基于ARCS動機模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計與理論探析

但娟　何松　王強

摘要： 盡管翻轉(zhuǎn)課堂作為一種以學(xué)生為主體的新型教學(xué)模式已受到廣泛關(guān)注，但在具體實踐運用過程中仍存在諸多難點。針對翻轉(zhuǎn)課堂實施過程中普遍缺乏對學(xué)習(xí)動機重視所帶來的問題，基于ARCS動機模型，系統(tǒng)運用學(xué)習(xí)動機的激發(fā)策略進(jìn)行“金屬與酸和水的反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計，為化學(xué)教師有效地設(shè)計和實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供新的思路。

關(guān)鍵詞： ARCS動機模型； 翻轉(zhuǎn)課堂； 教學(xué)設(shè)計； 理論探析

文章編號： 1005-6629（2018）6-0055-05 中圖分類號： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

1 前言

翻轉(zhuǎn)課堂（The Flipped Classroom）又稱“反轉(zhuǎn)課堂”“顛倒課堂”，起源于美國，自產(chǎn)生以來由于其對傳統(tǒng)教育模式的顛覆而引起了國內(nèi)外教育學(xué)者的廣泛關(guān)注。自2012年國內(nèi)第一篇介紹翻轉(zhuǎn)課堂的文獻(xiàn)[1]發(fā)表以來，至今對翻轉(zhuǎn)課堂的研究仍主要集中于基礎(chǔ)理論方面，與具體學(xué)科相結(jié)合的實踐案例依然很少[2]。從對文獻(xiàn)的分析來看，在已有的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)案例中，課前階段的學(xué)習(xí)任務(wù)基本以觀看微視頻為主。由于對教師缺位的課前階段學(xué)生學(xué)習(xí)動機的普遍漠視，這種過于簡單和單調(diào)的低水平學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)形式，極易造成學(xué)生在課前學(xué)習(xí)階段由于主體性不能得到充分激發(fā)而帶來的“不能有效完成課前任務(wù)”，以及在課堂上“不得不對課前任務(wù)進(jìn)行再學(xué)習(xí)”等問題[3]。

基于對來自文獻(xiàn)的觀點和實踐觀察的綜合分析，我們認(rèn)為，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)開發(fā)過程中，如何恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計課前任務(wù)才能在課前有效激活學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，以及如何有效銜接課前與課堂學(xué)習(xí)已成為當(dāng)前影響翻轉(zhuǎn)課堂推廣和實效的關(guān)鍵問題。然而，由于迄今尚缺乏足夠深入的理論研究與實踐案例支持，使得這些問題的持續(xù)存在極大地影響了一線教師在實踐中運用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的信心。

自1979年美國南佛羅里達(dá)的心理學(xué)教授John M. Keller在《動機與教學(xué)設(shè)計： 理論視角》一書中首次提出動機系統(tǒng)設(shè)計思想[4]以來，經(jīng)過不斷地修正與完善，目前基于動機系統(tǒng)思想的動機設(shè)計模型主要包含四個過程要素，分別為： 注意（Attention）、切身性（Relevance）、自信心（Confidence）和滿足感（Satisfaction），取其四個單詞的首字母即簡稱為ARCS動機模型[5]。ARCS動機模型在運用過程中強調(diào)在實踐層面上分析動機的形成過程，并據(jù)此運用教學(xué)策略有效激發(fā)和維持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機，通過幫助學(xué)生獲得自信心和滿足感，從而最終促進(jìn)學(xué)生完成知識遷移[6]。這一核心思想不僅為我們在教學(xué)設(shè)計過程中如何恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機提供了系統(tǒng)的方法指導(dǎo)[7]，也為解決當(dāng)前翻轉(zhuǎn)課堂有效設(shè)計的問題提供了思路。本文在ARCS動機模型視角下，通過分析化學(xué)知識的認(rèn)知規(guī)律和高一學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，選取高中化學(xué)中“金屬與酸和水的反應(yīng)”這一課時內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計，為化學(xué)教師在實踐中有效地設(shè)計與實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供參考。

2 “金屬與酸和水反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計

2.1 教材分析

“金屬與酸和水的反應(yīng)”是選自人教版必修1第三章第一節(jié)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”第二課時的內(nèi)容。從學(xué)科知識體系來看，由于本課時要為后面的元素化合物學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，因此是系統(tǒng)學(xué)習(xí)金屬元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵一課。與此同時，在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中，針對本節(jié)內(nèi)容明確提出了“結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解鈉、鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用”，以及把“鐵及其化合物的實驗”作為必做實驗[8]的要求。因此，在本課時教學(xué)設(shè)計上不僅要求關(guān)注元素性質(zhì)，更應(yīng)重視學(xué)習(xí)元素性質(zhì)的方法[9]的教學(xué)。如采用傳統(tǒng)的課堂講授式教學(xué)法，不僅可能造成部分教學(xué)內(nèi)容無法完成，而且也很難給予學(xué)生足夠的實驗操作訓(xùn)練和探究學(xué)習(xí)體驗。因此，為在有效完成教學(xué)內(nèi)容的同時增強學(xué)生過程參與的直觀體驗，本案例選擇采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。

2.2 教學(xué)目標(biāo)

（1） 掌握鈉和鐵與水反應(yīng)的原理和實驗操作方法，以及金屬與酸反應(yīng)的原理。

（2） 通過對“鈉與水的反應(yīng)”現(xiàn)象分析、原理解釋和探究學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)生觀察和分析問題的能力；通過對“鐵與水的反應(yīng)原理”遷移到“鈉與水的反應(yīng)原理”的學(xué)習(xí)，以及二次遷移于金屬與酸的反應(yīng)學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)，強化“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”和“科學(xué)演繹”的思維方法。

（3） 通過綜合運用不同教學(xué)策略，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣，強化將化學(xué)知識運用于解釋實驗現(xiàn)象和科學(xué)過程的意識，以及培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。

2.3 教學(xué)重難點

（1） 教學(xué)重點：“鐵與水蒸氣的反應(yīng)”和“鈉與水的反應(yīng)”的基本原理以及實驗操作過程。

（2） 教學(xué)難點： 如何在課前階段通過有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機，提高學(xué)生對課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)達(dá)成的水平，為高效完成課堂學(xué)習(xí)任務(wù)奠定基礎(chǔ)，以及如何根據(jù)課前的學(xué)習(xí)效果在課堂教學(xué)過程中實施個性化教學(xué)，并達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

2.4 教學(xué)過程設(shè)計

3 教學(xué)設(shè)計的理論分析與探討

通常來說，動機包含了復(fù)雜的不確定的因素，難以進(jìn)行調(diào)控和預(yù)測[10]。但基于目前人們對動機的三個基本認(rèn)識： 人既有內(nèi)部動機又有外部動機；是一種特性也是一種狀態(tài)；既有情感成分又有認(rèn)知因素。Keller[11]教授認(rèn)為，其內(nèi)在也存在穩(wěn)定成分，因此，當(dāng)動機受到外部環(huán)境的影響時，可以通過對外部環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計來預(yù)測或者改變學(xué)習(xí)動機，從而進(jìn)行量化分析，并據(jù)此細(xì)分了12種具體的動機激發(fā)策略（見表1）。

但在具體應(yīng)用過程中，還須清楚地認(rèn)識到，這些策略的提出僅僅只是為教學(xué)實踐提供了一種指導(dǎo)和啟發(fā)，而非“萬能良方”，教師不應(yīng)生搬硬套到實際教學(xué)中[12]。因此，還應(yīng)依據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的具體情況等影響因素的不同，針對具體教學(xué)情境運用不同的整合性策略以推動教學(xué)更加有效地達(dá)成既定目標(biāo)。下面分別從課前、銜接部分和課堂學(xué)習(xí)三個階段具體闡述與分析在本案例中是如何以ARCS模型為線索綜合運用各種策略，從而有效解決一般翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計問題的。本案例教學(xué)過程流程圖見圖1。

3.1 ARCS動機模型在課前自主學(xué)習(xí)中的運用

在本教學(xué)設(shè)計的課前自主學(xué)習(xí)階段，為了學(xué)習(xí)方便，向?qū)W生提供的主要學(xué)習(xí)資源仍然是一段關(guān)于“淬火工藝”的視頻資源，這是必要的。但為了有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，與一般翻轉(zhuǎn)課堂[13]課前學(xué)習(xí)設(shè)計不同的是，本文還設(shè)計了需要循序漸進(jìn)完成的三個任務(wù)。三個任務(wù)中每個任務(wù)的完成都是下一個任務(wù)執(zhí)行的基礎(chǔ)，不僅能有效降低下一個任務(wù)的執(zhí)行難度和學(xué)習(xí)過程的認(rèn)知負(fù)荷，還能漸進(jìn)式推動學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展，使學(xué)生在完成不同任務(wù)的過程中始終處于學(xué)習(xí)的最近發(fā)展區(qū)。

在課前階段運用的動機策略包括： 首先通過淬火工藝的介紹激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生的注意力；然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)象描述、猜想與假設(shè)以及方案設(shè)計，三個環(huán)節(jié)層層遞進(jìn)，使得學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求及認(rèn)知習(xí)慣高度契合；再者就是學(xué)生通過視頻內(nèi)容的學(xué)習(xí)，在有一定知識經(jīng)驗準(zhǔn)備的條件下完成課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)的這一過程，也是他們自信心和滿足感獲得的過程。

這里還須注意，學(xué)生的自身差異對學(xué)習(xí)實際效果可能帶來的負(fù)面影響，即學(xué)生因完不成任務(wù)而產(chǎn)生挫敗感。因此，在任務(wù)設(shè)計時，教師還應(yīng)充分考慮如何在必要時向?qū)W生提供多樣化的幫助。本文提供的幫助包括反復(fù)觀看視頻的提示、讓學(xué)生在可能的方案中“做選擇題”，以及提供驗證性實驗設(shè)計的基本原則和課堂可選的儀器清單，學(xué)生在教師的幫助下完成任務(wù)也有利于學(xué)生自信心和滿足感的獲得。

3.2 ARCS動機模型在課前學(xué)習(xí)和課堂活動銜接中的運用

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計中，我們通常需要十分細(xì)致地處理課前和課堂學(xué)習(xí)的銜接問題。這不僅意味著我們需要重視在課前階段起點不一致的學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的不同，而且需要在課堂學(xué)習(xí)階段對這種學(xué)習(xí)的差異做出個性化響應(yīng)。否則，教師將不得不面臨為一致化教學(xué)起點做出選擇的困境。如果課堂教學(xué)起點水平選擇高了，將會造成部分學(xué)生理解上的斷層；而如果低了，又將降低部分學(xué)生課前學(xué)習(xí)的成就感，從而削弱學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)階段的主體性，降低課堂教學(xué)的效率。

基于以上考慮，本文案例選擇通過“成果分享”、“小組實驗驗證”以及“討論交流”等參與性合作學(xué)習(xí)的形式作為課堂教學(xué)的起點。這一方面能使部分課前學(xué)習(xí)水平較高的學(xué)生在此階段延續(xù)課前學(xué)習(xí)的效果，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)自信心和成就感，在后續(xù)的學(xué)習(xí)中繼續(xù)保持較高的動機水平。同時，也關(guān)照了部分此前學(xué)習(xí)水平較低的學(xué)生繼續(xù)完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)。此外，教師在此過程中的參與和指導(dǎo)，也對學(xué)生延續(xù)主體性學(xué)習(xí)的效果提供了必要的保障。

從知識呈現(xiàn)的邏輯順序上看，學(xué)生在經(jīng)歷了“淬火工藝—原理猜想—設(shè)計驗證方案—驗證鐵與水蒸氣的反應(yīng)”這樣一個完整的探究性學(xué)習(xí)過程的同時，也經(jīng)歷了一個ARCS模型四要素的循環(huán)過程。對探究過程的充分和有效體驗所引發(fā)的深度學(xué)習(xí)，將為學(xué)生成功地將“鐵與水蒸氣”學(xué)習(xí)方法遷移于“鈉與水的反應(yīng)”，以及“金屬與酸”的反應(yīng)學(xué)習(xí)奠定來自知識、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)動機等方面的基礎(chǔ)。同時，通過課堂主體性驗證實驗，學(xué)生的實驗技能也得到了有效的訓(xùn)練。

3.3 ARCS動機模型在課堂活動中的運用

在完成“鐵與水蒸氣的反應(yīng)”的學(xué)習(xí)之后，課堂學(xué)習(xí)的重點將轉(zhuǎn)移到“鈉與水的反應(yīng)”和“金屬和酸的反應(yīng)”的學(xué)習(xí)上。這一過程既是一種知識學(xué)習(xí)的發(fā)展，也是對此前是否發(fā)生深度學(xué)習(xí)的最好檢驗。

此階段包含兩次重要的學(xué)習(xí)遷移過程。伴隨知識目標(biāo)的轉(zhuǎn)化，對學(xué)習(xí)動機的激發(fā)會反復(fù)經(jīng)歷“注意”、“相關(guān)”等過程。每一次成功地完成學(xué)習(xí)任務(wù)之后，學(xué)生不僅能獲得自身知識結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步豐富和完善，而且從學(xué)習(xí)過程中獲得的信心和成就感（滿足感），也會在此前基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步強化。與此同時，教師在此過程中始終扮演的是“學(xué)習(xí)任務(wù)的發(fā)出者”、“學(xué)習(xí)活動的組織者”、“學(xué)習(xí)效果的保障者”等學(xué)習(xí)支持者的角色，起到了充分尊重學(xué)生主體性、維護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的作用。

4 結(jié)語

本文案例基于ARCS動機模型“過程四要素”提供的線索，在整個教學(xué)過程中通過多樣化的學(xué)習(xí)任務(wù)布置實現(xiàn)了對學(xué)習(xí)動機的持續(xù)有效的激發(fā)和維持。與“鐵和水蒸氣的反應(yīng)”、“鈉與水的反應(yīng)”、“金屬與酸的反應(yīng)”三個主要教學(xué)內(nèi)容相匹配的教學(xué)階段中，不僅通過分解任務(wù)有效降低了總體的學(xué)習(xí)難度，使學(xué)生始終處于學(xué)習(xí)的“最近發(fā)展區(qū)”，還通過向?qū)W生提供可選的多樣化、分層次的幫助方式，為克服學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)障礙提供了進(jìn)一步的個性化學(xué)習(xí)保障[14]。本文案例綜合運用多樣化的策略，將為解決一般翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計中普遍的難點提供新的參考。

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