基于ARCS動機模型的高中化學原電池微課設計

趙瑛璐 趙麗娜 鄭紅梅

摘? 要 以抽象、難懂的高中化學基礎原理類知識“原電池”的微課設計為例，探究ARCS動機模型四個要素“注意、相關、信心、滿意”在微課中的作用，旨在有效激發學生內在學習動機，提高學生的學習興趣和效率，進一步提升微課的實際應用價值，改善教學效果。

關鍵詞 微課;ARCS動機模型;原電池;高中化學;虛擬化學實驗;核心素養

中圖分類號：G434? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）17-0048-03

0? 引言

化學基礎原理類知識抽象、難懂，對高一學生來說，傳統的教學方法很難使他們快速掌握知識。借助ARCS動機模型可以提高學生學習的主動性，增強學生的自信心。微課學習時間短，學習方式靈活，既能提高學生的學習效率，也能提升教師的教學質量，為學生學習抽象的化學知識打下堅實基礎。本文借助ARCS動機模型，與其四個要素（注意、關聯、信心、滿意）緊密結合，運用多種軟件，配以游戲化教學的方法，進行高中化學“原電池”微課設計。

1? ARCS動機模型與微課

1.1? ARCS動機模型內涵

美國佛羅里達大學心理學家John M. Keller于1983年提出一個能有效提高學生學習興趣和效率的ARCS動機模型，該模型激發與維持學生學習動機的四要素分別是注意（Attention）、關聯（Relevance）、信心（Confidence）和滿意（Satisfaction）[1]。

第一要素：吸引學生注意。既是課堂教學的首要前提，又是必要條件，只有成功吸引學生注意力，才能使學生的關注點完全轉移到課堂。

第二要素：相關性。知識之間、學生參與度、教與學之間是相關聯的。

第三要素：有意識地給學生建立信心，引導學生進行內部歸因。將學習結果歸因為努力而不是能力。

第四要素：使學生獲得滿足感。課堂內容要設計合理，便于學生掌握，教師多表揚，使學生的自我價值獲得肯定和滿足。

ARCS動機模型的四個要素是相互聯系、相互作用、相互影響的有機整體，如圖1所示。

1.2? 微課概述

微課是互聯網不斷發展、在教育領域應用現代信息技術的一個體現。微課時長通常為5～10分鐘，具有教學內容針對性強、教學時間短、教學方式靈活等特點[2]。微課設計要遵循實用性原則、自主學習原則、交互性原則和界面設計原則。微課可在短時間內充分利用有限的教學資源實現高中化學知識的具體化、形象化，使學生達到對知識進行分步學習，進而完成知識點間的串聯和組合的目的。

1.3? 基于ARCS動機模型制作微課的作用

基于ARCS動機模型的微課可以更快速地吸引學生的注意力，提高教師的教學效率，表達式如圖2所示，即基于ARCS動機模型的微課可以縮短吸引學生注意力所需時間，從而使學生快速將知識與自身建立密切關聯，讓學生有學會知識的信心，獲得滿足感，最后形成有用能力，在提升教師教學效率的同時也提高了學生的學習效率。

2? “原電池”教材及學情分析

2.1? 教材分析

本節內容是人教版高中化學必修二第六章第一節的第二部分，處于核心位置，是電化學學習的基礎，是氧化還原反應的拓展和延伸，也是能量轉化的體現，同時為后面學習金屬腐蝕與防護打下基礎。本節課對培養學生宏觀辨識與微觀探析、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任等核心素養有很好的指導作用。

2.2? 學情分析

本課針對高一年級學生，此階段學生對化學學科有很強的好奇心和求知欲，對化學實驗充滿向往和期待。學生在此之前已學習過金屬活動性順序、電解質溶液、氧化還原反應、能量的轉化等有關知識，具備一定基礎。但原電池中反應原理、電極判斷、電極方程式書寫等內容理論性強、抽象、難懂，僅依賴教材經典裝置不足以達到理想效果，容易造成思維固化，易形成迷思概念[3]。通過創新實驗和疑問設置，培養學生從微觀角度理解宏觀現象的意識，在學習中發現問題、在探究中解決問題，進而提高分析問題和解決問題的能力。

3? 基于ARCS動機模型的“原電池”微課設計

3.1? 微課制作軟件

微課常見的制作方式是PPT加錄屏的方式，這種方式的缺點是畫面單一且不夠吸引人。本微課采用萬彩動畫大師、NOBOOK和希沃白板，優點是表現形式豐富，實驗的方式可以幫助學生理解，游戲的方式可以增強趣味性。本微課基于ARCS動機模型設計微課腳本，進行微課錄制，所用軟件如表1所示。

1）萬彩動畫大師——微課制作。配以豐富的動畫，手繪、手型推出等動畫形式，吸引學生注意力，添加字幕可以使微課更加清晰直觀，錄制結束后進行聲音及畫面的剪輯。

2）NOBOOK——虛擬化學實驗。虛擬實驗演示和微觀示意圖幫助學生更好地完成實驗并認識微觀世界。

3）希沃白板——設計游戲。游戲化的形式可以增強學生的興趣及合作意識。

3.2? 微課設計思路

基于ARCS動機模型的四個要素，結合“原電池”基礎原理類知識的課程特點，激發學生學習興趣和主動性，培養學生化學學科核心素養。微課設計過程如圖3所示。

1）播放動畫片段《更換電池》，吸引學生注意力（Attention）。運用手繪動畫，以黑板作為微課背景，以動畫的形式吸引學生注意力，以問題為導向，拋出問題“視頻中老奶奶為什么不高興了”“機器人為什么又重新工作了”，啟發學生思考：電池中的電是怎樣產生的？自然過渡到原電池定義上，目的在于激發學生學習興趣。

2）利用NOBOOK進行虛擬化學實驗，建立宏觀與微觀的聯系（Relevance）。虛擬實驗清晰直觀，重復性強，安全、無污染，可提高學生的課堂參與度和積極性。在原電池這一部分知識中涉及微觀粒子的運動，如圖4所示。此部分既是本節課的重點，也是難點，利用NOBOOK軟件進行銅—鋅單液原電池虛擬實驗，播放微觀示意圖的動畫，培養學生化學學科宏觀辨識與微觀探析這一核心素養。

3）通過框架圖進行總結和知識拓展，幫助學生建立信心（Confidence）。小結階段通過框架圖（圖5）對本節課知識進行歸納，對相關知識進行梳理，提高學生的邏輯思維能力，幫助學生建立全局觀。播放水果電池實驗視頻，并配以同步的旁白講解，增強學生切身體驗感的同時，培養學生科學探究與創新意識。通過原電池的應用，如遙控器中干電池、手表中紐扣電池、手機中鋰電池、電瓶車中鉛蓄電池，培養學生的科學態度與社會責任。

4）設計游戲環節，體現趣味性并獲得滿足感（Satisfac-

tion）。游戲化教學的優勢在于可以調動學生學習的積極性，激發學生的學習動機，發展認知能力，培養創造力，從而提高學生的問題解決能力及相互協作能力[4]。在學過一節課的知識后，學生需要對自己的學習情況進行判斷，教師也需要對學生的掌握情況進行整體評估，但傳統的練習方式過于枯燥，也無法直接反映學生的學習效果。如圖6所示，在本微課中兩人一組進行判斷正誤游戲，以卡通人物激發學生學習興趣，讓他們以愉悅的心情參與互動性學習。游戲化教學能增強學生的交流與合作能力，進而培養學生的協作與競爭意識，提高學生自主學習的能力。

4? 結束語

本課基于ARCS動機模型，采取“講解+動畫+虛擬+演示+游戲”的“五位一體”教學模式，以動畫加上豐富的體現形式吸引學生的注意力，使抽象、難懂的化學基礎原理類知識達到更好的學習效果。利用NOBOOK進行化學虛擬實驗演示，以動態的微觀示意圖幫助學生建立宏觀世界與微觀世界的聯系，以直觀、生動的游戲化教學方式檢驗學生的學習成果，使學生獲得滿足感，進而培養學生化學學科的核心素養，提高其分析、解決問題的能力，最終達到學以致用的目的。

參考文獻

[1]李正嫆.基于ARCS動機模型的高中化學魯教版必修2微課設計與應用[D].重慶：西南大學，2020.

[2]樊金增，扈曉偉.淺談微課在高中化學教學中的合理應用[J].中國教育技術裝備，2018（17）：116-117.

[3]單世乾，倪娟.基于探究實驗建構認知模型的化學教學研究：以“原電池的工作原理”教學為例[J].化學教學，2018（12）：59-64.

[4]陳艷，王賀.化學教學游戲有效提高課堂教學效率[J].科教導刊，2020（9）：138-139.