基于動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模型的課堂教學(xué)實(shí)踐—以《氯水的性質(zhì)》教學(xué)為例

楊雅晴

一、ARCS模型的內(nèi)涵

ARCS模型是由美國佛羅里達(dá)大學(xué)的約翰·M·凱勒(John·M·Keller)教授于1987年提出的一個(gè)激發(fā)與維持學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的模型。該模型以“問題解決”的方式系統(tǒng)闡述了如何激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的問題，為教師在教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中明確動(dòng)機(jī)激發(fā)重點(diǎn)、確定策略實(shí)施方案提供了有效的途徑[1]。

凱勒教授認(rèn)為，有四個(gè)主要因素影響學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，即注意(Attention)、關(guān)聯(lián)性(Relevance)、自信心(Confidence)和滿意(Satisfaction)，取其每個(gè)英文單詞的第一字母，簡稱為ARCS(如圖1所示)。該模型主旨是，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，首先，要引起學(xué)生對一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)或?qū)W習(xí)目的的注意和興趣；其次，使學(xué)生理解完成這項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)與自己密切相關(guān)；再次，要使學(xué)生覺得自己有能力完成這項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，從而產(chǎn)生自信；最后，讓學(xué)生產(chǎn)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)后的滿足感。

利用ARCS模型來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)：教師在教學(xué)中圍繞學(xué)生的注意、關(guān)聯(lián)性、自信心和滿意這4個(gè)方面來設(shè)計(jì)教學(xué)，就可以較好地激發(fā)學(xué)生在課堂教學(xué)中的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

圖1 ARCS動(dòng)機(jī)模型

二、教材分析

本節(jié)課選自人教版《化學(xué)(必修1)》第四章第二節(jié)。

高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求“通過實(shí)驗(yàn)了解氯等非金屬及其化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響”。氯元素是典型的非金屬元素，其學(xué)習(xí)過程既體現(xiàn)了對化學(xué)學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，也是元素周期律學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，所以本節(jié)具有承上啟下的作用。

人教版教材對“氯氣與水反應(yīng)”教學(xué)內(nèi)容處理很簡單，僅有三百多字的表述，但是此內(nèi)容是鹵素教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在“氯氣與水反應(yīng)”的教學(xué)中，筆者認(rèn)為應(yīng)著力解決好氯水的組成問題，因?yàn)槁人慕M成不僅直接映襯出氯氣與水的反應(yīng)情況，而且還制約著后續(xù)學(xué)習(xí)中學(xué)生對氯水跟不同物質(zhì)反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)的不同性質(zhì)的理解問題。

三、教學(xué)與評價(jià)目標(biāo)

1.教學(xué)目標(biāo)

(1)通過實(shí)驗(yàn)探究氯水的成分和主要化學(xué)性質(zhì)，初步形成基于物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)對物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測和檢驗(yàn)的認(rèn)知模型。

(2)通過氯水成分、次氯酸漂白性的探究實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)探究的歷程，初步養(yǎng)成勇于探索真理、創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)。

(3)通過對含氯消毒劑的合理利用，增強(qiáng)合理使用化學(xué)品的意識。

2.評價(jià)目標(biāo)

(1)通過從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)的角度分析和檢驗(yàn)氯水的成分微粒，診斷并發(fā)展學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的水平。

(2)通過對氯水成分分析實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證次氯酸漂白性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，診斷并發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)的水平。

(3)通過對氯氣泄漏事故處理方案的分析、含氯消毒劑的合理利用，診斷并發(fā)展學(xué)生解決實(shí)際問題的能力及對化學(xué)價(jià)值的認(rèn)知水平。

四、教學(xué)過程

活動(dòng)1：認(rèn)識氯氣

[教師]導(dǎo)入新課：播放氯氣泄漏的新聞視頻，讓學(xué)生認(rèn)真觀看視頻，并總結(jié)氯氣的物理性質(zhì)，學(xué)習(xí)氯氣泄漏事故的處理方法。

[學(xué)生]觀看、思考、總結(jié)氯氣的物理性質(zhì)，學(xué)習(xí)氯氣泄漏事故的處理方法。

設(shè)計(jì)意圖：通過身邊的新聞事件，圍繞注意(Attention)和關(guān)聯(lián)性(Relevance)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生體會到化學(xué)就在身邊，通過創(chuàng)建教學(xué)情境，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)等動(dòng)機(jī)策略，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

活動(dòng)2：認(rèn)識氯水

[教師]雖然氯氣有毒，但是很多自來水廠用氯氣殺菌消毒，這是怎么回事呢？氯氣溶于水后與水發(fā)生了什么反應(yīng)？氯水中溶質(zhì)的微粒以什么形式存在？

[學(xué)生]觀察氯水外觀，提出預(yù)測與假設(shè)，氯水中可能還有Cl2；氯氣與水反應(yīng)可能生成HCl。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：以小組實(shí)驗(yàn)的方式，驗(yàn)證猜想(見表1)。

表1 氫離子與氯離子的檢驗(yàn)

[教師]氯氣與水反應(yīng)Cl2+H2OHClO+HCl，除生成HCl外還有一種新的物質(zhì)次氯酸HClO，分析次氯酸各元素的化合價(jià)，預(yù)測次氯酸的化學(xué)性質(zhì)，并總結(jié)歸納氯水中含有的微粒。

[學(xué)生]次氯酸是一種酸，能電離，氯元素處在高價(jià)，能降價(jià)，具有氧化性。氯水的主要成分有：Cl2，H+，Cl-，HClO，ClO-，H2O。

設(shè)計(jì)意圖：形成認(rèn)知沖突，圍繞自信心(Confidence)和關(guān)聯(lián)性(Relevance)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，激活探究意識，開展探究學(xué)習(xí)，通過合作學(xué)習(xí)小組，滿足探究需要。氯水成分研究難度大，從簡單易行的檢驗(yàn)HCl入手，符合學(xué)習(xí)者當(dāng)前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平，將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生需要相結(jié)合，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵[2]。

[教師]氯水中什么物質(zhì)具有漂白性？引導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證。

[學(xué)生]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

教師演示實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，完善方案，以圖2所示裝置演示實(shí)驗(yàn)。

圖2 濕潤的氯氣具有漂白性

[學(xué)生]觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

[教師]原來氯水中的次氯酸具有漂白作用，動(dòng)動(dòng)手，看看氯水除了可以漂白紫色石蕊試液和濕潤的pH試紙外，還可以漂白哪些物質(zhì)？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)2：學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)(見表2)。

表2 氯水的漂白性

結(jié)論：次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化某些有機(jī)色素使其褪色。

設(shè)計(jì)意圖：通過豐富的顏色變化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，圍繞注意(Attention)和關(guān)聯(lián)性(Relevance)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使得學(xué)生對學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容有探究的興趣和欲望。

活動(dòng)3：氯氣與堿反應(yīng)

[教師]最初，人們直接用氯水做漂白劑，但因氯氣的溶解度不大，而且生成的次氯酸不穩(wěn)定，難以保存，使用起來很不方便，效果也不理想。在氯氣與水反應(yīng)的原理的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)，才有了今天常用的漂白液和漂白粉。

[教師]展示漂白液和漂白粉的有效成分。在氯氣與水反應(yīng)的基礎(chǔ)上，寫出氯氣與堿的反應(yīng)方程式，并思考漂白粉如何發(fā)揮漂白作用。

[學(xué)生]獨(dú)立思考。

[教師]布置隨堂小練習(xí)，習(xí)題難度適中，保證90%的學(xué)生答對。

[學(xué)生]思考并作答。

設(shè)計(jì)意圖：圍繞關(guān)聯(lián)性(Relevance)、自信心(Confidence)和滿意(Satisfaction)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力，讓學(xué)生了解到化學(xué)知識來源于生活，又服務(wù)于生活。在氯氣與水反應(yīng)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)氯氣與堿的反應(yīng)，符合學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和水平，習(xí)題難度設(shè)計(jì)合理，可樹立理性期待，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中有滿足感。

活動(dòng)4：知識與應(yīng)用

情境導(dǎo)入：小A是“中國好舍友”，宿舍的馬桶臟了，小A很積極地打掃，在倒入潔廁靈(主要成分HCl)后，隨手將84消毒液(主要成分NaClO)也倒入其中，沒想到一股黃綠色氣體飄出來，小A沒在意，打掃完畢走出衛(wèi)生間后，突然暈倒了。

[教師]醫(yī)生說小A是氯氣中毒，小A不明白為什么會有氯氣，請你用化學(xué)方程式為他解答。

[學(xué)生]思考并作答。

[教師]去超市瀏覽各大品牌的潔廁靈，會發(fā)現(xiàn)只有少部分會注明不能與84消毒液等含氯消毒劑共用，而超市的銷售員也有很大一部分不知道二者不能同時(shí)使用，因此，我們有責(zé)任改變這種現(xiàn)狀，讓人們不再犯小A的錯(cuò)誤。

設(shè)計(jì)意圖：關(guān)注積極情感，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感，維持化學(xué)學(xué)習(xí)熱情。

五、結(jié)語

ARCS是一種以問題解決的途徑來討論如何解決動(dòng)機(jī)問題的模型，它與教學(xué)設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，給教師如何在課堂教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的動(dòng)機(jī)提供了重要的指導(dǎo)和啟發(fā)[3]。本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)基于ARCS動(dòng)機(jī)模型，通過形式多樣的教學(xué)策略，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，基于學(xué)生認(rèn)知和能力水平，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得滿足感和自信心。