在氧化還原反應概念中，學生學習過程會受到語言的影響，例如學生會將 氧化的定義為氧的增加，還原的定義為氧的移去，在 Garnett 和 Treagust(1992) 發現中學 12 年級學生會認為有氧參與的反應就是氧化還原反應、還原反應就是 去除氧的反應、甚至認為氧化與還原過程可以獨立存在，此外，中學生也認為 氧化數可以表示出原子在分子中的真正帶電狀態、氧化總是要加入氧(Oran &
Schreck,1994;引自詹耀宗、邱鴻麟, 2004)，同樣在詹耀宗和邱鴻麟(2004)針對 3520 位國二學生、3441 位國三學生以及 2885 位高二學生進行概念學習測驗的 結果發現學生對氧化還原及燃燒概念的命題陳述理解的不完整以及學生對氧化 還原及燃燒概念的相關概念有不當的錯置與連結。研究者認為造成上述中學生 的迷思概念是因為學生對氧化還原反應過程中電子轉移的微觀機制不甚了解而 造成其對氧化還原反應的迷思。
黃靖婷(2010)以 CCM 理論融入 5E 探究學習環之探究活動為主，探究活動 設計多以巨觀的實驗觀察為主，沒有太多微觀部分的探討，國中學生不容易對 氧化還原中價數的升降或是電子轉移進行判斷，因此教材設計能針對微觀的部 分將能增進學生對氧化還原的概念理解。因此，研究者從這研究中的確發現在 學習氧化還原概念時，教師教導學生的微觀想法是相當重要。
除了中學生會對氧化還原有迷思概念外，大學生也同樣擁有氧化還原的迷 思概念，王貴春和黃萬居(1998)研究發現師院學生對氧化還原的迷思概念有下 列情形：氧化還原是可逆反應，若向右是氧化則向左是還原;自身氧化還原反應 不需要加入物質就可產生反應；有氧參與的反應就是氧化還原反應;沒有元素產 生就不是氧化還原反應；氧化劑和還原劑都是催化劑，用來加速氧化還原反應，
本身不會參與反應；所有的化學反應都會有電子的得失(引自詹耀宗、邱鴻
解所導致。
除此之外，國內文獻在探討能有效促進學生學習氧化還原概念的教學方式 相當多元，邱鴻麟和蔣勝發(2000)的研究是以氧化還原反應電腦輔助學習軟體 CAL(computer-assisted learning)來協助 92 位高三學生達到有意義學習，研究發 現 CAL 能有效促進學生學習氧化還原概念；陳香如(2000)針對高一學生進行精 熟教學，研究發現精熟教學是能促進學生氧化還原概念的學習；同樣地，丁鋐 鎰(2000)針對國三學生進行精熟教學，研究發現精熟學習的教學策略是能促進 學生學習氧化還原概念；李岱芳(2003)針對大學生進行情境學習模式的氧化還 原反應網路教學，研究發現學生在情境式網路學習中的學習成效優於在非情境 式網路學習中的學習成效。從上述研究中發現國內對於促進學生學習氧化還原 概念的教學方式是使用精熟學習的教學策略或者是以電腦或網路為主的學習，
然而本研究想要透過多重表徵教學的方式協助學生在氧化還原概念的學習。
電化學相關概念必須奠基於氧化還原概念之上，Sanger 和 Greenbowe(1997) 提及學生無法清楚了解電化學的微觀機制，如：無法清楚的瞭解電流流動的情 形，因此可能造成了學生難以區別電解、電池中的正極、負極，也無法區分陰 極與陽極。再者，學生認為電子可以在溶液中流動，從陰極進入溶液再經鹽橋 至陽極，以形成電流(Garnett & Treagust, 1992; Sanger & Greenbowe, 1997)。
郭順利(1997)針對 575 位高一和高二學生進行電化學概念的診斷，研究發 現學生在電化學中的主要錯誤概念為 1.認為電流只是電子的移動，不包括離子 移動 2.鹽橋的功用是溝通兩個電解槽中的離子，而不是提供離子 3.以化學活性 的大小判斷陰陽電極 4.對電解電池與電化電池的陰陽極之判斷方式不同。
在國內文獻中探討促進學生在學習電化學概念的教學方式多是以電腦來輔 助學習，邱美子(2001)針對國三學生使用電腦動畫輔助教學媒體來協助學生建
驗教學法以及小組示範實驗教學法進行國中學生的電化學概念研究，研究發現 電腦動畫教材融入講解式教學法以及實驗教學法的成效較好；林香岑(2000)以 電化學概念教學媒體作為教學輔助工具探究高二升高三學生在電化學概念的學 習成效，研究結果顯示使用此教學媒體的學生的學習成效顯著高於未使用者。
從上述研究發現在電化學的學習上需要協助學生建立微觀概念，因此本研究教 學設計上也著重微觀的教學。
綜合上述，造成學生學習困難的原因為概念本身是抽象的、是微觀的(邱美 虹, 2000)，氧化還原和電池、電解概念的確如此，此外學習氧化還原概念還會 受到語言的影響。然而，學生建構電池、電解概念會產生困難除了微觀的影響 外，可能是因為學生還必須要整合氧化還原概念的知識。因此本研究預探討在 不同表徵教學中，有效破除各迷思概念的教學成效為何？