基于ARCS的分布式虚拟教学中学习动机设计探究

马运朋

(周口师范学院教育科学系，河南周口 466001)

一、虚拟教学理论

虚拟教学是对基于计算机和电子通信技术进行的双向或多向交互式教与学的一种概括，是应用电子信息通信技术开展的模拟校园内教学或模拟课堂面授教学的一种全新的开放式学习环境，这种开放式的学习环境以虚拟为基本特征，以建构主义学习理论为理论基础，以网络技术、虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术为它的技术支撑。它既不同于面对面的课堂教学，也不同于传统的、单向的、非实时的远程教学。目前虚拟教学主要应用在各类远程教育系统，其主要应用形式主要包括虚拟课堂教学和虚拟校园，虚拟教学是在具有良好的开放性、广域性、实时性和交互性的虚拟学习环境中进行的教学活动，学习者可以不受时域和资格的限制就可以进入虚拟学习环境学习［1］。

虚拟教学的主要特征包括:首先，虚拟教学中的教师、学生以及教学资源都被虚拟化;其次，师生之间的界限日趋模糊，从根本上改变了传统师生关系和交往方式，使师生的观念和行为发生了深刻的变化;再次，与相对封闭的传统教学相比，它能提供更多的学习机会，教学形式灵活多样，以灵活、便捷的形式为学习者服务;最后，VR技术的运用使得虚拟教学环境变得更加逼真，不同地域的学生在这个环境中能够体验到传统课堂教学的气氛。

二、分布式模拟

分布式模拟(又称分布式虚拟现实系统或分布式虚拟世界)是基于网络的虚拟教学环境，是虚拟教学理论的具体实例，是理论指导实践的具体表现，它是美国国防部在20世纪80年代后期发展的一个非常有力的教育传输机制。这种教学方法将教育活动置于真实的虚拟情境之中，这种虚拟情境与学习者将来真正应用所学技能的环境具有高度的相似性，通过这种方法可以促进学生对抽象知识的运用能力。分布式模拟可以使学习者沉浸于一个综合的、建构主义的环境之中，学习者不是以其个人的身份进行活动和与人合作的，而是以虚拟的替身(avatar)来进行的［2］。

分布式虚拟学习社区可以使学习者在这种综合的建构主义情境中实现完全不同于面对面协作的人际交互方式的跨地域的合作性交互。在这种情境中，参与者认为他们所遇到的基于计算机的代理(A-gent)是真实的人，这表明了参与者将信息技术拟人化的趋向，这种规律在一些操作类和角色扮演类游戏中体现的尤为普遍和明显。

分布式虚拟学习社区给当前教育媒体增加的重要能力包括:一是以虚拟身份远程参与。一方面，虽然与物质的学习情境相比，共同参与分布式虚拟学习社区的个体之间不那样显现和真切，但是不同地理位置的人能真切的感觉到彼此同时出现在一个虚拟环境中。另一方面，虚拟学习社区中参与者的身份自由灵活性也是促进学习的另一种动力。参与者可以在虚拟学习社区中为自己设定各种灵活的、匿名的身份，可以从不同的角度参与到学习过程，获取替代性经验，满足不同的学习需求。二是沉浸性。虚拟现实中的各种场景、人物都不是真实的，它是对现实物体的模拟。但给人的感觉上同现实一样真实，用户参与在虚拟学习社区中，有非常强烈的真实感，这种主观印象非常全面而且真实，它足以让参与者深信不疑的感到他们正在参与一个“真实的世界”。

分布式虚拟现实的研究基于两类网络平台。一是在Internet上，可追溯到早期基于文本的多参与者游戏MUD，还有基于VRML标准的远程虚拟购物等。通过对国内分布式模拟的研究发现，鉴于VRML技术的限制，目前在教育领域里应用较多的是基于MUD的分布式学习方式。

三、ARCS动机设计模型

人类行为的动机决定着人类行为的“动力”和方向，学习动机是直接推动学习者学习的内部动力。学习动机与学习之间的关系是典型的相辅相成的关系，而绝非是一种单向性关系［3］。学习动机驱动学习，学习又能产生学习动机。学习者的学习动机是在社会生活条件和教育的影响下逐步形成起来的，不同的社会和教育对学生的学习有着不同的要求，所以反映在学习者头脑中的学习动机是非常复杂多样的，进而导致对学习动机的作用的解释是多种多样的，由此派生的动机理论和动机设计模式也是多种多样的。

目前，比较系统的动机设计理论主要有美国佛罗里达州立大学约翰M·凯勒教授提出的ARCS动机设计模型、沃特科沃斯基提出的TC(时间统一体)动机设计模式和斯皮策提出的动机情境观三种。其中凯勒教授的ARCS动机设计模型较为系统全面，该模型阐述了每种动机的激发途径和动机策略。

(一)ARCS动机设计模型构成要素

凯勒的动机设计模型包括四个动机策略:注意(Attention)、关联(Relevance)、信心(Confidence)和满意(Satisfaction)，分别对应ARCS模型的四个层面，每个层面又都包含三个子要素，其结构如表1所示［4］。

表1 ARCS动机设计模型构成要素

每个动机策略详细内容包括:

1.注意。学习者的注意必须被唤醒和维持，才能激发学习动机，包含以下动机策略:第一，感知激发(Perceptual Arousal)。教学中利用新奇的、出人意料的、不一致的、不确定的事件激发和保持学生的动机。第二，探究激发(Inquiry Arousal)。即提出或者让学习者生成疑问或者待解决的问题，鼓励信息寻求行为。第三，多变性(Variability)。通过教学要素的变化保持学习者的兴趣。

2.关联。当学习者注意被唤醒以后，学习者探究给定材料与他们兴趣和目标相关性的意愿增强。如果给定的材料被认为对完成任务目标有帮助，那么学习者动机将更容易被激发，主要包含以下策略:第一，熟知(Familiarity)。运用与学习者经验和价值相关的具体形象的语言、案例和概念，设计教学，帮助学习者整合新知识。第二，目的导向(Goal Orientation)。教师通过陈述和案例明确教学目标和功用，或者直接提出任务目标，或者指导学生生成学习目标。第三，动机监测(Motive Watching)。通过运用符合学习者动机特征的教学策略匹配。

3.信心。学习者要有自信，在完成给定任务之前必须清楚地知道他们可能取得成功。当然，成功不应该是轻而易举的，人们喜欢挑战，因此，必要时设置挑战可以激发动机，但是挑战不宜过难。这一维度主要包含以下策略:第一，学习条件(Learning Requirements)。向学习者提供学习要求以及评价标准，以帮助学习者形成成功预期。第二，成功机会(Success Opportunities)。提供各种学习经验，增加学习者成功机会。第三，自我控制(Personal Control)。提供反馈和机遇，让学习者决策，帮助他们形成正确的成功归因。

4.满意。如果学习者达到学习结果期望值，并且对学习结果非常满足，他们的动机将被激发。这一层面包含以下动机策略:第一，内部强化(Intrinsic reinforcement)。提供机会让学习者在真实或者模拟的环境中运用所学知能，促进其心理满足。第二，外部激励(Extrinsic Rewards)。通过反馈和强化进行外部激励。第三，公平(Equity)。任务完成后，评价的标准应该一致，保证公平公正［5］。

(二)ARCS动机设计过程

ARCS动机设计过程是一个基于人类动机理论的系统的过程，包含从学习者分析到方案设计的每一个环节，Keller将这个过程细分为十个步骤，如表2 所示［6］:

前两个步骤主要收集知识学习过程的所有元素，为需求分析提供支撑。第三步和第四步在收集信息的基础上进行需求分析，在此基础上进行第五步的工作，即明确动机目标和动机的评价标准。之后的两步是关于动机设计的，第六步工作主要是通过头脑风暴列出可用的动机激励策略，第七步则在可选策略范围内，选择适合当前情况的动机激发方法。第八步则是具体的实施过程，在教学过程中有效实施动机激发。第九步则是对学习资源的选择、修改和开发。最后一步则是评价和修改工作［7］。

表2 ARCS动机设计过程

四、基于ARCS的分布式虚拟教学中动机设计模型

Keller教授的ARCS模型在教学中的应用包括五个环节十个步骤:第一环节，收集信息(第1～2步骤);第二环节，分析需要(第3～4步骤);第三环节，制定动机目标(第5步骤);第四环节，设计动机激励的方法(第6～8步骤);第五环节，开发与形成评价(第9～10步骤)［8］。而根据加涅的九段教学原理以及迪克和凯丽对该原理的理解，分布式虚拟教学过程包括以下教学环节:教学系统前端分析;教学内容呈现;学习者参与;教学评价与反馈。我们认为在分布式虚拟教学中的每一个环节都应该激发学习者的动机，因此，将ARCS应用于分布式虚拟教学，我们建立如图1所示的动机设计模型。

在分布式虚拟教学过程的每一个阶段我们都应该注意激发和维持学习者的动机，而在进行教学过程设计时，应同时进行动机设计，确保在每一个教学过程都应激发和维持学习的动机，确保较好的教学效果。影响分布式虚拟教学的因素有很多，主要有以下几个方面:一是理论基础的影响。主要是信息处理理论和建构主义对分布式虚拟教学的理论支撑，在进行动机设计时也应遵循信息处理理论和建构主义的基本理论。二是教学目的。教学目的就是传授知识，因而教学目的影响教学内容的建构，同时，不同的教学目的需要不同的教学方法。三是教学内容。教学目的影响教学内容，教学内容结构影响教学策略选择。四是学习者特点。主要包括认知特点、动机、知识和社会性情境等特点。五是技术能力。分布式虚拟教学与网络技术的发展有着极为密切的关系，有助于交互与共享学习经验，因此技术能力对分布式虚拟教学的影响较为重要。

在进行分布式虚拟教学过程中的动机设计时应仔细分析以上影响因素，以确保能有效激励和维持学习者动机。这就需要在进行动机设计时注意以下几个问题:一是充分认识到分布式虚拟教学中学习动机的重要性，并结合建构主义学习理论的相关知识，积极收集资料，分析和设计分布式虚拟教学中的学习者学习动机。二是结合分布式虚拟教学过程设计，按照动机激励和维持步骤进行系统的动机设计，确保每一个教学环节都能有效地激励和维持学习动机。三是认真分析学习者特征，明确影响学习动机的内部心理因素和外部因素，并进行动机激励和维持设计。四是应充分考虑到分布式虚拟教学的技术因素，并合理有效运用技术对动机的激励和维持功能。

五、基于ARCS的分布式虚拟教学中的动机激励与维持

通过将分布式虚拟教学过程和ARCS动机设计过程的整合，我们将分布式虚拟教学中的ARCS动机设计模型进行针对性研究，总结了分布式虚拟教学中的动机的激励和维持策略:

(一)注意的引起与维持

注意是学习活动顺利进行的前提条件，只有引起学习者注意才能有效开展教学活动，因此分布式虚拟教学中引起学习者注意至关重要。可以通过以下途径进行动机的激励与维持:

1.在虚拟教学开始之前给学习者与学习内容有关的、较新奇的学习材料，可以是多种形式的，如故事、比喻等材料，引起学习者注意。

2.随着教学活动的开展，学习者的注意程度逐渐降低，当学习内容不是很令人兴奋、甚至有些无聊的时候，学习者对学习内容的注意程度将消失，此时，可以根据教学需要提出有待解决的问题或者让学习者自我形成疑问，让学生重新注意学习内容并开始去探寻解决问题的途径。

3.角色互换引起学习者注意。分布式虚拟教学中，可以让学生扮演教师的角色，从而激起学习者的注意力并能够很好的保持。

4.利用技术实现虚拟学习社区中的内容呈现方式的变化，如字体、字型、字号的变化或选择其他媒体形式如图片、音频、视频、动画等。

5.利用指令性语言或标志，让学习者关注学习内容［9］。

(二)关联的建立与维持

分布式虚拟教学中参与课程学习一般应是学习者自愿的而非强迫，教学中应让学习者明白学习活动是与他们相关的，这样才能通过相关策略激发和维持起学习的动机，其途径主要包括:

1.目标导向，直接提出任务目标或者指导学生生成学习目标均可，让学习者了解学习的近期和远期目标，明确所学内容对个人发展的重要意义。

2.运用与学习者经验和价值相关的具体形象的语言、案例和概念，设计教学，帮助学习者整合新知识。

3.运用学习者生活中熟悉的案例，建立新旧知识之间的关联。

4.要求学习者将学习内容与未来目标相关联。

5.提供多样的可选择的达到学习目标的教与学的方法，也可以通过头脑风暴让学习者探寻完成学习任务的方法。

6.运用学习者熟悉的概念，让学习者明确目标，并建立新旧知识之间的关联。

(三)信心的建立与维持

教学过程中，学习者只有自信，才会积极主动地获取知识，得到理想的教学效果。在分布式虚拟教学中，由于教与学时空相对分离，学习者的自信就显得更为重要，需要在进行教学时加以注意，我们可以通过以下途径建立和维持学习者的信心:

1.引导学习者正确评估自己的学习，并能对所取得的学习成绩进行正确归因。

2.关注学习者的每一步学习，并能够及时的给予学习者反馈，反馈应以鼓励和表扬为主。

3.提供有助于学习者完成任务的先决知识、技能，避免过多的挑战而厌倦［10］。

4.给学习者安排难易适当的学习任务，过难的学习任务容易挫败学习者的信心，太过容易的学习任务使得学习者没有成就感，也无法调动学习者的积极性。

5.提供学习者学习所需要的学习工具，并鼓励学习者根据个人能力选择恰当的工具支持自己学习。

6.鼓励学习者积极开展讨论，并允许学习者表达自己的学习观点。

7.提供给学习者较为开放的题目，提供丰富的学习资源，并允许学习者自行组织，形成自己的观点。

(四)满意的产生与维持

通过教学应该让学生有学习成果，要让学生有收获，产生满足感、成就感。如果学习者达到学习结果期望值，并且对学习结果非常满足，他们的动机将被激发和维持，主要策略包括:

1.提供机会让学习者在真实或者模拟的环境中运用所学知能，给定的任务要具有一定的挑战性，需要学习者通过努力才能取得成功，进而体验学习后能力的长进，促进其心理满足。

2.通过电子学档记录学习者成长过程，可以让学习者回顾整个过程，并为取得的学习结果产生满足感。

3.通过语言或者相关技术手段对学习者的学习结果进行积极评价，通过反馈和强化进行外部激励。

4.任务完成后，对学习结果的评价标准应该一致，保证公平公正。

在分布式虚拟教学中可以根据以上这些具体的策略，激发、维持和增强学习者学习动机，进而有效地促进学习者的学习。当然我们所考虑的只是一些普适性的策略，并不是具体操作层面的策略。同时，不是所有教学内容都可以利用同样的策略进行动机的激励和维持。因此，在进行分布式虚拟教学中的动机设计时，应该具体问题具体分析，密切联系教学内容特点以及学习者特征，进行可操作性设计，才能做到更好的激励和维持学习者动机。

［1］丁兴富.远程教育学［M］.北京:北京师范大学出版社，2001:53.

［2］Chris Dede.The Evolution of Constructivist Learning Environments:Immersion in Distributed，Virtual Worlds［J］.Education Technology，1995.35(5).

［3］陈琦，刘儒德.当代教育心理学［M］.北京:北京师范大学出版社，2007.3:213.

［4］Keller，J.M.What Are the Elements of Learner Motivation? ［DB/OL］.http://www.arcsmodel.com/Mot%20dsgn%20A%20cate.htm，2010-5.

［5］ARCS-Motivation Theory［DB/OL］.http://ide.ed.psu.edu/idde/ARCS.htm，2010-5.

［6］Keller，J.M.How to integrate learner motivation planning into lesson planning:The ARCS model approach［DB/OL］.http://mailer. fsu. edu/～ jkeller/Articles/Keller%202000%20ARCS%20Lesson%20Planning.pdf，2010-5.

［7］Jale BALABAN-SALI.Designing Motivational Learning Systems in Distance Education［J］.Turkish Online Journal of Distance Education，2008，(7):153-155.

［8］张祖忻.如何将动机原理整合于教学设计过程［J］.开放教育研究，2003，(2):9-12.

［9］杨开城，李秀兰，樊文强.基于ARCS动机模型构建在线学习系统［J］.电化教育研究，2001，(6):46-49.

［10］罗刚.网络课件的ARCS策略设计［J］.电化教育研究，2004，(12):73-76.