学习自主性是指个体自觉确定学习目标、制定学习计划、选择学习方法、监控学习过程、评价学习结果的过程或能力。这既是素质教育的目的之一,也是发展学生创造能力和终身学习能力的必要条件。三重表征是化学独特的思维方式之一,在初中化学教学过程中对学生实施三重表征思维教学训练,以期达到使学生掌握化学学习策略,最终实现提高化学学习自主性的目的。本研究在对农村中学生的背景进行调查的基础上,采用实验组和对照组前后测的实验设计。被试为湖南省安化县两个农村中学初三年级学生共220人,对实验组运用基于三重表征法和问题解决策略训练设计的教案进行教学,总计30个课时,同时对其课后的作业进行辅导。实验前后对学生进行单元测试、期末测试和学习自主性测量后,使用SPSS11.5进行数据统计分析。研究结果表明:1、化学学科中基于三重表征法和问题解决策略训练的教学能有效提高自主性因素中的认知策略的使用。2、留守儿童与非留守儿童在自主性水平上不存在差异,基于三重表征的化学思维训练对其产生的影响不显著。3、农村中学初三学生在自主性水平上存在性别差异,但基于三重表征的化学思维训练对其影响不显著。因此,在初中这个化学启蒙阶段,通过学生学科思维的训练能提高其化学问题解决能力,有效促进学生的化学自主学习水平和化学成绩的提高。