基于ARCS动机模型的高中化学原电池微课设计

赵瑛璐 赵丽娜 郑红梅

摘  要 以抽象、难懂的高中化学基础原理类知识“原电池”的微课设计为例，探究ARCS动机模型四个要素“注意、相关、信心、满意”在微课中的作用，旨在有效激发学生内在学习动机，提高学生的学习兴趣和效率，进一步提升微课的实际应用价值，改善教学效果。

关键词 微课;ARCS动机模型;原电池;高中化学;虚拟化学实验;核心素养

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）17-0048-03

0  引言

化学基础原理类知识抽象、难懂，对高一学生来说，传统的教学方法很难使他们快速掌握知识。借助ARCS动机模型可以提高学生学习的主动性，增强学生的自信心。微课学习时间短，学习方式灵活，既能提高学生的學习效率，也能提升教师的教学质量，为学生学习抽象的化学知识打下坚实基础。本文借助ARCS动机模型，与其四个要素（注意、关联、信心、满意）紧密结合，运用多种软件，配以游戏化教学的方法，进行高中化学“原电池”微课设计。

1  ARCS动机模型与微课

1.1  ARCS动机模型内涵

美国佛罗里达大学心理学家John M. Keller于1983年提出一个能有效提高学生学习兴趣和效率的ARCS动机模型，该模型激发与维持学生学习动机的四要素分别是注意（Attention）、关联（Relevance）、信心（Confidence）和满意（Satisfaction）[1]。

第一要素：吸引学生注意。既是课堂教学的首要前提，又是必要条件，只有成功吸引学生注意力，才能使学生的关注点完全转移到课堂。

第二要素：相关性。知识之间、学生参与度、教与学之间是相关联的。

第三要素：有意识地给学生建立信心，引导学生进行内部归因。将学习结果归因为努力而不是能力。

第四要素：使学生获得满足感。课堂内容要设计合理，便于学生掌握，教师多表扬，使学生的自我价值获得肯定和满足。

ARCS动机模型的四个要素是相互联系、相互作用、相互影响的有机整体，如图1所示。

1.2  微课概述

微课是互联网不断发展、在教育领域应用现代信息技术的一个体现。微课时长通常为5～10分钟，具有教学内容针对性强、教学时间短、教学方式灵活等特点[2]。微课设计要遵循实用性原则、自主学习原则、交互性原则和界面设计原则。微课可在短时间内充分利用有限的教学资源实现高中化学知识的具体化、形象化，使学生达到对知识进行分步学习，进而完成知识点间的串联和组合的目的。

1.3  基于ARCS动机模型制作微课的作用

基于ARCS动机模型的微课可以更快速地吸引学生的注意力，提高教师的教学效率，表达式如图2所示，即基于ARCS动机模型的微课可以缩短吸引学生注意力所需时间，从而使学生快速将知识与自身建立密切关联，让学生有学会知识的信心，获得满足感，最后形成有用能力，在提升教师教学效率的同时也提高了学生的学习效率。

2  “原电池”教材及学情分析

2.1  教材分析

本节内容是人教版高中化学必修二第六章第一节的第二部分，处于核心位置，是电化学学习的基础，是氧化还原反应的拓展和延伸，也是能量转化的体现，同时为后面学习金属腐蚀与防护打下基础。本节课对培养学生宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等核心素养有很好的指导作用。

2.2  学情分析

本课针对高一年级学生，此阶段学生对化学学科有很强的好奇心和求知欲，对化学实验充满向往和期待。学生在此之前已学习过金属活动性顺序、电解质溶液、氧化还原反应、能量的转化等有关知识，具备一定基础。但原电池中反应原理、电极判断、电极方程式书写等内容理论性强、抽象、难懂，仅依赖教材经典装置不足以达到理想效果，容易造成思维固化，易形成迷思概念[3]。通过创新实验和疑问设置，培养学生从微观角度理解宏观现象的意识，在学习中发现问题、在探究中解决问题，进而提高分析问题和解决问题的能力。

3  基于ARCS动机模型的“原电池”微课设计

3.1  微课制作软件

微课常见的制作方式是PPT加录屏的方式，这种方式的缺点是画面单一且不够吸引人。本微课采用万彩动画大师、NOBOOK和希沃白板，优点是表现形式丰富，实验的方式可以帮助学生理解，游戏的方式可以增强趣味性。本微课基于ARCS动机模型设计微课脚本，进行微课录制，所用软件如表1所示。

1）万彩动画大师——微课制作。配以丰富的动画，手绘、手型推出等动画形式，吸引学生注意力，添加字幕可以使微课更加清晰直观，录制结束后进行声音及画面的剪辑。

2）NOBOOK——虚拟化学实验。虚拟实验演示和微观示意图帮助学生更好地完成实验并认识微观世界。

3）希沃白板——设计游戏。游戏化的形式可以增强学生的兴趣及合作意识。

3.2  微课设计思路

基于ARCS动机模型的四个要素，结合“原电池”基础原理类知识的课程特点，激发学生学习兴趣和主动性，培养学生化学学科核心素养。微课设计过程如图3所示。

1）播放动画片段《更换电池》，吸引学生注意力（Attention）。运用手绘动画，以黑板作为微课背景，以动画的形式吸引学生注意力，以问题为导向，抛出问题“视频中老奶奶为什么不高兴了”“机器人为什么又重新工作了”，启发学生思考：电池中的电是怎样产生的？自然过渡到原电池定义上，目的在于激发学生学习兴趣。

2）利用NOBOOK进行虚拟化学实验，建立宏观与微观的联系（Relevance）。虚拟实验清晰直观，重复性强，安全、无污染，可提高学生的课堂参与度和积极性。在原电池这一部分知识中涉及微观粒子的运动，如图4所示。此部分既是本节課的重点，也是难点，利用NOBOOK软件进行铜—锌单液原电池虚拟实验，播放微观示意图的动画，培养学生化学学科宏观辨识与微观探析这一核心素养。

3）通过框架图进行总结和知识拓展，帮助学生建立信心（Confidence）。小结阶段通过框架图（图5）对本节课知识进行归纳，对相关知识进行梳理，提高学生的逻辑思维能力，帮助学生建立全局观。播放水果电池实验视频，并配以同步的旁白讲解，增强学生切身体验感的同时，培养学生科学探究与创新意识。通过原电池的应用，如遥控器中干电池、手表中纽扣电池、手机中锂电池、电瓶车中铅蓄电池，培养学生的科学态度与社会责任。

4）设计游戏环节，体现趣味性并获得满足感（Satisfac-

tion）。游戏化教学的优势在于可以调动学生学习的积极性，激发学生的学习动机，发展认知能力，培养创造力，从而提高学生的问题解决能力及相互协作能力[4]。在学过一节课的知识后，学生需要对自己的学习情况进行判断，教师也需要对学生的掌握情况进行整体评估，但传统的练习方式过于枯燥，也无法直接反映学生的学习效果。如图6所示，在本微课中两人一组进行判断正误游戏，以卡通人物激发学生学习兴趣，让他们以愉悦的心情参与互动性学习。游戏化教学能增强学生的交流与合作能力，进而培养学生的协作与竞争意识，提高学生自主学习的能力。

4  结束语

本课基于ARCS动机模型，采取“讲解+动画+虚拟+演示+游戏”的“五位一体”教学模式，以动画加上丰富的体现形式吸引学生的注意力，使抽象、难懂的化学基础原理类知识达到更好的学习效果。利用NOBOOK进行化学虚拟实验演示，以动态的微观示意图帮助学生建立宏观世界与微观世界的联系，以直观、生动的游戏化教学方式检验学生的学习成果，使学生获得满足感，进而培养学生化学学科的核心素养，提高其分析、解决问题的能力，最终达到学以致用的目的。

参考文献

[1]李正嫆.基于ARCS动机模型的高中化学鲁教版必修2微课设计与应用[D].重庆：西南大学，2020.

[2]樊金增，扈晓伟.浅谈微课在高中化学教学中的合理应用[J].中国教育技术装备，2018（17）：116-117.

[3]单世乾，倪娟.基于探究实验建构认知模型的化学教学研究：以“原电池的工作原理”教学为例[J].化学教学，2018（12）：59-64.

[4]陈艳，王贺.化学教学游戏有效提高课堂教学效率[J].科教导刊，2020（9）：138-139.