基于ARCS 動(dòng)機(jī)模型的混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)投入策略研究

吳杰，楊柳，李雨霞

（廣州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院，廣東廣州 510006)

0 引言

近年，隨著信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，混合式教學(xué)日漸受到關(guān)注和重視。由于兼具面對(duì)面學(xué)習(xí)和在線(xiàn)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，充分整合線(xiàn)上和線(xiàn)下學(xué)習(xí)資源，有助于因材施教，混合式教學(xué)模式已成為高等教育的一種主流教學(xué)方向。在混合教學(xué)改革浪潮中，大學(xué)計(jì)算機(jī)課程順應(yīng)變革，實(shí)施線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)。

在開(kāi)展混合教學(xué)的過(guò)程中，一個(gè)令教育工作者困擾的問(wèn)題是學(xué)生的學(xué)習(xí)投入存在主動(dòng)性低、淺層學(xué)習(xí)等現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)階段，部分學(xué)生一味地刷視頻、結(jié)課前突擊完成學(xué)習(xí)任務(wù)、消極參與線(xiàn)上討論等[1]。學(xué)習(xí)投入程度是衡量學(xué)習(xí)質(zhì)量、預(yù)測(cè)學(xué)業(yè)成就的重要因素[2]。因此線(xiàn)下教學(xué)如何促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)投入是提升混合教學(xué)質(zhì)量亟待解決的問(wèn)題。

1 課程現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)基礎(chǔ)課程于2022 年6 月在優(yōu)課聯(lián)盟平臺(tái)上線(xiàn)，分別于2022 年秋季學(xué)期及2023 年春季學(xué)期兩輪開(kāi)課，每期開(kāi)課人數(shù)均在1500以上。該課程為慕課學(xué)分課，2 學(xué)分，共48 學(xué)時(shí)。線(xiàn)上課程考核包括視頻占30%，知識(shí)點(diǎn)測(cè)驗(yàn)占20%，作業(yè)占10%，討論占10%，線(xiàn)上期末考試占30%。課程采用自由模式，即學(xué)生無(wú)須按照章節(jié)順序開(kāi)展學(xué)習(xí)。

在第一輪混合教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和投入時(shí)間不足，其線(xiàn)上學(xué)習(xí)進(jìn)度嚴(yán)重滯后于線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較困難。而當(dāng)學(xué)生在線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法獲得良好學(xué)習(xí)體驗(yàn)，反過(guò)來(lái)會(huì)引發(fā)學(xué)習(xí)消極情緒。經(jīng)過(guò)慕課團(tuán)隊(duì)成員的教學(xué)研討，決定第二輪混合教學(xué)引入ARCS 學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)模型作為理論支撐，優(yōu)化線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)投入的提升。

2 基于ARCS 動(dòng)機(jī)模型的混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

ARCS 動(dòng)機(jī)模型由美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)John Keller教授提出，該模型認(rèn)為學(xué)習(xí)的內(nèi)生動(dòng)力機(jī)制包含注意(Attention)、關(guān)聯(lián)(Relevance)、自信(Confidence)與滿(mǎn)意(Satisfaction)四個(gè)方面[3]。ARCS動(dòng)機(jī)模型通過(guò)外部設(shè)計(jì)激發(fā)和維持學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)生保持在混合學(xué)習(xí)過(guò)程中的高學(xué)習(xí)投入。

圍繞“注意、關(guān)聯(lián)、自信、滿(mǎn)意”四個(gè)核心要素，結(jié)合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)計(jì)基于ARCS 動(dòng)機(jī)模型的計(jì)算機(jī)課程混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，如圖1所示。

2.1 多種互動(dòng)手段激發(fā)注意

互動(dòng)教學(xué)是一種有助于形成師生間對(duì)話(huà)、交流、理解和融合的教學(xué)方式，是一個(gè)促進(jìn)師生間相互溝通、相互作用和共同發(fā)展的過(guò)程[4]。計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)基礎(chǔ)課程線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)使用互動(dòng)策略，喚醒學(xué)生對(duì)課程的關(guān)注或探究，激發(fā)學(xué)生對(duì)新課的學(xué)習(xí)興趣。

1)新知講解環(huán)節(jié)

通過(guò)雨課堂展示課件，其中采用課堂小測(cè)、隨機(jī)點(diǎn)名、投票和投稿等多種互動(dòng)方式，增強(qiáng)學(xué)生課堂參與度。在課件中，穿插一些關(guān)于學(xué)生開(kāi)展線(xiàn)上學(xué)習(xí)情況的問(wèn)卷調(diào)查（如圖2所示），促進(jìn)學(xué)生對(duì)混合學(xué)習(xí)有效方法的反思，幫助學(xué)生在自主學(xué)習(xí)階段形成高階學(xué)習(xí)策略。

圖2“雨課堂”問(wèn)卷調(diào)查

2)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)

教師主動(dòng)走到學(xué)生中間去，了解學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的情況，重點(diǎn)關(guān)注和幫扶學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生。通過(guò)師生間語(yǔ)言交流、實(shí)驗(yàn)操作幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)概念和原理的理解。遇到典型實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤，教師采用多媒體教學(xué)系統(tǒng)的“學(xué)生演示”和“遠(yuǎn)程控制”功能，展示出錯(cuò)案例，引導(dǎo)學(xué)生逐步分析和思考問(wèn)題，進(jìn)而找到解決問(wèn)題的方案。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師扮演“引路人”和“扶持者”角色，鼓勵(lì)學(xué)生試錯(cuò)和糾錯(cuò)。通過(guò)這種教學(xué)方法，喚醒學(xué)生對(duì)常見(jiàn)錯(cuò)誤問(wèn)題關(guān)注。

2.2 關(guān)聯(lián)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目促進(jìn)自主學(xué)習(xí)

“關(guān)聯(lián)”就是學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)與學(xué)習(xí)目標(biāo)、興趣和學(xué)習(xí)者的生活存在一定的關(guān)系，通過(guò)滿(mǎn)足學(xué)習(xí)者的個(gè)人需求或目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)[5]。關(guān)聯(lián)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)符合有意義學(xué)習(xí)理論，能夠幫助學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練培養(yǎng)解決生活實(shí)際問(wèn)題的能力。

本課程的“網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作”模塊共設(shè)置六次實(shí)驗(yàn)，盡管每次實(shí)驗(yàn)有獨(dú)立主題，但這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)。例如，實(shí)驗(yàn)4是對(duì)前三次實(shí)驗(yàn)的綜合，涵蓋了HTML 標(biāo)記使用、CSS 基本語(yǔ)法及圖文混排等重要知識(shí)點(diǎn)，已初具綜合網(wǎng)頁(yè)特性。實(shí)驗(yàn)5 在實(shí)驗(yàn)4的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升難度，增加導(dǎo)航欄設(shè)計(jì)以及圖文的超鏈接效果。實(shí)驗(yàn)6除了設(shè)置多欄布局外，增加多種JavaScript 特效，豐富頁(yè)面動(dòng)態(tài)效果。學(xué)生通過(guò)完成這些彼此關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力得到激發(fā)。

2.3 進(jìn)階式實(shí)驗(yàn)任務(wù)增強(qiáng)自信

為了提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中的自信心，需要合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難度和循序漸進(jìn)地安排實(shí)驗(yàn)任務(wù)。本課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置，除了注重不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目間的關(guān)聯(lián)性，還將同一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分解為由淺及深的多個(gè)子任務(wù)。“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”為簡(jiǎn)單任務(wù)，讓學(xué)生盡量在實(shí)驗(yàn)課上完成。“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”有一定難度和復(fù)雜度，可以課后完成。對(duì)于難度較大的任務(wù)，設(shè)置小組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流。由于實(shí)驗(yàn)難度的差異以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的作用，不同層次的學(xué)生都能從實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體驗(yàn)到成功和收獲自信。

2.4 及時(shí)教學(xué)反饋提升滿(mǎn)意度

“滿(mǎn)意度”是讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的快樂(lè)，在學(xué)習(xí)中獲得滿(mǎn)足感和成就感。線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)以激勵(lì)策略為主。具體方法包括展示學(xué)生優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)作品、開(kāi)展組間互評(píng)選出最佳合作小組、表?yè)P(yáng)學(xué)習(xí)進(jìn)步個(gè)人等，還包括通過(guò)公布慕課平臺(tái)的后臺(tái)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生了解自己在同伴中的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)情況，激發(fā)學(xué)生比學(xué)趕超的動(dòng)力。此外，教師通過(guò)課程QQ群、慕課平臺(tái)的討論區(qū)，多聽(tīng)聽(tīng)學(xué)生的聲音，例如學(xué)生對(duì)教學(xué)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)支持等方面的意見(jiàn)和建議。采用合理的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)策略和給予及時(shí)的教學(xué)反饋，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提升學(xué)生獲得感和滿(mǎn)意度[6]。

3 基于ARCS 動(dòng)機(jī)模型的混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施過(guò)程

以實(shí)驗(yàn)4“盒子的浮動(dòng)與定位”一課為例，探究基于ARCS 動(dòng)機(jī)模型的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程與實(shí)施方法，具體流程如圖3所示。

3.1 課前準(zhǔn)備

圖3 ARCS 動(dòng)機(jī)模型的混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)流程圖

課前使用“預(yù)告+督促+支持”方式，喚醒學(xué)生對(duì)新課內(nèi)容的關(guān)注。1)預(yù)告。首先利用慕課平臺(tái)，在優(yōu)課上發(fā)布課程公告，把線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)課所對(duì)應(yīng)章節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容推送到每一位學(xué)生的郵箱。同時(shí)，在班級(jí)QQ 群發(fā)布群公告，更詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法，并上傳實(shí)驗(yàn)素材文件和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2)督促。利用優(yōu)課的“進(jìn)度督促”功能，對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)度嚴(yán)重滯后于平均水平的學(xué)生，發(fā)送預(yù)警信息。3)支持。針對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)層次不同、信息素養(yǎng)差異大的情況，設(shè)置選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并提供不同程度的學(xué)習(xí)支持。教師把實(shí)驗(yàn)操作視頻上傳到課程QQ 群，幫助學(xué)習(xí)有困難的同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，同時(shí)為學(xué)有余力的同學(xué)推送更多學(xué)習(xí)拓展資源和學(xué)習(xí)視頻。

3.2 課中教學(xué)

課中教學(xué)包括“實(shí)驗(yàn)講評(píng)、新知講解、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)”四個(gè)環(huán)節(jié)。

1)實(shí)驗(yàn)講評(píng)

側(cè)重解答前次實(shí)驗(yàn)的疑難點(diǎn)“圖像替換標(biāo)題技術(shù)”，挑選帶有典型錯(cuò)誤的學(xué)生作業(yè)，進(jìn)行分析講解，加深學(xué)生對(duì)CSS 設(shè)置背景圖像原理的理解。新實(shí)驗(yàn)中多處需要使用圖像替換標(biāo)題，這種關(guān)聯(lián)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)及完成新的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2)新知講解

首先，通過(guò)雨課堂呈現(xiàn)課件，講解本講知識(shí)要點(diǎn)和難點(diǎn)，其中穿插一些課堂小測(cè)、隨機(jī)點(diǎn)名等互動(dòng)功能，讓學(xué)生保持注意力和參與度。隨后布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，利用盒子浮動(dòng)原理設(shè)計(jì)兩列布局的綜合頁(yè)面，并呈現(xiàn)參考效果。同時(shí)展示往屆同學(xué)的優(yōu)秀作品，以此激發(fā)學(xué)生對(duì)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的欲望。

3)實(shí)驗(yàn)操作

本次實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。項(xiàng)目1 是基本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要使用“DIV+CSS”布局，利用盒子浮動(dòng)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的三列布局效果。項(xiàng)目2是對(duì)頁(yè)面布局進(jìn)行變形設(shè)計(jì)，并依照《小組項(xiàng)目文檔》完成實(shí)驗(yàn)探究，如討論“基本布局調(diào)整為新布局時(shí)，主要做了哪些變化？為什么要這樣變化？”等問(wèn)題。在進(jìn)階式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，絕大部分學(xué)生可以順利完成基本實(shí)驗(yàn)任務(wù)，獲得自信心和成就感。而當(dāng)項(xiàng)目難度提升時(shí)，學(xué)生需要發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神，深入探究實(shí)驗(yàn)任務(wù)，從而逐步實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

4)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

結(jié)合學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作的情況，教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)，并拋出問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生課后思考。在課時(shí)允許的情況下，組織學(xué)生開(kāi)展作品成果展示，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)或開(kāi)展組間互評(píng)。教師或同伴的反饋評(píng)價(jià)，好比一面鏡子，能夠讓學(xué)生不斷調(diào)整和修正自己的學(xué)習(xí)，以獲得更好滿(mǎn)意度。

3.3 課后互動(dòng)

課后師生堅(jiān)持互動(dòng)和溝通，維護(hù)良好的教學(xué)反饋。教師通過(guò)觀察和歸納課程QQ群及慕課平臺(tái)上的提問(wèn)情況后，整理《實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題》文檔，分享到課程QQ群供學(xué)生參考和學(xué)習(xí)。這種做法既節(jié)約實(shí)驗(yàn)新課的時(shí)間，也為學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生提供了輔助支持。

4 結(jié)論

混合學(xué)習(xí)在本質(zhì)上是以提高學(xué)習(xí)投入水平為重要目標(biāo)的教學(xué)重構(gòu)過(guò)程[7]。基于ARCS 動(dòng)機(jī)模型的線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，正是符合這一出發(fā)點(diǎn)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和提升學(xué)習(xí)投入為目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和深度學(xué)習(xí)能力為導(dǎo)向，采用多元教學(xué)評(píng)價(jià)提升學(xué)生對(duì)課程的獲得感和滿(mǎn)意度。

4.1 明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)投入度

在ARCS 動(dòng)機(jī)模型中，處于中心位置的是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。根據(jù)自我決定理論，學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的提升取決于教學(xué)環(huán)境對(duì)于自主、能力、歸屬這三種基本心理需要的滿(mǎn)足[8]。混合教學(xué)過(guò)程中，設(shè)定明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)非常有必要。教師不僅需要在慕課資源開(kāi)發(fā)中設(shè)定每章及每個(gè)知識(shí)單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)，還需要確定每次線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)任務(wù)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過(guò)明確的目標(biāo)和清晰的導(dǎo)學(xué)指引，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)中，更容易體驗(yàn)到獲得感與成就感，從而得到能力需求的滿(mǎn)足。

4.2 良好師生互動(dòng)關(guān)系對(duì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)投入有積極效果

學(xué)習(xí)投入是學(xué)習(xí)過(guò)程中行為、情感、認(rèn)知的相互作用或融合。在學(xué)生與學(xué)校形成的良性互動(dòng)關(guān)系中教師支持發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[9]。因此教師開(kāi)展混合教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注重互動(dòng)策略，包括課前、課中和課后環(huán)節(jié)的交互活動(dòng)。以多樣性交互活動(dòng)，改善線(xiàn)上學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)支持缺乏、孤獨(dú)情感增強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)自律性不足等問(wèn)題。例如課前QQ 群上的預(yù)告信息，有效喚醒學(xué)生對(duì)新課內(nèi)容的注意，使學(xué)生提前為線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)任務(wù)做好準(zhǔn)備，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感。課中的互動(dòng)支持策略，將認(rèn)知發(fā)展與情感激勵(lì)有機(jī)融合，讓學(xué)生在討論和探究的氛圍中獲得知識(shí)和技能，提升分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。課后側(cè)重多渠道獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，及時(shí)為學(xué)生提供幫助。

4.3 學(xué)伴互助及良性競(jìng)爭(zhēng)有助提升學(xué)生學(xué)習(xí)投入度

線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，促進(jìn)學(xué)習(xí)共同體的形成，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展同伴互助，在交流互動(dòng)中增進(jìn)思考，加深對(duì)概念和原理的理解。小組成員經(jīng)過(guò)多次小組合作學(xué)習(xí)，相互磨合，越來(lái)越和諧融洽。學(xué)伴之間的競(jìng)爭(zhēng)使得學(xué)生的學(xué)習(xí)投入度和責(zé)任感得到提升。而教師通過(guò)展示優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)作品，呈現(xiàn)平臺(tái)學(xué)習(xí)積分排行榜、學(xué)習(xí)進(jìn)度等，對(duì)學(xué)生有一定激勵(lì)作用。

隨著混合教學(xué)的發(fā)展，大學(xué)生的學(xué)習(xí)投入度得到越來(lái)越多學(xué)者的重視。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在第二輪混合教學(xué)實(shí)踐中，以ARCS動(dòng)機(jī)模型作為理論基礎(chǔ)，探究混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施策略。從優(yōu)課平臺(tái)的數(shù)據(jù)來(lái)看，截至第12 周（總教學(xué)周為17 周），學(xué)生參與互動(dòng)比例明顯增加，達(dá)到75.31%。觀看視頻、測(cè)驗(yàn)和線(xiàn)上作業(yè)等的學(xué)習(xí)進(jìn)度也顯著提高，達(dá)到87.72%。從學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的效果來(lái)看，作業(yè)質(zhì)量也比第一輪混合教學(xué)時(shí)有進(jìn)步。后續(xù)需要進(jìn)一步研究混合教學(xué)模式下教學(xué)策略和實(shí)施方法如何影響學(xué)生的學(xué)習(xí)投入和學(xué)習(xí)效果。