学科特点，强化宏观—微观—符号教学，让学生学会从微观水平分析宏观现象，依据宏观现象揭示微观本质，并用化学符号语言进行表述，实现宏观—微观—符号认知水平的自由转换，培养学生自主学习化学的能力，形成化学学科特有的思维方式，从而实现提高学生科学素养的课程宗旨。
参考文献：
[1]徐光宪.今日化学何去何从 [J].大学化学，2003（1）.
[2]周公度.化学是什么[M].北京：北京大学出版社，2011.
[3]A.H.Johnstone.You Can’t Get There from Here [J].Journal of Chemical Education，2010，87（1）.
[4]陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007.
[5]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.