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标题 ARCS动机设计模式在高中化学概念教学中的应用
范文 胡宁馨++王世存

2016年9月《中国学生发展核心素养》正式发布，意味着现代教育从提高学生“科学素养”逐渐向“核心素养”转化。化学核心素养在核心素养的基础上，增添了与学科特点相符合的一系列要求。同时，化学核心素养要在学生未来的学习和生活中获得持续地发展，不仅取决于高中阶段学生在观念、过程和应用等维度上所奠定的基础，还取决于学生是否有终身、持续探讨化学并增加其知识的兴趣和意愿，即需要有动力系统的支撑。因此，在课堂教学中，正确有效地激发学生的学习动机，有利于提升学生对化学学习的意愿、主动学习科学探究方法、提升探究能力、了解化学知识存在的现实价值与工具价值，最终促进学生化学核心素养的养成。
一、ARCS 动机设计模式概述
1.ARCS 动机设计模式的简介及理论价值
美国著名动机理论专家John M.Keller教授针对教师应当如何有效地激发学生的学习动机，提出了ARCS教学模型由4部分组成：注意
（Attention）、相关（Relevance）、自信（Confidence）和满意（Satisfaction），简称ARCS模型。Keller教授指出：教师在教学之前不但要进行教学设计，同时要考虑教学是否能够激发学生内在的学习动机。ARCS动机设计模式针对学生内部的学习动机状况，结合外部教材、学习内容与教师的特点提出了相应的动机策略，力求在教学过程中能够激发学生的注意力、建立起教学与学生之间的切身性、使学生产生并维持对学习的自信心、并提供一种满意感，那么教学就能激发学生的学习动机。
2.ARCS 动机设计模式的现实价值
国外许多课程教学实验已证实ARCS动机设计模式的确能够对于教师激发学生学习动机起到理论指导作用。从1987年第一次将ARCS动机设计模式应用于理科课程后，不断地在多媒体教学、数学教学和远程教学等多种领域取得非常有效的成果。
从目前相关的文献来看，我国现阶段逐渐开始将注意力转到学生的内部学习动机上，部分中学教师已在生物、数学、英语等科目的教学中运用到ARCS动机设计模式，基于一段时间的对比试验，证实该理论具有一定的有效性。但至今还未有文献谈及ARCS模式在高中化学教学，尤其是概念教学中的实践应用。文章意将ARCS动机设计模式应用于高中化学概念教学过程中，帮助学生提升对抽象难懂的概念性知识的学习动机，提高学习主动性与兴趣，有利于新课程标准倡导的核心素养的培养。
二、高中化学概念性知识概述
1.化学概念性知识简介
“化學概念性知识”是依据布卢姆教育目标分类学提出的，包括化学基本概念、化学基本原理和通则、化学理论、模型和结构。结合知识的学习理论和信息加工模型提出了化学概念性知识学习过程的四个阶段：知识的注意和预期阶段、知识的习得和编码阶段、知识的表征和保持阶段、知识的提取和应用阶段。在以上提出的四个阶段内，除了第一阶段与ARCS动机模式的注意策略所要求的内容吻合之外，在学生学习的整个阶段内，都有激发和维持学生学习动机的潜在要求。因此在概念教学过程中，合理有效地应用ARCS动机模式，将会达到较好的成效。
2.化学概念性知识的特点
在化学知识的分类中，主要包括化学事实性知识、概念性知识、程序性知识、元认知知识等。在课堂中，对于宏观的事实性知识和程序性知识，在基于一定的生活经验和前认知基础上，学生能产生较为深刻的印象，并维持较长时间的兴趣。而化学概念性知识是研究者通过对化学事实性知识的发现、理解、研究，掌握其规律后概括出的一套定义和模型，因此化学概念性知识具有高度的逻辑性、概括性和抽象性。该类型的知识学生大部分收获的是来自教师的教授的间接经验，对于抽象概念若只死记硬背，学生则会对概念性知识学习的模块失去学习兴趣，是教师进行概念教学的一大痼疾。
三、ARCS模式在化学概念教学中的应用
在ARCS模式中，Keller 根据学生的学习及心理特点和丰富的教学内容，提出了一套能够用于提高学生学习动机的具体动机策略，结合学者们所总结的概念教学的策略，想必会如其他学科一样，对提升学生概念学习的学习动机具有一定的成效。
Keller在ARCS动机模式中所列出的具体动机策略，一级指标内容如表1所示。
1.注意策略
激发并维持学生的注意是所有课堂教学的首要任务，注意不仅是学生进行学习活动的第一步，更是其对概念学习产生学习动机的前提。（1）创设问题情境，引起好奇心
Keller注意策略中的具体指标内表明“不协调、冲突”以及学生“质疑”的情境，更能激活他们的注意力。因此在概念教学时，相比于直接进入抽象的学习内容，更有效的是在导入所授的新概念之前，教师创设一项看似矛盾的问题情境，在引起学生注意的同时，可引导学生思考，激发其深入探究的欲望。
如在“氧化还原反应”的教学之前，教师利用多媒体播放“镁条燃烧”、“苹果截面氧化”、“铁片生锈”等日常生活中经常出现的图片创设情境，引导学生思考三者共同点，并借此举出氧化反应与还原反应的实例。从物质守恒、元素守恒的角度对初中经典的还原反应——氢气还原氧化铜（H2+CuOH2O+Cu）反应进行探讨，引导学生思考初中对氧化反应和还原反应定义的适用程度与局限性，引起学生的认知冲突，进而导入新课——氧化还原反应。（2）运用直观形象，激发感知觉
在概念教学中，教师更应采用直观手段，如利用实验、模型、CAI课件等，将抽象的概念具体化，激发学生的感知觉，在帮助其理解概念的同时，保持学生对学习抽象概念的兴趣。同时在学习微观概念时，可先将宏观物质进行模型类比，帮助学生更加直观地了解定义。
如在“物质的量”教学时，可在创设情境时请学生思考：最便捷地清点需要购买的矿泉水的数量，学生在得出用“箱”计算最便捷后，引导学生形成“化零为整”的集合体思维，教师再以矿泉水作为模型，将矿泉水箱数、总数、一箱矿泉水的数目与物质的量、微粒数量、阿伏伽德罗常数进行类比，引导学生逐渐通过具体的模型来推导抽象概念的含义，减轻学生的理解负担，同时激发学生学习新知识的学习动机。
（3）变化教学形式，维持注意力
在整堂课的概念教学中，若教师一直保持同一语调、同一方式进行授课，学生必然感到枯燥乏味，甚至在理解存在一定逻辑的抽象概念上缺乏耐心，最后将失去其学习动机。Keller提出的具体指标中就有“变化”的要求，教师在讲授一堂课时，不仅要变化授课方式，同时在语气语调上也要加以变化，把握學生不集中的时段，运用幽默的语言或安排学生活动及时调控课堂氛围，维持学生的注意力。
如在辨析物质的量的适用范围时，相比于教师反复强调并通过习题强化物质的量只能适用于微观粒子来加深学生印象，可以转换方式：请学生思考若有1mol鸡蛋，假设中心直径为4cm，那么阿伏伽德罗常数个鸡蛋可以围绕地球（赤道周长为4×109cm）多少圈，以幽默夸张的方式帮助学生理解物质的量在描述宏观物质时，是没有研究意义的，继而限定了物质的量的适用范围。欢乐的气氛不仅能激发学生在课堂中的学习动机，幽默的例子同样成为学生心中的“反例”，减少今后其犯错的可能性。
2.切身性策略
在教师设计教案时，教师应思考比“怎么学”更重要的是要让学生体会到“为什么要学”，即让学生了解到学习该概念性知识与其切身相关。只有学生意识到现在所进行的学习活动与其过去生活经验相符甚至相违背，或存在一定的利害关系，了解学习的意义，才能真正地提升学习动机。
（1）联系生活，强调现实价值
在概念教学中，若只强调对大量概念知识的学习，即使学生死记硬背记住了所有的定义，也不能达到真正的理解程度。只有学生理解到学习的知识与其生活密切相关，并能解决其困惑时，才能真正体会到抽象的概念在生活中也同样具有现实价值，理解学习的意义。
在学习“氧化还原反应”一课时，若只强调氧化剂、还原剂、电子转移等概念，学生不免会感到枯燥乏味，因此教师可以播放视频或举例的方式给学生讲述金属冶炼、电镀、燃烧、电池等等都涉及到氧化还原反应，除了生产还有生活中也涉及到大量氧化还原反应如水果保鲜、维生素C含片等等，使学生了解到氧化还原反应无处不在，激发其生活细节探究兴趣，同时能够保持学习动机。
（2）树立目标，内化学习动机
教学中，循序渐进地帮助学生制定符合课程设置的目标，有利于内化学生的学习动机。在概念教学中，除了鼓励学生以科学家作为榜样、逐步培养其科学探究思维之余，可以传达其学习有关概念知识的长远“利益”，帮助学生理解学习该概念的知识价值和工具价值。
通过物质的量课程的学习，学生不仅能意识到：与初中化学以质量进行运算相比，物质的量在应用上很大程度地简化了化学学科中的计算。同时，物质的量将贯穿于整个高中化学学习和运算之中。突出了物质的量这一堂课的工具价值。另外，在课程中向学生传达引入物质的量的概念，使宏观物质与微观粒子之间建立起了桥梁，突出了物质的量这一概念的知识价值。
3.自信策略
当学生集中注意进行概念学习，并了解到概念性知识与生活存在切身性后，必须坚定其有能力完成学习任务的信心。尤其在概念学习中，由于概念性知识具有抽象性及需要一定逻辑思维能力，若没有自信心驱动其克服困难，可能会半途而废。
（1）层层深入，设置适当难度
教师要适时安排适当难度的学习任务，对不同的学生布置分层作业，既要做到让理解能力好的学生感到有一定的挑战性，不至于对该部分学习的学习动机减淡，又要保证教师能够指导理解较弱的学生，克服困难树立自信心。
如在摩尔质量的概念教学中，经过之前物质的量的学习，会区分出对知识掌握程度不一的学生。对于前期物质的量掌握程度较好的学生，有挑战新知识的学习动机，教师可安排其回顾相对原子质量的概念，通过相对原子质量进行推导与计算，从而延伸出摩尔质量的概念；而对于物质的量的知识掌握程度不好的学生，若设置过高难度的推导，反而会使其丧失学习的兴趣，教师可以通过n=m/M公式从定义上对概念进行解释，建立起物质的量与质量之间的关系，帮助不同学生都能通过学习任务树立继续学习的信心。
（2）循序渐进，引导正确归因
美国心理学家韦纳提出的动机归因理论，认为归因是一种鉴别学生学习动机类型的方法之一。教师应引导学生将概念学习的掌握程度归因于努力而非能力。因此，教师在进行教学诊断时，不仅要考虑学生的学习结果，更要联系其认知起点与后期努力程度，强调内部、稳定和可控制的因素。同时教师在课堂上应当有意识地多鼓励：当学习基础不同的学生能付出同样努力时，对于基础薄弱但有心学习的学生给予鼓励，对理解能力强却过于自负的学生予以提醒，以此引导学生正确归因。
4.满足感策略
当学生的学习活动与其所期望的结果一致时，便会获得满足感，教师不但需要对学生产生的满足感进行强化，使其保持完成该学习活动的学习动机，同时需要进行反馈并及时作出评价。
（1）内外强化兼施
在教学设计中，教师应注意学生的主体性，即使在概念教学中也能注重学生活动。通过小组合作的形式，每一位学生各司其职、发挥特长，通过探究性方案设计、实际操作、数据处理等方式，解决探究性问题。若探究结果是积极的，且与其预期结果一致，学生的满足感将会大幅度提升，学习动机自然而然处于较高的水平。除此之外，教师探究活动中增加积极的指导，在课后评价上对每一位努力的学生进行表扬，其在精神上也能得到鼓舞。
（2）重视评价方式
在任何教学活动中，教师都应注重对学生在过程中的努力程度进行评价，其评分比例不应低于对结果的评价，学生才会不断注重自己在过程中的表现，获得较为持久的满足感。同时，应增加学生自我评价与小组评价。对于全班性质的探究活动，作为教师一人难以把握整个集体中每个人的贡献程度，因此只有教师的评价是十分片面的，对部分学生的满足感会造成一定的冲击，因此增加自我评价和小组评价不但能够帮助学生对学习活动进行适时反思，同时能够从小组合作以及从组员的肯定中获取更多满足感。
Keller的ARCS动机设计模式在教学实践中是一种启发性的模式，在化学教学过程中，教师同样可将其运用于事实性知识、程序性知识的教学。教师在教学过程中可以创造性地利用这一模式，根据学生群体以及教学内容的具体特点，结合课程标准所要求掌握的内容，综合其他教学策略与动机策略，来提升学生的学习动机，但不能一味地依赖这一模式。这一模式的实际效果在很大程度上取决于教师在课堂教学中如何对该模式进行创造性地应用。
（收稿日期：2017-01-15）
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更新时间：2024/12/23 4:30:57