基于ARCS模型“線性代數(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂課前任務(wù)設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

張肇弛

(河南理工大學(xué) 鶴壁工程技術(shù)學(xué)院，河南 鶴壁 458030)

傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師在課堂上講授知識，并布置課后作業(yè)。時間緊，任務(wù)重，留給學(xué)生思考的時間有限，教師很難照顧到每一個學(xué)生，加之學(xué)生接受新知識的能力不同，勢必會有一些學(xué)生跟不上教師的節(jié)奏。久而久之，就會有部分學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦情緒。

翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，課前，教師上傳視頻等資源，讓學(xué)生自學(xué)，并通過課前學(xué)習(xí)任務(wù)監(jiān)督、檢查學(xué)生學(xué)習(xí)狀況；課中，教師以學(xué)生為中心，組織學(xué)生進(jìn)行一系列活動，實(shí)現(xiàn)知識的應(yīng)用，并為學(xué)生答疑解惑。

1 ARCS模型簡介

ARCS模型是John M Keller教授在1983年提出的教學(xué)設(shè)計(jì)模型[1]。他通過分析有關(guān)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的論文和調(diào)研報告，提出通過教學(xué)設(shè)計(jì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的基本要素——注意(Attention)、關(guān)聯(lián)(Relevance)、信心(Confidence)、滿足(Satisfaction)。這4個基本要素可以構(gòu)成翻轉(zhuǎn)課堂“課前任務(wù)設(shè)計(jì)”“課堂活動設(shè)計(jì)”的支架。

1.1 注意(Attention)

課堂教學(xué)時，教師要注重課前導(dǎo)入，以引起和維持學(xué)生注意。課前導(dǎo)入可以采取放視頻、講故事等方法。大學(xué)理工科類教學(xué)可以利用學(xué)生熟悉的題目導(dǎo)入新課，如講解“線性代數(shù)”中三階行列式計(jì)算時，可以讓學(xué)生嘗試求解三元一次方程組并尋找規(guī)律。

1.2 關(guān)聯(lián)(Relevance)

教學(xué)要與學(xué)生的知識背景、個人需求和生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時，會關(guān)心這個知識有沒有用，它的實(shí)際應(yīng)用在哪里。教師將新知識與學(xué)生已有知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并詳解其實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生會記得更牢，學(xué)得更好。如講解“線性代數(shù)”中《線性方程組》時，教師可以線性方程組在紡織品纖維含量計(jì)算中的應(yīng)用為例，讓學(xué)生感受所學(xué)知識的實(shí)用性[2]。

1.3 信心(Confidence)

教學(xué)時，內(nèi)容太簡單或太難都不會引起學(xué)生的興趣，教師需要把握知識的難易程度，幫助學(xué)生設(shè)定小目標(biāo)，樹立信心，維持學(xué)生對成功的渴望。教師講授知識、設(shè)置問題時要由簡到難，循序漸進(jìn)。學(xué)生成功了，達(dá)到了目標(biāo)，主要?dú)w功于他的努力，而非天資聰慧；學(xué)生失敗了，要幫助他們分析原因，克服困難，重拾信心。

1.4 滿足(Satisfaction)

滿足感，也是成就感。教學(xué)時，要讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的價值、學(xué)習(xí)的快樂，在學(xué)習(xí)中獲得滿足感。一堂課后，學(xué)生學(xué)有所獲，學(xué)習(xí)所悟，就會感覺“我學(xué)的知識很有用”“這是我努力的結(jié)果”，體驗(yàn)到成就感或滿足感。教師評價學(xué)生時，一定要考慮學(xué)生的成就感，與學(xué)生進(jìn)行有效溝通，不斷鼓勵學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)有所樂。

2 設(shè)計(jì)要求

教師要實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，除了要準(zhǔn)備教學(xué)視頻等以外，課前任務(wù)設(shè)計(jì)非常重要。

1) 設(shè)定任務(wù)目標(biāo)。任務(wù)目標(biāo)不同于教學(xué)目標(biāo)，任務(wù)目標(biāo)的對象是學(xué)生，所以更要有針對性、趣味性。要讓學(xué)生清楚應(yīng)該通過什么途徑學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2) 了解學(xué)情。教師在設(shè)置課前任務(wù)時，一定要了解學(xué)生已有的知識、潛在的學(xué)習(xí)能力，要了解學(xué)生能學(xué)什么，想學(xué)什么，從學(xué)生的角度設(shè)計(jì)任務(wù)，把握難度。

3) 激發(fā)自主學(xué)習(xí)能力。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，知識的學(xué)習(xí)多在課外，自主學(xué)習(xí)尤為重要。必要時，可以請學(xué)生管理部門監(jiān)督，或?qū)⒄n前任務(wù)納入學(xué)業(yè)考查范疇，促使學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)。

4) 課前任務(wù)與課堂講授關(guān)聯(lián)。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，課堂上并不是將課下知識重新講一遍，而是以活動或答疑的形式鞏固和深化課前學(xué)習(xí)[3]。教師在設(shè)計(jì)課前任務(wù)時，要構(gòu)思課中活動設(shè)計(jì)，在課前任務(wù)中體現(xiàn)課中的活動。

3 設(shè)計(jì)案例

結(jié)合ARCS模型和課前任務(wù)設(shè)計(jì)的要求，以“線性代數(shù)”中《n階行列式的定義》為例，探究ARCS模型下翻轉(zhuǎn)課堂課前任務(wù)設(shè)計(jì)。

大學(xué)一年級第2學(xué)期，工科專業(yè)會同時開設(shè)“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”等課程。數(shù)學(xué)類課程多，需要掌握的公式、定理較多，學(xué)生學(xué)習(xí)壓力略大。學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力參差不齊，而且大多數(shù)學(xué)生忽視復(fù)習(xí)鞏固，之前學(xué)過的知識很快就忘記了[4]。因此，課堂教學(xué)要強(qiáng)調(diào)知識的連貫性，要讓學(xué)生學(xué)會預(yù)習(xí)、注重復(fù)習(xí)。

3.1 任務(wù)目標(biāo)設(shè)定

教學(xué)目標(biāo)應(yīng)注重基礎(chǔ)知識，注重知識的實(shí)際應(yīng)用。從識記、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)新6個方面設(shè)定課程任務(wù)目標(biāo)，詳見表1，其中“理解”是重點(diǎn)，“創(chuàng)新”是難點(diǎn)。任務(wù)目標(biāo)設(shè)計(jì)的主要目的是在學(xué)生自主學(xué)習(xí)或合作學(xué)習(xí)過程中增加挑戰(zhàn)性，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。

表1 《n階行列式的定義》任務(wù)目標(biāo)設(shè)定

3.2 課前學(xué)習(xí)材料準(zhǔn)備

課前學(xué)習(xí)材料包括教學(xué)視頻、課件、練習(xí)題、課前任務(wù)學(xué)習(xí)單等。教師可以自己錄制視頻，也可以搜索網(wǎng)上優(yōu)秀教師的教學(xué)視頻。若要取得良好的教學(xué)效果，最好自己錄制，因?yàn)椴煌處煹慕虒W(xué)視頻側(cè)重點(diǎn)不同。

視頻播放時間不宜過長，10min以內(nèi)，知識點(diǎn)1～3個為宜。若知識點(diǎn)很多，可以按知識點(diǎn)的邏輯關(guān)系形成不同的組合，分別錄制。課前學(xué)習(xí)具體材料見表2。

表2 《n階行列式的定義》課前學(xué)習(xí)材料準(zhǔn)備

表2中，“視頻1”是筆者利用電腦錄屏軟件錄制的，屬原創(chuàng)文件，“視頻2”是筆者在網(wǎng)上找的優(yōu)秀教師錄制的視頻，屬引用文件。材料準(zhǔn)備完畢，以壓縮包的形式發(fā)送學(xué)生班級QQ群。要求學(xué)生課前學(xué)習(xí)，并提前24h提交學(xué)習(xí)反饋及“課前任務(wù)學(xué)習(xí)單”?？疾椤罢n前學(xué)習(xí)任務(wù)單”完成情況，并計(jì)入平時成績。

3.3 課前學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計(jì)

“課前學(xué)習(xí)任務(wù)單”完成情況是判斷學(xué)生自主學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，其設(shè)計(jì)要“量化”，要有層次性，從易到難，層層深入。

“課前學(xué)習(xí)任務(wù)單”以Word文檔形式與其他材料一起發(fā)給學(xué)生，內(nèi)容詳見表3?！罢n前學(xué)習(xí)任務(wù)單”中的材料編號與“課前任務(wù)材料”的編號相對應(yīng)?！罢n前學(xué)習(xí)任務(wù)單”設(shè)計(jì)的題目要“簡而精”，難度適中，層層遞進(jìn)。

表3 《n階行列式的定義》課前學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計(jì)

3.4 ARCS模型對照

遵循一切以學(xué)生為中心的原則，從4個方面表現(xiàn)ARCS的特點(diǎn)，詳見表4。

表4 《n階行列式的定義》課前設(shè)計(jì)與ARCS模型對照

滿足ARCS模型的同時，與課堂講授內(nèi)容自然銜接非常重要。在課堂教學(xué)中，反饋學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況，提問n階行列式定義的步驟寫法和存在的不足，集中講解習(xí)題中錯題，總結(jié)n階行列式的其他定義方法，針對不理解附加材料中證明過程的學(xué)生單獨(dú)答疑。

4 結(jié)束語

基于ARCS模型的《n階行列式的定義》課前任務(wù)設(shè)計(jì)，可以給學(xué)生充足的時間在課下反復(fù)學(xué)習(xí)，滿足不同學(xué)生的需求，還可以將ARCS模型的理論付諸實(shí)踐，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際。課前任務(wù)緊密結(jié)合課中活動，課前、課中、課后環(huán)環(huán)相扣，富有節(jié)奏感、層次感。

基于ARCS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)注重從學(xué)生角度出發(fā)，綜合考慮課前、課中、課后3個方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)更具緊湊性、層次感，教師的教學(xué)更具針對性，教學(xué)效果非常好。