基于“ARCS”教学模型的科学微课设计的实践研究

【摘要】“ARCS”教学模式包括“注意动机模型”“关联动机模型”“信心动机模型”“满意动机模型”四方面。本文拟解读以上四个动机模型的具体内涵，并将“ARCS”教学模式应用于初中科学微课设计，结合实例具体阐述其操作方式，希望以此为后续的实践提供思路与参考。

【关键词】ARCS   初中科学   微课设计

【中图分类号】G63   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2023）03-0181-03

“ARCS”实则是Attention（注意）、Relevance（关联）、Confidence（信心）和 Satisfaction（满意）的首字母的缩写。该模型是一种从以上四类动机策略出发，以教学设计为载体来激发学生学习动机的教学设计模型[1]。而微课又是智慧课堂下的大势所趋，故本文希望将该模型结合到初中科学的微课设计中，探讨它教学实践中的具体应用模式。

一、“ARCS”教学模式的具体内涵解读

ARCS动机设计模式

（一）注意动机模型

注意动机模型可以从以下两方面来吸引和维持学生的注意力：

1.“知觉唤醒”：指用新奇的感官刺激来唤醒，如七年级上册第二章第2节《细胞》一课时，可以准备若干幅扫描隧道显微镜下的高清艳丽的细胞放大图。日常生活从未观察到过的细胞对于吸引学生的注意和激发他们的动机是极其有效的；

2.“探究唤醒”：通过提出问题，激发学生的探究行为。如在八年级上册第四章第1节《电荷与电流》一课中，通过一个气球摩擦头发后能吸在黑板上的小实验引发学生的疑问，从而引导学生进一步开展电荷转移的探究学习。

3.“变化”：通过形式多样的教学元素来维持学生的学习兴趣。

（二）关联动机模型

关联动机模型可以从以下三个维度来引发学生的关注：

1.“目标定向”：指借助说明学习内容的价值或自定目标来满足他们的学习需求。如在九年级下册第三章第2节《来自微生物的威胁》关于传染病的学习部分，就可以将学习内容与学生熟悉的新型冠状肺炎疫情结合起来，说明该课教学的目标即是帮助他们认识传染病相关知识和防控措施，这势必能引起他们的注意；

2.“动机匹配”：借助各种策略把学习和需求匹配起来；

3.“熟悉度”：顾名思义便是在教学中引入与学生经验相关的内容，整合到新知学习中去。

（三）信心动机模型

信心动机模型可以通过下述几点来增强学生的学习信心：

1.“学习要求”：给予学生明确的学习要求和评价标准，并提出期望；

2.“成功机会”：多元化设计评价标准，体现差异化和个性化，让每个学生都能体验到成功。如在七年级下册第四章第4节《月相》的教学中，对于月相原理的掌握评价可以是典型例题的正确率、模拟实验的合作演示、板书示意图并讲解、Flash动画的制作等等。

3.“个人控制”：及时反馈肯定学生的成功，并突显是其努力和能力的体现。

（四）满意动机模型

满意动机模型可以通过下面几个方面来让学生体会学习的价值和快乐：是让学生感受到学习的价值、学习的快乐，让他们在学习中获得满足。

1.“自然的结果”：想办法为学生提供运用所学知识解决实际问题的情境，激发内在动机。如在八年级下册第一章第6节《家庭用电》的教学中，可以展示一些实际的家庭电路故障问题，引导学生利用所学知识解决问题；

2.“积极的结果”：对学生的学习进行综合的评价并给予适时的奖励，强化学习的成功感[2]。

3.“公平”：在评价时注重标准的统一，让学生感觉到他们是被平等对待的。

二、“ARCS”模型融入初中科学微课设计的实践

自从微课的概念被提出后，一直备受教学前线的关注，它是智能教学模式的良好载体。微课程最大的特点就是简短，包括教学内容、教学时长、设计框架等，更为注重知识的集中度和深度[3]。本文从微课的“目标设计”“内容设计”“界面设计”三方面出发，试图将“ARCS”教学模型融入其中。目标设计包括明晰性设计和关联性设计，目的是使目标指向的明确性、目标表达的明确性，使课程目标间具有关联性、教学目标与学习者具有关联性；内容设计包括构成设计和表现设计，主要包含了微课内容设计、微课结构设计，和内容呈现方式设计、内容表达方式设计；界面设计包括交互设计和布局设计，表现方式有内嵌式界面交互设计、界面基本操作设计，和界面动态设计、界面整体布局设计。

笔者结合微课设计的步骤，将“ARCS”模型融合于目标设计、内容设计、界面设计三个部分，选取了初中科学的两个课程作为案例进行说明：

（一）教学案例 ——《透镜和视觉》（片段）

《透镜和视觉》是七年级下册第二章第六节的内容，其中凸透镜成像的规律是本节内容的主体知识，也是历年杭州市科学中考的高频考点。该内容注重在探究活动中总结凸透镜成像的普遍规律，本微课教学设计旨在结合“ARCS”教学模型帮助学生短时高效地掌握教学重难点。

《透镜和视觉》教学设计：

以上《透镜与视觉》（片段）——凸透镜成像规律的微课设计充分考虑了“ARCS”教学模型在注意、关联、信心、满意四方面的维度，并体现了科学微课逻辑预设计的内涵，主要体现在以下几方面：

目标设计：目标指向明确，即探寻凸透镜成像的基本规律并在实践中提升分析归纳能力。两个目标之间也是相互依托的，凸透镜成像规律得出需要学生具备一定的分析归纳能力，而整个研究过程也能提升学生的分析归纳能力，从而提高自己的综合学科素养。并且该教学目标与学生的学情也是充分关联的，考虑到了上一节课的学习内容和学生的整体思维发展水平，教学设计贴近他们的认知。

内容设计：在微课的结构设计上，以实验事实呈现、动态过程演示、作图说明本质三个环节层层递进，以清晰的条理逐步突破重难点。实验呈现环节主要通过蜡烛物距的改变观察像的变化及像距的记录，从未见过的成像变化能充分集中学生的注意（Attention）。在此基础上辅以Flash动态演示帮助学生对整个过程有连续性的感知，这跟上一环节是紧密关联（Relevance）的。再用作图帮助理解本质，并让学生在理解的基础上，继续完成后续作图，模仿性的作图维护了学生的信心（Confidence）。最后小结部分布置了一些阶梯型的练习，答对后给予表扬或奖励，能让学生产生满意（Satisfaction）的情绪。

界面设计：比起传统课堂简单的实验演示和课本记录表的填写，该注重“ARSC”教学模型的微课加入了交互式的实验数据处理表，可以将结论实时隐藏和触碰式展现，省时省力[4]。此外还将作图过程直接用视频方式呈现，可倍速播放、暂停或后退，画质清晰，可视度高，这些都是传统课堂难以做到的。此外，在基本操作按钮的设计时也充分考虑了简便易操作原则，避免不必要的耗时。

（二）教学案例——《月相》（片段）

《月相》是七年级下册第四章第四节的内容，一直以来都是地球、宇宙和空间科学中的重难点。其中月相的形成原因由于比较抽象，需要一定的空间想象能力和探究能力，对初一的学生而言确实有一定的难度，故笔者选择了《月相》（片段）——月相的成因作为实践课题之一。

在目标设计层面，本主题旨在通过模拟实验了解月相的根本成因，提升空间感知力和逻辑推理能力。该目标的表述简洁而清晰，直击重难点，且两大目标间有着内在关联性，相辅相成：一方面月相的成因需要学生的空间感知力和逻辑推理能力来突破，另一方面在月相成因分析的过程中又能推动两种能力的  提升。

在内容设计层面该课集中针对教学目标和重难点突破，微课设计架构合理，将大部分的时间放在三个小片段：模拟探究、动态演示、简易模拟器制作指导中，教学安排符合该阶段学生的思维逻辑和接受能力。内容的表达和呈现也注重多元化，有图片的展示、模拟实验的视频、Flash动态的演示、实验的指导等，学生在学习过程中不容易有倦怠感。

在界面设计层面，日、月、地位置图置于界面中央作为推导的开篇，也设计了一些内嵌式的按钮和交互式的元素，使得教学实施更为快捷易操作。界面的整体布局也简洁明了，用右侧界面的解说替代了一些不必要的文字，同时辅以课件的指针选项做墨迹注释留下思维痕迹。

三、总结与展望

本文选取了七年级下册的课程片段作为案例讲解了如何基于“ARCS”模型设计微课教学教案，具体到微课设计的时间、制作方式、融入“ARCS”的设计和教学过程设计等环节，并在每个教学设计后阐述了体现“ARCS”的部分，旨在为大家在后续的实践过程中提供基本思路和参考。

将微课教学实施到正式教学中后，我调查了所教两个班的100名学生，其中有95人表示非常喜欢融入“ARCS”模型的微课。一方面他们觉得比起传统微课，基于“ARCS”模型的微课更具吸引力，可视化更强；另一方面他们感觉到这类形式的微课环节间丝丝相扣，老师的反馈评价更及时，有助于提升他们的自我满意度。

在实践过程中我也碰到一些问题。比如针对某些主题，特别是思维要求较高的课程，基于该模型的微课设计并不一定能优于传统的课堂设计；在界面设计时，受限于自身软件应用和操作水平，往往和预想的设计间还存在一定的差距；此外，教学实施对象的范围较小，缺乏对于数据系统化的搜集和分析。

在今后的教学中我会不断改良，继续摸索，坚持将基于“ARCS”模型的初中科学微课设计变得更为完善！

参考文献：

[1]查亚军．基于ARCS 动机模型的微课设计研究[D]．广州：广州大学，2018．

[2]凤歌．ARCS 学习动机模型国内研究综述[J]．中小学电教，2017（Z2）：4-7．

[3]郭雨霏．“互联网+教育”背景下微课程的设计与模型建构——基于认知负荷理论的探讨[J]．电脑知识与技术，2018，14（35）：158-160．

[4]黄建军，郭绍青．论微课程的设计与开发[J]．现代教育技术，2013，23（5）：31-35．