基于ARCS模型“线性代数”翻转课堂课前任务设计应用研究

张肇弛

(河南理工大学 鹤壁工程技术学院，河南 鹤壁 458030)

传统教学模式中，教师在课堂上讲授知识，并布置课后作业。时间紧，任务重，留给学生思考的时间有限，教师很难照顾到每一个学生，加之学生接受新知识的能力不同，势必会有一些学生跟不上教师的节奏。久而久之，就会有部分学生对学习产生厌倦情绪。

翻转课堂(Flipped Classroom)打破了传统教学模式，课前，教师上传视频等资源，让学生自学，并通过课前学习任务监督、检查学生学习状况；课中，教师以学生为中心，组织学生进行一系列活动，实现知识的应用，并为学生答疑解惑。

1 ARCS模型简介

ARCS模型是John M Keller教授在1983年提出的教学设计模型[1]。他通过分析有关激发学生学习兴趣的论文和调研报告，提出通过教学设计激发学生学习动机的基本要素——注意(Attention)、关联(Relevance)、信心(Confidence)、满足(Satisfaction)。这4个基本要素可以构成翻转课堂“课前任务设计”“课堂活动设计”的支架。

1.1 注意(Attention)

课堂教学时，教师要注重课前导入，以引起和维持学生注意。课前导入可以采取放视频、讲故事等方法。大学理工科类教学可以利用学生熟悉的题目导入新课，如讲解“线性代数”中三阶行列式计算时，可以让学生尝试求解三元一次方程组并寻找规律。

1.2 关联(Relevance)

教学要与学生的知识背景、个人需求和生活经验联系起来。学生学习新知识时，会关心这个知识有没有用，它的实际应用在哪里。教师将新知识与学生已有知识进行关联，并详解其实际应用，学生会记得更牢，学得更好。如讲解“线性代数”中《线性方程组》时，教师可以线性方程组在纺织品纤维含量计算中的应用为例，让学生感受所学知识的实用性[2]。

1.3 信心(Confidence)

教学时，内容太简单或太难都不会引起学生的兴趣，教师需要把握知识的难易程度，帮助学生设定小目标，树立信心，维持学生对成功的渴望。教师讲授知识、设置问题时要由简到难，循序渐进。学生成功了，达到了目标，主要归功于他的努力，而非天资聪慧；学生失败了，要帮助他们分析原因，克服困难，重拾信心。

1.4 满足(Satisfaction)

满足感，也是成就感。教学时，要让学生感受到学习的价值、学习的快乐，在学习中获得满足感。一堂课后，学生学有所获，学习所悟，就会感觉“我学的知识很有用”“这是我努力的结果”，体验到成就感或满足感。教师评价学生时，一定要考虑学生的成就感，与学生进行有效沟通，不断鼓励学生，让学生学有所乐。

2 设计要求

教师要实施翻转课堂，除了要准备教学视频等以外，课前任务设计非常重要。

1) 设定任务目标。任务目标不同于教学目标，任务目标的对象是学生，所以更要有针对性、趣味性。要让学生清楚应该通过什么途径学习，实现学习目标。

2) 了解学情。教师在设置课前任务时，一定要了解学生已有的知识、潜在的学习能力，要了解学生能学什么，想学什么，从学生的角度设计任务，把握难度。

3) 激发自主学习能力。实施翻转课堂，知识的学习多在课外，自主学习尤为重要。必要时，可以请学生管理部门监督，或将课前任务纳入学业考查范畴，促使学生课外自主学习。

4) 课前任务与课堂讲授关联。实施翻转课堂，课堂上并不是将课下知识重新讲一遍，而是以活动或答疑的形式巩固和深化课前学习[3]。教师在设计课前任务时，要构思课中活动设计，在课前任务中体现课中的活动。

3 设计案例

结合ARCS模型和课前任务设计的要求，以“线性代数”中《n阶行列式的定义》为例，探究ARCS模型下翻转课堂课前任务设计。

大学一年级第2学期，工科专业会同时开设“高等数学”“线性代数”等课程。数学类课程多，需要掌握的公式、定理较多，学生学习压力略大。学生数学基础、学习能力参差不齐，而且大多数学生忽视复习巩固，之前学过的知识很快就忘记了[4]。因此，课堂教学要强调知识的连贯性，要让学生学会预习、注重复习。

3.1 任务目标设定

教学目标应注重基础知识，注重知识的实际应用。从识记、理解、应用、分析、评价、创新6个方面设定课程任务目标，详见表1，其中“理解”是重点，“创新”是难点。任务目标设计的主要目的是在学生自主学习或合作学习过程中增加挑战性，让学生成为学习的主人。

表1 《n阶行列式的定义》任务目标设定

3.2 课前学习材料准备

课前学习材料包括教学视频、课件、练习题、课前任务学习单等。教师可以自己录制视频，也可以搜索网上优秀教师的教学视频。若要取得良好的教学效果，最好自己录制，因为不同教师的教学视频侧重点不同。

视频播放时间不宜过长，10min以内，知识点1～3个为宜。若知识点很多，可以按知识点的逻辑关系形成不同的组合，分别录制。课前学习具体材料见表2。

表2 《n阶行列式的定义》课前学习材料准备

表2中，“视频1”是笔者利用电脑录屏软件录制的，属原创文件，“视频2”是笔者在网上找的优秀教师录制的视频，属引用文件。材料准备完毕，以压缩包的形式发送学生班级QQ群。要求学生课前学习，并提前24h提交学习反馈及“课前任务学习单”。考查“课前学习任务单”完成情况，并计入平时成绩。

3.3 课前学习任务单设计

“课前学习任务单”完成情况是判断学生自主学习的关键，其设计要“量化”，要有层次性，从易到难，层层深入。

“课前学习任务单”以Word文档形式与其他材料一起发给学生，内容详见表3。“课前学习任务单”中的材料编号与“课前任务材料”的编号相对应。“课前学习任务单”设计的题目要“简而精”，难度适中，层层递进。

表3 《n阶行列式的定义》课前学习任务单设计

3.4 ARCS模型对照

遵循一切以学生为中心的原则，从4个方面表现ARCS的特点，详见表4。

表4 《n阶行列式的定义》课前设计与ARCS模型对照

满足ARCS模型的同时，与课堂讲授内容自然衔接非常重要。在课堂教学中，反馈学生学习任务完成情况，提问n阶行列式定义的步骤写法和存在的不足，集中讲解习题中错题，总结n阶行列式的其他定义方法，针对不理解附加材料中证明过程的学生单独答疑。

4 结束语

基于ARCS模型的《n阶行列式的定义》课前任务设计，可以给学生充足的时间在课下反复学习，满足不同学生的需求，还可以将ARCS模型的理论付诸实践，真正做到理论联系实际。课前任务紧密结合课中活动，课前、课中、课后环环相扣，富有节奏感、层次感。

基于ARCS模型的翻转课堂教学注重从学生角度出发，综合考虑课前、课中、课后3个方面，学生的学习更具紧凑性、层次感，教师的教学更具针对性，教学效果非常好。