初中数学微课程设计论文

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摘要:移动互联网技术的迅猛发展深刻地影响着我国数字教育资源的建设，开放性和碎片化的学习资源研究与实践得到了高度重视。微课程以其短小的教学时长、碎片化的学习时间、突出的教学主题等特点深受学习者的青睐，成为了当前数字教育资源的重要研究课题。文章在简要分析微课程的含义与特点的基础上，主要结合ARCS动机模型构建出微课程的教学模式，以支持学习者学习动机的生成与维持，并以初中数学为例开展微课程的设计探究，有效提升其学习效果。

关键词:微课程；ARCS模型；初中数学

移动互联网技术的迅猛发展正逐渐改变着人们的生活、工作和学习方式，开放性和碎片化的学习资源愈加受到学习者青睐。作为当前教育领域的一个研究热点，微课程以其短小的教学时长、碎片化的学习时间、突出的教学主题等特点受到广大师生的追捧，被视为数字教育资源建设的一次创新。然而正是因其表现时长的有限性、应用情境多样性、使用时间的碎片化，较之传统课程，微课程对学习者学习动机的激发与维持有着更高的要求[1]。ARCS动机模型理论揭示了动机的生成机制，并提出通过适当的教学策略来支持学习者学习动机的生成与维持。基于ARCS动机模型开展微课程设计有助于提升学习者对知识吸收的速度和程度，从而提升其学习效果。本文以ARCS动机模型为设计出发点，注重对学习者学习动机的激发与维持，提出了微课程的设计模式，并以初中数学为例开展微课程的设计探究，使之能够有效支持和促进学习者的学习。

一、微课程的含义与特点

在我国微课程最早可以追溯到2011年由胡铁生发表的名为《“微课”：区域教育信息资源发展的新趋势》的文章，此后受到越来越多研究者的关注，经过五年多的时间，微课的发展速度之快，覆盖面之广，并且综合了多个学科知识，其中包括教育学、教学设计、传播学、计算机科学等；综合了多种网络与信息技术，包括云计算、大数据、移动开发等；综合了多种新型的教学模式，包括翻转课堂教学、混合式教学等[2]。黎加厚教授指出：“微课程”是指时间在10分钟以内，有明确的教学目标，内容短小，集中说明一个问题的小课程[3]。胡铁生教授认为，微课程又名微课，它是以微型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点（如重点、难点、疑点、考点等）或教学环节（如学习活动、主题、实验、任务等）而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程[4]。尽管目前学术界对微课程尚没有统一的界定，但对其特点已基本达成共识：（1）短小的教学时长：由于授课现场一般没有学生参与，所以教师在授课时无需考虑学生是否已完成了之前的学习任务，只要将下一个教学环节继续展示下去。这便大大缩短了教学时间，由此奠定了其短小的基础。（2）碎片化的学习时间：由于“小知识点”的内容较少，所以用于学习的时间便会相对减少，进而使得学习者们可以利用他们相较于零散的时间来学习一些内容，方便了学生们的学习。（3）突出的教学主题：将复杂繁琐的知识内容进行合理的拆分，使完整的一节课的知识变成一个个“微”小的知识点后进行合理的设计，微课程设计中只着重突出这一个点来对知识的讲解。（4）多样的教学形式：每一个知识点在教学的过程中都可使用不同的教学形式来帮助学习者更好的理解教授的内容。这也让微课程的教学拥有了众多的教学形式。（5）学习不受时空限制：微课程利用了虚拟化的方式将知识传授给学生，依靠网络技术，只要学生拥有一台网络终端并且所处环境覆盖网络，便可以随时随地学习微课程中的知识。微课程以短小的教育时长、多样的教学情境和不受限制的“授课时间”等特点开始大范围的出现在校园教学里。通过精心的教学设计和微型的教育表现形式让微课程承载着教学，使学习变得更加的“轻松”和“人性化”。

二、ARCS动机模型有关

ARCS动机模型的研究是美国佛罗里达州立大学的John•M•Keller教授于1979年提出的，他在《动机与教学设计：理论视角》一文中指出了基于期望价值理论与动机系统设计的思想。通过不断的研究测试，Keller在1983年正式提出动机设计模型的四要素，即兴趣(Interest)、相关(Relevance)、期望(Expectancy)和满意(Satisfaction)，后经修改最终形成了相对完善的ARCS动机模型[5]，如图1所示。在教学设计中，ARCS模型界定了构成主体学习动机的四个有所关联又相互独立的关键因素，即：注意(Attention)、相关(Relevance)、自信(Confidence)和满意(Satisfaction)。1.注意(Attention)———学习者要对学习内容与目标产生兴趣，学习主体会对学习的内容进行自主的选择性注意，注意到的对象与自己感兴趣的事物或行为，学习者有了学习积极性则会开启学习动机。2.相关(Relevance)———当学习目标与学习内容切合学习者的需求、认知习惯、学习经验，并与学习者当前的认知结构有了一定的联系，使学习主体找到了所注意到的对象与自己的预期目标之间的关联性，则其学习动机便得以维持。3.自信(Confidence)———学习者对学习目标和情境有一定的知识经验准备，相信自己能够达成预期的目标并能很好的适应当前的学习情境，能够在实践过程中得到适当的支持，动机则得以继续维持。4.满意(Satisfaction)———学习结果要符合学习者的期望，并能产生积极的引导作用，学习者在学习过程中体验到成功带来的满足感，则动机得以长效的维持[6][7]。ARCS模型是常用的一种动机模型，而与其它动机模型的不同之处在于ARCS模型注重在实践上分析学习的动机，并根据学习者的学习动机制作出合适的教学策略，并更加重视对学习动机的维持。

三、基于ARCS模型的微课程设计模式

依据ARCS模型的思想，并结合微课程特点，构建了微课程设计模式如图2所示，具体步骤如下：1.前期分析此阶段主要是为了吸引学习者的注意，包括对学习者进行分析、确定利用何种方式来激发学习者的学习欲望、对知识进行概括、对想要解决的问题进行选取。首先，对学习者进行系统分析，如其年龄、性别、心理特点和认知程度等，然后选择一个较为合适的情境模式激发学生的学习兴趣，最后对所要学习的知识点进行梳理，并列举实例帮助学生学习知识技能，目的在于可助学习者解决实际问题。2.方案设计方案设计阶段包括对资源的准备、素材整合、教学设计和界面与互动设计。该阶段对设计者的艺术审美有着较高的要求，教育离不开艺术的包装，在教育教学中充斥着多种艺术，不单指教师讲课的艺术，还有对课程设计的艺术，教育不仅要关注学生对知识的理解程度，还应注重学生在学习过程中心理感受，帮助学习者全面发展。设计者要撰写一个初级脚本，内容要切合学习者的需求，设计界面要包括互动环节，帮助学习者在遇到问题时可以做到及时的反馈。3.开发制作开发制作部分是整个微课程的灵魂，其中短小的视频是微课程的表现形式，学习者通过小视频进行学习。设计者首先选择创作的主要工具和辅助工具，随后根据教学目标制作相关课件例如PPT，录制微课程后上传到网络供学习者观赏学习。在学习界面中还要链接其它相关学习资料，帮助学习者对知识进行全面了解。在制作的过程中，设计讲授的课件将会是最为费时的一部分，设计者要突出教学目标的难易程度，根据不同的课程内容，相应的设置出清晰明确的若干教学环节并使其具备一定的挑战性，在激起学习者的兴趣后便要适度的提升学习者的自信，并注意如下问题。在学习开始之初，要清楚的告知学习者希望他们达到的学习程度与期望目标，这样有利于学习者快速有效的利用自己原有的认知对自身形成一个合理的预期，建立起自信心，激发和维持学习动机[8]。因此这个“度”便是此课件设计的一大难点，也是亮点。设计者对于目标的设定要有一个很好的把握，因为当目标设置过高会使学习者们产生挫败感，而目标过低又会让学习活动缺乏挑战性变得乏味导致学习者提不起学习的兴趣，为此在进行微课设计时需要进行学习者分析，根据学习者的需求，了解学习者原有的学习能力水平，设置合适的学习目标难度。在学生学习新授知识前，也就是在设置虚拟的情境时，设计者便要在期间穿插多个“试验点”用以检验学生的认知程度。通过适当的知识回顾和情境的导入使得学习者的兴趣倍增，此外在保证了教学内容的科学性外还要具有娱乐性、启发性和交互性，使学习者在受到知识点吸引的同时更能够维系他们的这种快乐学习的感受。微课程设计不只是传授他们新的学习任务，更重要的是要将学习者带入到学习活动中，启发他们对知识的深入思考帮助他们建构一个较为完整的知识体系。4.测试评价该阶段中“学习评价”为学习者间的互评，通过参照标准答案，评阅他人的试卷，既能让学习者注意到答题的关键，又能查找自身存在问题并及时改正；“教学评价”则为学生对授课教师的评价，学习者依照自己的喜好和标准进行打分，学生可以指出教师在授课时出现的问题，无论是讲授逻辑或是语言的用词，亦或是学习者更希望的授课方式。“综合评价”则为学习者对微课程设计的一些改进看法、建议与意见的集中营，通过学习者使用的感受来进行不断的更新与调整。对于网上的最新学习资料和学习的资源也会进行实时的更新，方便学习者使用和学习。微课程并不只是传授和灌输知识的工具，它更是锻炼学习者思维，提升其阅历的“伙伴”，帮助学生在每一个学科里建立属于他们自己的思维模式，促进其深度的思考和探索，确保学习者对核心知识的充分理解并做到巩固和有效的运用。根据ARCS模型，想要更容易地引发学习的热情，就要利用趣味的案例创设情境，并对学习内容加以介绍，使零散的知识点转变成美丽的图画或是故事以激发学习者的求知欲。

四、初中数学一元一次方程微课程设计

1．前期分析数学学科是一种研究数量、结构、变化及信息等概念的学科，初中数学作为承接小学数学（数学教育的早期阶段）和高中数学（数学教育的中期阶段）的桥梁更加注重培养学生的理性思维能力。初中学生具备了一定的逻辑推理能力和强烈的求知欲，在许多方面有着个人见解，兴趣广泛、思想活跃且敏感是初中生的普遍特点。以往传统教学中的单一数学教学模式已无法满足于学习者的要求和发展，笔者尝试以微课程形式开展初中数学一元一次方程的教学。首先，通过一定的调查进行学习者分析，初步了解学生的学习特点和学习数学课程时遇到的常见问题，然后以ARCS模型作为引导和辅助，展开微课程设计，目的在于能够培养出使学习者自主解决问题的能力。2．方案设计首先，根据课程内容及学习者分析结果选择相对合适的教学素材，并将其整理归类。依照教学内容设置教学环节和流程，拟定教学设计并绘制出界面效果图。教学内容设计如图3所示。在创设情境部分设置多种贴近生活的问题，并在问题中设置符合实际意义的挑战，例如商品买卖、路程问题、水流问题等等。通过挑战的引导任务根据学习者对方程概念的理解列出一元一次方程，当学习者得到数学问题的解时，整体考虑学生对知识的掌握程度并适度的提升挑战难度最后得出实际问题的答案并准备进入下一环节的挑战任务。微课程不能仅有知识的传授，还要能够起到引导学习者加深对所学知识的理解和运用，只有当学习者将所学知识运用到解决生活中的实际问题时才使这个知识真正成为学习者认知领域里的一部分。在ARCS模型下，将学习内容赋予一定的难易梯度，让学习者先进行一个简单的测试，根据学习者的得分和答错的习题来对学习者的学习水平进行系统判定，让他们对自身的认知程度有一个较为明确的定位，该定位将会在学习者面对后期的挑战时做出一个充分的备战准备，就像在挑战游戏里的每一个关卡一样，帮助学习者在学习的过程中拟定一个属于自己的学习规划，此方法有助于学习者进行阶段式学习，巩固式提升，这样可以有效的提高学习者的自信心并能长期维持他们的求知欲。3．开发制作ARCS模型中的启示可以看出，微课程内容的结构设计含义包括三个方面：①注意当前课程与其它课程内容之间的关联性，明确当前课程与其它课程之间的关系，要保证知识点间的结构统一。②学习内容难易要有一个梯度，以渐进的形式呈现给学习者。③在当前的课程内容中也要对相关知识点进行拓展和梳理，将学习内容设计出一套学习导航系统，帮助学习者用最短的时间明确他们在这一阶段中需要学习的内容。如图4所示。将上述图片中阴影部分设置为红色，表示学习者已选中这一部分，随后将开始这个部分模块的学习，而最左侧的字体设置为绿色，用以解释说明，告知学习者他现在所选择的学习内容的难度为初级部分，以后出现的问题则多以简单化问题为主。根据ARCS模型特点，若学习者可以对学习进度进行控制和调整那么学习者自身将更容易感受到自己才是学习的主体，是“主导”者，这可以使学生的自信心增强。因此，微课程的设计界面一定要具备交互作用，方便学习者进行选择和更改实现对学习环境和内容的控制。此外一个界面美观内容丰富的微课程也是众多学习者首选的客观条件之一，因为学习者在这样的教学软件下更易学习，能够激发学生的积极性和学习的兴趣。个性化的整合，让学习者运用所学知识，促进学生在学习的内容中进行创新和创造，提升学习者对学习的自信心和满意度，进而维持学习动机。4．测试评价测试评价主要针对学习者使用后对课程的评价，包括教学效果、学习效果与界面设计等是否对学生的学习起到帮助。优秀的微课程不仅仅要有正确的知识内容、严谨的逻辑分析还要能够符合学习者的认知规律，知识整合的过程应注重每一门学科的思维方式与讲授方法，想要促进学习者对知识的深度理解便要考虑如何进行思维条理的搭建，让学习者对知识有一个深度的认知，并且要附有一定的艺术性。在ARCS模型的视角下，微课程的界面要让学习者感受美的同时还要更加注重如何突出主体内容，可以让学习者在最快的时间内捕捉到画面中所呈现出来的重点内容，重视界面的整体构图和素材的搭配，合理排版以增强界面的艺术性和实用性，进一步吸引并激发学习者主动的学习和探索，让学生达到学习目标。

五、结束语

微课程作为一种新型教学资源，在设计开发过程中，不仅要以教学理论为设计依据，还应符合现实教育的学习特点。以ARCS动机模型为理论依据设计开发微课程，关注对学习者的动机激发与维持，重视学习的内容、目标与学习者之间的关联性，并通过设计丰富的学习活动帮助学生多角度地领悟知识要领，以问题引导学习，培养其发现问题、解决问题的能力和大胆的创新精神。

作者:黄金秋 戴心来 单位:辽宁师范大学