基于ARCS 动机模型的混合实验教学促进学生学习投入策略研究

吴杰，杨柳，李雨霞

（广州大学计算机科学与网络工程学院，广东广州 510006)

0 引言

近年，随着信息技术与教育教学的深度融合，混合式教学日渐受到关注和重视。由于兼具面对面学习和在线学习的优势，充分整合线上和线下学习资源，有助于因材施教，混合式教学模式已成为高等教育的一种主流教学方向。在混合教学改革浪潮中，大学计算机课程顺应变革，实施线上线下混合式教学。

在开展混合教学的过程中，一个令教育工作者困扰的问题是学生的学习投入存在主动性低、浅层学习等现象。主要表现为线上自主学习阶段，部分学生一味地刷视频、结课前突击完成学习任务、消极参与线上讨论等[1]。学习投入程度是衡量学习质量、预测学业成就的重要因素[2]。因此线下教学如何促进学生学习投入是提升混合教学质量亟待解决的问题。

1 课程现状

计算机与信息技术基础课程于2022 年6 月在优课联盟平台上线，分别于2022 年秋季学期及2023 年春季学期两轮开课，每期开课人数均在1500以上。该课程为慕课学分课，2 学分，共48 学时。线上课程考核包括视频占30%，知识点测验占20%，作业占10%，讨论占10%，线上期末考试占30%。课程采用自由模式，即学生无须按照章节顺序开展学习。

在第一轮混合教学实践中，学生的学习动力和投入时间不足，其线上学习进度严重滞后于线下实验教学进度，开展实验项目较困难。而当学生在线下实验过程中无法获得良好学习体验，反过来会引发学习消极情绪。经过慕课团队成员的教学研讨，决定第二轮混合教学引入ARCS 学习动机模型作为理论支撑，优化线下实验教学策略设计，促进学生学习投入的提升。

2 基于ARCS 动机模型的混合实验教学策略

ARCS 动机模型由美国佛罗里达大学John Keller教授提出，该模型认为学习的内生动力机制包含注意(Attention)、关联(Relevance)、自信(Confidence)与满意(Satisfaction)四个方面[3]。ARCS动机模型通过外部设计激发和维持学生的内在学习动机，使学生保持在混合学习过程中的高学习投入。

围绕“注意、关联、自信、满意”四个核心要素，结合学习者的学习动机和学习环境，设计基于ARCS 动机模型的计算机课程混合实验教学策略，如图1所示。

2.1 多种互动手段激发注意

互动教学是一种有助于形成师生间对话、交流、理解和融合的教学方式，是一个促进师生间相互沟通、相互作用和共同发展的过程[4]。计算机与信息技术基础课程线下实验教学，在多个教学环节使用互动策略，唤醒学生对课程的关注或探究，激发学生对新课的学习兴趣。

1)新知讲解环节

通过雨课堂展示课件，其中采用课堂小测、随机点名、投票和投稿等多种互动方式，增强学生课堂参与度。在课件中，穿插一些关于学生开展线上学习情况的问卷调查（如图2所示），促进学生对混合学习有效方法的反思，帮助学生在自主学习阶段形成高阶学习策略。

图2“雨课堂”问卷调查

2)实验操作环节

教师主动走到学生中间去，了解学生开展实验的情况，重点关注和帮扶学习基础较弱的学生。通过师生间语言交流、实验操作帮助学生加强对概念和原理的理解。遇到典型实验错误，教师采用多媒体教学系统的“学生演示”和“远程控制”功能，展示出错案例，引导学生逐步分析和思考问题，进而找到解决问题的方案。实验过程中，教师扮演“引路人”和“扶持者”角色，鼓励学生试错和纠错。通过这种教学方法，唤醒学生对常见错误问题关注。

2.2 关联性实验项目促进自主学习

“关联”就是学习内容应与学习目标、兴趣和学习者的生活存在一定的关系，通过满足学习者的个人需求或目标，促进学习者主动学习[5]。关联性实验项目设计应符合有意义学习理论，能够帮助学生通过实验项目训练培养解决生活实际问题的能力。

本课程的“网页设计与制作”模块共设置六次实验，尽管每次实验有独立主题，但这些实验项目之间存在内在关联。例如，实验4是对前三次实验的综合，涵盖了HTML 标记使用、CSS 基本语法及图文混排等重要知识点，已初具综合网页特性。实验5 在实验4的基础上进一步提升难度，增加导航栏设计以及图文的超链接效果。实验6除了设置多栏布局外，增加多种JavaScript 特效，丰富页面动态效果。学生通过完成这些彼此关联的实验项目，学习主动性和内在驱动力得到激发。

2.3 进阶式实验任务增强自信

为了提升学习者学习过程中的自信心，需要合理设置实验项目的难度和循序渐进地安排实验任务。本课程实验项目设置，除了注重不同实验项目间的关联性，还将同一个实验项目分解为由浅及深的多个子任务。“基础实验”为简单任务，让学生尽量在实验课上完成。“设计实验”有一定难度和复杂度，可以课后完成。对于难度较大的任务，设置小组实验活动，鼓励学生开展团队协作和交流。由于实验难度的差异以及团队协作的作用，不同层次的学生都能从实验过程中体验到成功和收获自信。

2.4 及时教学反馈提升满意度

“满意度”是让学生感受到学习的快乐，在学习中获得满足感和成就感。线下实验教学的学习评价以激励策略为主。具体方法包括展示学生优秀实验作品、开展组间互评选出最佳合作小组、表扬学习进步个人等，还包括通过公布慕课平台的后台数据，让学生了解自己在同伴中的学习进度和学习情况，激发学生比学赶超的动力。此外，教师通过课程QQ群、慕课平台的讨论区，多听听学生的声音，例如学生对教学资源、学习环境、学习支持等方面的意见和建议。采用合理的学习评价策略和给予及时的教学反馈，有助于激发学生学习动机，提升学生获得感和满意度[6]。

3 基于ARCS 动机模型的混合实验教学实施过程

以实验4“盒子的浮动与定位”一课为例，探究基于ARCS 动机模型的大学计算机课程混合实验教学过程与实施方法，具体流程如图3所示。

3.1 课前准备

图3 ARCS 动机模型的混合实验教学活动流程图

课前使用“预告+督促+支持”方式，唤醒学生对新课内容的关注。1)预告。首先利用慕课平台，在优课上发布课程公告，把线下实验课所对应章节的学习内容推送到每一位学生的邮箱。同时，在班级QQ 群发布群公告，更详细介绍实验内容和学习方法，并上传实验素材文件和实验报告。2)督促。利用优课的“进度督促”功能，对学习进度严重滞后于平均水平的学生，发送预警信息。3)支持。针对学生计算机基础层次不同、信息素养差异大的情况，设置选做实验项目，并提供不同程度的学习支持。教师把实验操作视频上传到课程QQ 群，帮助学习有困难的同学顺利完成实验任务，同时为学有余力的同学推送更多学习拓展资源和学习视频。

3.2 课中教学

课中教学包括“实验讲评、新知讲解、实验操作和实验评价”四个环节。

1)实验讲评

侧重解答前次实验的疑难点“图像替换标题技术”，挑选带有典型错误的学生作业，进行分析讲解，加深学生对CSS 设置背景图像原理的理解。新实验中多处需要使用图像替换标题，这种关联性实验项目可帮助学生巩固所学知识及完成新的学习目标。

2)新知讲解

首先，通过雨课堂呈现课件，讲解本讲知识要点和难点，其中穿插一些课堂小测、随机点名等互动功能，让学生保持注意力和参与度。随后布置实验任务，利用盒子浮动原理设计两列布局的综合页面，并呈现参考效果。同时展示往届同学的优秀作品，以此激发学生对完成实验任务的欲望。

3)实验操作

本次实验分为两个实验项目。项目1 是基本实验，学生需要使用“DIV+CSS”布局，利用盒子浮动原理，设计一个简单的三列布局效果。项目2是对页面布局进行变形设计，并依照《小组项目文档》完成实验探究，如讨论“基本布局调整为新布局时，主要做了哪些变化？为什么要这样变化？”等问题。在进阶式实验项目开展过程中，绝大部分学生可以顺利完成基本实验任务，获得自信心和成就感。而当项目难度提升时，学生需要发挥团队合作精神，深入探究实验任务，从而逐步实现实验目标。

4)实验评价

结合学生开展实验操作的情况，教师进行实验总结，并抛出问题启发学生课后思考。在课时允许的情况下，组织学生开展作品成果展示，教师进行点评或开展组间互评。教师或同伴的反馈评价，好比一面镜子，能够让学生不断调整和修正自己的学习，以获得更好满意度。

3.3 课后互动

课后师生坚持互动和沟通，维护良好的教学反馈。教师通过观察和归纳课程QQ群及慕课平台上的提问情况后，整理《实验常见问题》文档，分享到课程QQ群供学生参考和学习。这种做法既节约实验新课的时间，也为学习基础较弱的学生提供了辅助支持。

4 结论

混合学习在本质上是以提高学习投入水平为重要目标的教学重构过程[7]。基于ARCS 动机模型的线下实验教学设计，正是符合这一出发点，以激发学生学习动力和提升学习投入为目标，以培养学习自主学习能力、团队协作能力和深度学习能力为导向，采用多元教学评价提升学生对课程的获得感和满意度。

4.1 明确的学习目标有助于提升学生学习投入度

在ARCS 动机模型中，处于中心位置的是学习动机。根据自我决定理论，学生内在学习动机的提升取决于教学环境对于自主、能力、归属这三种基本心理需要的满足[8]。混合教学过程中，设定明确的学习目标非常有必要。教师不仅需要在慕课资源开发中设定每章及每个知识单元的学习目标，还需要确定每次线下实验任务的学习目标。通过明确的目标和清晰的导学指引，学生在自主学习和探究学习中，更容易体验到获得感与成就感，从而得到能力需求的满足。

4.2 良好师生互动关系对促进学生学习投入有积极效果

学习投入是学习过程中行为、情感、认知的相互作用或融合。在学生与学校形成的良性互动关系中教师支持发挥着至关重要的作用[9]。因此教师开展混合教学设计应注重互动策略，包括课前、课中和课后环节的交互活动。以多样性交互活动，改善线上学习过程中学习支持缺乏、孤独情感增强、自主学习自律性不足等问题。例如课前QQ 群上的预告信息，有效唤醒学生对新课内容的注意，使学生提前为线下实验任务做好准备，增强学生的学习成就感。课中的互动支持策略，将认知发展与情感激励有机融合，让学生在讨论和探究的氛围中获得知识和技能，提升分析问题和解决问题的能力。课后侧重多渠道获取学生的学习反馈，及时为学生提供帮助。

4.3 学伴互助及良性竞争有助提升学生学习投入度

线下实验教学通过设计小组实验项目，促进学习共同体的形成，鼓励学生开展同伴互助，在交流互动中增进思考，加深对概念和原理的理解。小组成员经过多次小组合作学习，相互磨合，越来越和谐融洽。学伴之间的竞争使得学生的学习投入度和责任感得到提升。而教师通过展示优秀实验作品，呈现平台学习积分排行榜、学习进度等，对学生有一定激励作用。

随着混合教学的发展，大学生的学习投入度得到越来越多学者的重视。本教学团队在第二轮混合教学实践中，以ARCS动机模型作为理论基础，探究混合实验教学实施策略。从优课平台的数据来看，截至第12 周（总教学周为17 周），学生参与互动比例明显增加，达到75.31%。观看视频、测验和线上作业等的学习进度也显著提高，达到87.72%。从学生完成实验项目的效果来看，作业质量也比第一轮混合教学时有进步。后续需要进一步研究混合教学模式下教学策略和实施方法如何影响学生的学习投入和学习效果。