基于ARCS動(dòng)機(jī)模型的高中化學(xué)原電池微課設(shè)計(jì)

趙瑛璐 趙麗娜 鄭紅梅

摘? 要 以抽象、難懂的高中化學(xué)基礎(chǔ)原理類(lèi)知識(shí)“原電池”的微課設(shè)計(jì)為例，探究ARCS動(dòng)機(jī)模型四個(gè)要素“注意、相關(guān)、信心、滿(mǎn)意”在微課中的作用，旨在有效激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率，進(jìn)一步提升微課的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，改善教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 微課;ARCS動(dòng)機(jī)模型;原電池;高中化學(xué);虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn);核心素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）17-0048-03

0? 引言

化學(xué)基礎(chǔ)原理類(lèi)知識(shí)抽象、難懂，對(duì)高一學(xué)生來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難使他們快速掌握知識(shí)。借助ARCS動(dòng)機(jī)模型可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。微課學(xué)習(xí)時(shí)間短，學(xué)習(xí)方式靈活，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也能提升教師的教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生學(xué)習(xí)抽象的化學(xué)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文借助ARCS動(dòng)機(jī)模型，與其四個(gè)要素（注意、關(guān)聯(lián)、信心、滿(mǎn)意）緊密結(jié)合，運(yùn)用多種軟件，配以游戲化教學(xué)的方法，進(jìn)行高中化學(xué)“原電池”微課設(shè)計(jì)。

1? ARCS動(dòng)機(jī)模型與微課

1.1? ARCS動(dòng)機(jī)模型內(nèi)涵

美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)心理學(xué)家John M. Keller于1983年提出一個(gè)能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效率的ARCS動(dòng)機(jī)模型，該模型激發(fā)與維持學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的四要素分別是注意（Attention）、關(guān)聯(lián)（Relevance）、信心（Confidence）和滿(mǎn)意（Satisfaction）[1]。

第一要素：吸引學(xué)生注意。既是課堂教學(xué)的首要前提，又是必要條件，只有成功吸引學(xué)生注意力，才能使學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)完全轉(zhuǎn)移到課堂。

第二要素：相關(guān)性。知識(shí)之間、學(xué)生參與度、教與學(xué)之間是相關(guān)聯(lián)的。

第三要素：有意識(shí)地給學(xué)生建立信心，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行內(nèi)部歸因。將學(xué)習(xí)結(jié)果歸因?yàn)榕Χ皇悄芰Α?/p>

第四要素：使學(xué)生獲得滿(mǎn)足感。課堂內(nèi)容要設(shè)計(jì)合理，便于學(xué)生掌握，教師多表?yè)P(yáng)，使學(xué)生的自我價(jià)值獲得肯定和滿(mǎn)足。

ARCS動(dòng)機(jī)模型的四個(gè)要素是相互聯(lián)系、相互作用、相互影響的有機(jī)整體，如圖1所示。

1.2? 微課概述

微課是互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展、在教育領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的一個(gè)體現(xiàn)。微課時(shí)長(zhǎng)通常為5～10分鐘，具有教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)、教學(xué)時(shí)間短、教學(xué)方式靈活等特點(diǎn)[2]。微課設(shè)計(jì)要遵循實(shí)用性原則、自主學(xué)習(xí)原則、交互性原則和界面設(shè)計(jì)原則。微課可在短時(shí)間內(nèi)充分利用有限的教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)知識(shí)的具體化、形象化，使學(xué)生達(dá)到對(duì)知識(shí)進(jìn)行分步學(xué)習(xí)，進(jìn)而完成知識(shí)點(diǎn)間的串聯(lián)和組合的目的。

1.3? 基于ARCS動(dòng)機(jī)模型制作微課的作用

基于ARCS動(dòng)機(jī)模型的微課可以更快速地吸引學(xué)生的注意力，提高教師的教學(xué)效率，表達(dá)式如圖2所示，即基于ARCS動(dòng)機(jī)模型的微課可以縮短吸引學(xué)生注意力所需時(shí)間，從而使學(xué)生快速將知識(shí)與自身建立密切關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生有學(xué)會(huì)知識(shí)的信心，獲得滿(mǎn)足感，最后形成有用能力，在提升教師教學(xué)效率的同時(shí)也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2? “原電池”教材及學(xué)情分析

2.1? 教材分析

本節(jié)內(nèi)容是人教版高中化學(xué)必修二第六章第一節(jié)的第二部分，處于核心位置，是電化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是氧化還原反應(yīng)的拓展和延伸，也是能量轉(zhuǎn)化的體現(xiàn)，同時(shí)為后面學(xué)習(xí)金屬腐蝕與防護(hù)打下基礎(chǔ)。本節(jié)課對(duì)培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)有很好的指導(dǎo)作用。

2.2? 學(xué)情分析

本課針對(duì)高一年級(jí)學(xué)生，此階段學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科有很強(qiáng)的好奇心和求知欲，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)充滿(mǎn)向往和期待。學(xué)生在此之前已學(xué)習(xí)過(guò)金屬活動(dòng)性順序、電解質(zhì)溶液、氧化還原反應(yīng)、能量的轉(zhuǎn)化等有關(guān)知識(shí)，具備一定基礎(chǔ)。但原電池中反應(yīng)原理、電極判斷、電極方程式書(shū)寫(xiě)等內(nèi)容理論性強(qiáng)、抽象、難懂，僅依賴(lài)教材經(jīng)典裝置不足以達(dá)到理想效果，容易造成思維固化，易形成迷思概念[3]。通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和疑問(wèn)設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生從微觀角度理解宏觀現(xiàn)象的意識(shí)，在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、在探究中解決問(wèn)題，進(jìn)而提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3? 基于ARCS動(dòng)機(jī)模型的“原電池”微課設(shè)計(jì)

3.1? 微課制作軟件

微課常見(jiàn)的制作方式是PPT加錄屏的方式，這種方式的缺點(diǎn)是畫(huà)面單一且不夠吸引人。本微課采用萬(wàn)彩動(dòng)畫(huà)大師、NOBOOK和希沃白板，優(yōu)點(diǎn)是表現(xiàn)形式豐富，實(shí)驗(yàn)的方式可以幫助學(xué)生理解，游戲的方式可以增強(qiáng)趣味性。本微課基于ARCS動(dòng)機(jī)模型設(shè)計(jì)微課腳本，進(jìn)行微課錄制，所用軟件如表1所示。

1）萬(wàn)彩動(dòng)畫(huà)大師——微課制作。配以豐富的動(dòng)畫(huà)，手繪、手型推出等動(dòng)畫(huà)形式，吸引學(xué)生注意力，添加字幕可以使微課更加清晰直觀，錄制結(jié)束后進(jìn)行聲音及畫(huà)面的剪輯。

2）NOBOOK——虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)演示和微觀示意圖幫助學(xué)生更好地完成實(shí)驗(yàn)并認(rèn)識(shí)微觀世界。

3）希沃白板——設(shè)計(jì)游戲。游戲化的形式可以增強(qiáng)學(xué)生的興趣及合作意識(shí)。

3.2? 微課設(shè)計(jì)思路

基于ARCS動(dòng)機(jī)模型的四個(gè)要素，結(jié)合“原電池”基礎(chǔ)原理類(lèi)知識(shí)的課程特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。微課設(shè)計(jì)過(guò)程如圖3所示。

1）播放動(dòng)畫(huà)片段《更換電池》，吸引學(xué)生注意力（Attention）。運(yùn)用手繪動(dòng)畫(huà)，以黑板作為微課背景，以動(dòng)畫(huà)的形式吸引學(xué)生注意力，以問(wèn)題為導(dǎo)向，拋出問(wèn)題“視頻中老奶奶為什么不高興了”“機(jī)器人為什么又重新工作了”，啟發(fā)學(xué)生思考：電池中的電是怎樣產(chǎn)生的？自然過(guò)渡到原電池定義上，目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2）利用NOBOOK進(jìn)行虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)，建立宏觀與微觀的聯(lián)系（Relevance）。虛擬實(shí)驗(yàn)清晰直觀，重復(fù)性強(qiáng)，安全、無(wú)污染，可提高學(xué)生的課堂參與度和積極性。在原電池這一部分知識(shí)中涉及微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，如圖4所示。此部分既是本節(jié)課的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，利用NOBOOK軟件進(jìn)行銅—鋅單液原電池虛擬實(shí)驗(yàn)，播放微觀示意圖的動(dòng)畫(huà)，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科宏觀辨識(shí)與微觀探析這一核心素養(yǎng)。

3）通過(guò)框架圖進(jìn)行總結(jié)和知識(shí)拓展，幫助學(xué)生建立信心（Confidence）。小結(jié)階段通過(guò)框架圖（圖5）對(duì)本節(jié)課知識(shí)進(jìn)行歸納，對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行梳理，提高學(xué)生的邏輯思維能力，幫助學(xué)生建立全局觀。播放水果電池實(shí)驗(yàn)視頻，并配以同步的旁白講解，增強(qiáng)學(xué)生切身體驗(yàn)感的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)原電池的應(yīng)用，如遙控器中干電池、手表中紐扣電池、手機(jī)中鋰電池、電瓶車(chē)中鉛蓄電池，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。

4）設(shè)計(jì)游戲環(huán)節(jié)，體現(xiàn)趣味性并獲得滿(mǎn)足感（Satisfac-

tion）。游戲化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，發(fā)展認(rèn)知能力，培養(yǎng)創(chuàng)造力，從而提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力及相互協(xié)作能力[4]。在學(xué)過(guò)一節(jié)課的知識(shí)后，學(xué)生需要對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行判斷，教師也需要對(duì)學(xué)生的掌握情況進(jìn)行整體評(píng)估，但傳統(tǒng)的練習(xí)方式過(guò)于枯燥，也無(wú)法直接反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。如圖6所示，在本微課中兩人一組進(jìn)行判斷正誤游戲，以卡通人物激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓他們以愉悅的心情參與互動(dòng)性學(xué)習(xí)。游戲化教學(xué)能增強(qiáng)學(xué)生的交流與合作能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

4? 結(jié)束語(yǔ)

本課基于ARCS動(dòng)機(jī)模型，采取“講解+動(dòng)畫(huà)+虛擬+演示+游戲”的“五位一體”教學(xué)模式，以動(dòng)畫(huà)加上豐富的體現(xiàn)形式吸引學(xué)生的注意力，使抽象、難懂的化學(xué)基礎(chǔ)原理類(lèi)知識(shí)達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。利用NOBOOK進(jìn)行化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)演示，以動(dòng)態(tài)的微觀示意圖幫助學(xué)生建立宏觀世界與微觀世界的聯(lián)系，以直觀、生動(dòng)的游戲化教學(xué)方式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，使學(xué)生獲得滿(mǎn)足感，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，提高其分析、解決問(wèn)題的能力，最終達(dá)到學(xué)以致用的目的。

參考文獻(xiàn)

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