基于ARCS動機模型的翻轉課堂教學設計與理論探析

但娟　何松　王強

摘要： 盡管翻轉課堂作為一種以學生為主體的新型教學模式已受到廣泛關注，但在具體實踐運用過程中仍存在諸多難點。針對翻轉課堂實施過程中普遍缺乏對學習動機重視所帶來的問題，基于ARCS動機模型，系統運用學習動機的激發策略進行“金屬與酸和水的反應”教學設計，為化學教師有效地設計和實施翻轉課堂教學提供新的思路。

關鍵詞： ARCS動機模型； 翻轉課堂； 教學設計； 理論探析

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

1 前言

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

基于對來自文獻的觀點和實踐觀察的綜合分析，我們認為，在翻轉課堂教學開發過程中，如何恰當地設計課前任務才能在課前有效激活學生的學習主體性，以及如何有效銜接課前與課堂學習已成為當前影響翻轉課堂推廣和實效的關鍵問題。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存在極大地影響了一線教師在實踐中運用翻轉課堂教學的信心。

自1979年美國南佛羅里達的心理學教授John M. Keller在《動機與教學設計： 理論視角》一書中首次提出動機系統設計思想[4]以來，經過不斷地修正與完善，目前基于動機系統思想的動機設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在實踐層面上分析動機的形成過程，并據此運用教學策略有效激發和維持學習者的學習動機，通過幫助學生獲得自信心和滿足感，從而最終促進學生完成知識遷移[6]。這一核心思想不僅為我們在教學設計過程中如何恰當地設計學習任務，激發學生的學習動機提供了系統的方法指導[7]，也為解決當前翻轉課堂有效設計的問題提供了思路。本文在ARCS動機模型視角下，通過分析化學知識的認知規律和高一學生的學習特點，選取高中化學中“金屬與酸和水的反應”這一課時內容進行翻轉課堂教學設計，為化學教師在實踐中有效地設計與實施翻轉課堂教學提供參考。

2 “金屬與酸和水反應”教學設計

2.1 教材分析

“金屬與酸和水的反應”是選自人教版必修1第三章第一節“金屬的化學性質”第二課時的內容。從學科知識體系來看，由于本課時要為后面的元素化合物學習奠定基礎，因此是系統學習金屬元素化學性質的關鍵一課。與此同時，在《普通高中化學課程標準（2017年版）》中，針對本節內容明確提出了“結合真實情境中的應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，了解這些物質在生產生活中的應用”，以及把“鐵及其化合物的實驗”作為必做實驗[8]的要求。因此，在本課時教學設計上不僅要求關注元素性質，更應重視學習元素性質的方法[9]的教學。如采用傳統的課堂講授式教學法，不僅可能造成部分教學內容無法完成，而且也很難給予學生足夠的實驗操作訓練和探究學習體驗。因此，為在有效完成教學內容的同時增強學生過程參與的直觀體驗，本案例選擇采用翻轉課堂教學模式進行教學。

2.2 教學目標

（1） 掌握鈉和鐵與水反應的原理和實驗操作方法，以及金屬與酸反應的原理。

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

（3） 通過綜合運用不同教學策略，激發學生學習化學知識的興趣，強化將化學知識運用于解釋實驗現象和科學過程的意識，以及培養嚴謹求實的科學態度。

2.3 教學重難點

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

（2） 教學難點： 如何在課前階段通過有效激發學生學習動機，提高學生對課前自主學習任務達成的水平，為高效完成課堂學習任務奠定基礎，以及如何根據課前的學習效果在課堂教學過程中實施個性化教學，并達成教學目標。

2.4 教學過程設計

3 教學設計的理論分析與探討

通常來說，動機包含了復雜的不確定的因素，難以進行調控和預測[10]。但基于目前人們對動機的三個基本認識： 人既有內部動機又有外部動機；是一種特性也是一種狀態；既有情感成分又有認知因素。Keller[11]教授認為，其內在也存在穩定成分，因此，當動機受到外部環境的影響時，可以通過對外部環境進行系統設計來預測或者改變學習動機，從而進行量化分析，并據此細分了12種具體的動機激發策略（見表1）。

但在具體應用過程中，還須清楚地認識到，這些策略的提出僅僅只是為教學實踐提供了一種指導和啟發，而非“萬能良方”，教師不應生搬硬套到實際教學中[12]。因此，還應依據教學內容、學生的具體情況等影響因素的不同，針對具體教學情境運用不同的整合性策略以推動教學更加有效地達成既定目標。下面分別從課前、銜接部分和課堂學習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課堂教學設計問題的。本案例教學過程流程圖見圖1。

3.1 ARCS動機模型在課前自主學習中的運用

在本教學設計的課前自主學習階段，為了學習方便，向學生提供的主要學習資源仍然是一段關于“淬火工藝”的視頻資源，這是必要的。但為了有效激發學生的學習動機，與一般翻轉課堂[13]課前學習設計不同的是，本文還設計了需要循序漸進完成的三個任務。三個任務中每個任務的完成都是下一個任務執行的基礎，不僅能有效降低下一個任務的執行難度和學習過程的認知負荷，還能漸進式推動學生認知的發展，使學生在完成不同任務的過程中始終處于學習的最近發展區。

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學習興趣，吸引學生的注意力；然后在此基礎上進行現象描述、猜想與假設以及方案設計，三個環節層層遞進，使得學習目標和學生的學習需求及認知習慣高度契合；再者就是學生通過視頻內容的學習，在有一定知識經驗準備的條件下完成課前自主學習任務的這一過程，也是他們自信心和滿足感獲得的過程。

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

3.2 ARCS動機模型在課前學習和課堂活動銜接中的運用

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

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”等參與性合作學習的形式作為課堂教學的起點。這一方面能使部分課前學習水平較高的學生在此階段延續課前學習的效果，進一步提高學習自信心和成就感，在后續的學習中繼續保持較高的動機水平。同時，也關照了部分此前學習水平較低的學生繼續完成課前學習任務。此外，教師在此過程中的參與和指導，也對學生延續主體性學習的效果提供了必要的保障。

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

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”的學習之后，課堂學習的重點將轉移到“鈉與水的反應”和“金屬和酸的反應”的學習上。這一過程既是一種知識學習的發展，也是對此前是否發生深度學習的最好檢驗。

此階段包含兩次重要的學習遷移過程。伴隨知識目標的轉化，對學習動機的激發會反復經歷“注意”、“相關”等過程。每一次成功地完成學習任務之后，學生不僅能獲得自身知識結構的進一步豐富和完善，而且從學習過程中獲得的信心和成就感（滿足感），也會在此前基礎上得到進一步強化。與此同時，教師在此過程中始終扮演的是“學習任務的發出者”、“學習活動的組織者”、“學習效果的保障者”等學習支持者的角色，起到了充分尊重學生主體性、維護學生學習積極性的作用。

4 結語

本文案例基于ARCS動機模型“過程四要素”提供的線索，在整個教學過程中通過多樣化的學習任務布置實現了對學習動機的持續有效的激發和維持。與“鐵和水蒸氣的反應”、“鈉與水的反應”、“金屬與酸的反應”三個主要教學內容相匹配的教學階段中，不僅通過分解任務有效降低了總體的學習難度，使學生始終處于學習的“最近發展區”，還通過向學生提供可選的多樣化、分層次的幫助方式，為克服學生潛在的學習障礙提供了進一步的個性化學習保障[14]。本文案例綜合運用多樣化的策略，將為解決一般翻轉課堂教學設計中普遍的難點提供新的參考。

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