初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思考

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［摘要］ARCS模型以期望價(jià)值和教學(xué)設(shè)計(jì)客觀理論為依據(jù)，受到注意、關(guān)聯(lián)、自信心、滿意這四個(gè)因素的影響，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)亦可圍繞這四個(gè)心理元素進(jìn)行發(fā)展性設(shè)計(jì)，其目的是激發(fā)和維持學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).

［關(guān)鍵詞］ARCS模型；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

1注意———實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的心理基礎(chǔ)

在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)范疇內(nèi)，“注意”是針對喚起感知、好奇心以及喚起后的心理變化而設(shè)計(jì)的問題刺激塊，讓秩序化的數(shù)學(xué)活動(dòng)成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的有力載體.一般情況下，可將注意分為有意注意和無意注意，有意注意是主體求知欲意志作用的結(jié)果，是激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的外在條件；無意注意是個(gè)體內(nèi)部興趣的普遍反映，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的心理基礎(chǔ).當(dāng)然由于學(xué)生的學(xué)習(xí)存在個(gè)體差異性，注意的指向水平亦不同，因此，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，教師可設(shè)計(jì)低起點(diǎn)、高要求、求變化的心理活動(dòng)，對學(xué)困生、學(xué)優(yōu)生進(jìn)行分類設(shè)計(jì)，以提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效性.即學(xué)困生通過直觀的“做、說、用”，獲得心理感知經(jīng)驗(yàn)，喚醒對數(shù)學(xué)認(rèn)知的追求自覺；對學(xué)優(yōu)生則提出誘發(fā)思維活動(dòng)的半開放性問題，以激發(fā)求知欲.如在設(shè)計(jì)“直線與圓的位置關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)主題時(shí)，教師可基于心理基礎(chǔ)“注意”的三個(gè)維度（低起點(diǎn)、高要求、求變化），落實(shí)情感態(tài)度價(jià)值觀的微觀目標(biāo).具體活動(dòng)流程設(shè)計(jì)如下：首先，讓學(xué)生畫出自己理解的直線與圓的位置關(guān)系的概念圖（相交、相切、相離），通過探究直線與圓是否有公共點(diǎn)、公共點(diǎn)的數(shù)量等驗(yàn)證直線與圓的位置關(guān)系；其次，讓學(xué)生自己交流概念圖和驗(yàn)證的方法及思維，概括直線與圓位置關(guān)系的不同情形，并進(jìn)行分類說明（直線與圓有兩個(gè)公共點(diǎn)、有一個(gè)公共點(diǎn)、沒有公共點(diǎn)）.學(xué)生把學(xué)習(xí)內(nèi)容與動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合，在學(xué)中做、做中學(xué)，在問題中理解概念之間的關(guān)系，使數(shù)學(xué)的情感功能得到強(qiáng)化，注意激發(fā)學(xué)生心理狀態(tài)的功能得到最大化的實(shí)現(xiàn).因此，個(gè)體的感知通過畫概念圖的方式被激發(fā)和喚醒，無意注意的指向性通過“畫”得以表現(xiàn)，學(xué)生好奇心的內(nèi)驅(qū)過程體現(xiàn)在概括分類中，學(xué)中做、做中學(xué)的學(xué)以致用過程則是數(shù)學(xué)知識(shí)有效學(xué)習(xí)的過程.以“畫”為低起點(diǎn)出發(fā)到概括從高要求出發(fā)，是從學(xué)到用的過程，是從無意注意向有意注意變化的過程.體現(xiàn)了有意注意、無意注意、有意注意的復(fù)合心理作用，實(shí)現(xiàn)了課堂微觀情感目標(biāo).

2關(guān)聯(lián)———實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的心理秩序

數(shù)學(xué)是建立在彼此之間有千絲萬縷關(guān)系的精確概念之上的學(xué)科，而“關(guān)聯(lián)”是建立數(shù)學(xué)內(nèi)部關(guān)系的重要方法，也是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的情感秩序.即讓學(xué)生從簡單的心理接受到產(chǎn)生情感傾向，經(jīng)過心理體驗(yàn)態(tài)度發(fā)生轉(zhuǎn)變，并進(jìn)行自覺加工，從而形成健康價(jià)值觀的過程.由此，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要與學(xué)生的認(rèn)知水平、個(gè)體需要、獨(dú)特的生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來，才易于激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)自覺.因此，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循以學(xué)情定目標(biāo)，根據(jù)認(rèn)知特點(diǎn)匹配設(shè)計(jì)方式，基于學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型等心理秩序.如針對“一次函數(shù)圖像與二元一次方程的關(guān)系”這一教學(xué)內(nèi)容，概念之間的內(nèi)部聯(lián)系是教學(xué)的重難點(diǎn).為此，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)以關(guān)聯(lián)性為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程：（1）教師寫出任意的二元一次方程，讓學(xué)生通過求解，判斷其根的情況；（2）將二元一次方程轉(zhuǎn)化成一次函數(shù)的形式，并利用幾何畫板畫出標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)圖像，通過觀察總結(jié)二元一次方程與一次函數(shù)圖像之間的關(guān)系；（3）通過畫一次函數(shù)圖像確定相應(yīng)的二元一次函數(shù)根的情況；（4）教師設(shè)計(jì)實(shí)際問題，讓學(xué)生利用二元一次方程畫出與實(shí)際情況相符的函數(shù)圖像，解決實(shí)際問題.在實(shí)際問題解決中，讓學(xué)生通過數(shù)形結(jié)合思想實(shí)現(xiàn)由方程到函數(shù)圖像的轉(zhuǎn)化，通過畫圖、概括、問題解決這種建立關(guān)聯(lián)性的心理秩序，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)到實(shí)踐運(yùn)用的有效遷移.

3自信———實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的心理線索

“自信”是指學(xué)生對完成學(xué)習(xí)任務(wù)必定成功的信念.自信是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的心理基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對自信的關(guān)注，與數(shù)學(xué)情感和價(jià)值觀緊密聯(lián)系，構(gòu)建自信有助于激發(fā)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力.好的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就是讓學(xué)生產(chǎn)生積極的態(tài)度（做）、成功的信念（懂），讓學(xué)生明白成功是建立在努力的信心之上，突出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的心理特征.因此，教師可從學(xué)生學(xué)習(xí)需求、成功需要等層面設(shè)置心理梯度，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，從而落實(shí)數(shù)學(xué)價(jià)值觀目標(biāo).如在探究“全等圖形”概念特征時(shí)，教師給予學(xué)生充分“做”的機(jī)會(huì)，讓自信心建立的動(dòng)機(jī)心理特征得到凸顯，為概念的系統(tǒng)化教授提供了心理線索.其心理活動(dòng)線索表現(xiàn)為：首先，讓學(xué)生任意畫出一個(gè)八邊形，通過移動(dòng)（平移，翻轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)）位置再畫一個(gè)同樣的圖形，觀察兩個(gè)圖形是否完全重合，交流全等圖形的特征；其次，讓學(xué)生畫一個(gè)三角形，方法同上，再畫一個(gè)三角形，觀察兩個(gè)圖形是否全等，交流三角形全等的特征；最后讓學(xué)生畫任意的圖形，使用同樣的方法再畫一個(gè)圖形，判斷是否全等，說明全等圖形的特征，并闡述自己理解的過程.通過上述心理線索，“畫”貫穿在每一個(gè)心理行為中，是每一個(gè)學(xué)生都能做的具體行為，同時(shí)“畫”的體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)又為學(xué)生更好地理解概念提供心理動(dòng)力.因此，任意畫圖形讓分類思想自然生成，促使學(xué)生在活動(dòng)中獲得智慧和經(jīng)驗(yàn)，最終形成能夠解決問題的自信.

4滿足———實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的心理目標(biāo)

“滿足”是指學(xué)生在學(xué)習(xí)中其學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)期望值達(dá)到一致時(shí)所感受到的一種心理上的愉悅感，這種愉悅感會(huì)誘發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，是保持學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的重要因素.因此，為了保持滿足的持久性，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要突出心理維度目標(biāo)特征，具體是情感、態(tài)度、價(jià)值目標(biāo).要從學(xué)生內(nèi)在需求出發(fā)，設(shè)置與學(xué)生認(rèn)知水平發(fā)展相一致的問題，教師可設(shè)置梯度問題、半開放性問題、研究性問題，讓學(xué)生在問題解決中獲得不同層面的滿足，從而落實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的心理目標(biāo).如在“探索三角形相似條件”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師設(shè)計(jì)一組問題，讓學(xué)生利用三角形相似的概念進(jìn)行探究：（1）判斷兩個(gè)三角形相似，你認(rèn)為至少要具備哪些條件？（2）畫一個(gè)內(nèi)角為60°的三角形，通過交流，仔細(xì)觀察學(xué)生彼此間的三角形是否相似，為什么？（3）讓學(xué)生分別畫兩個(gè)角對應(yīng)相等的三角形（∠A=∠A′=40°，∠B=∠B′=35°），觀察是否相似；（4）任意給定兩個(gè)對應(yīng)角的值，畫一畫，觀察所得的兩個(gè)三角形是否都相似.從心理探究過程而言，這四個(gè)問題呈現(xiàn)出由低到高的梯度變化，體現(xiàn)了分層次教學(xué)，使不同層面的學(xué)生都能“做”有收獲.問題導(dǎo)向開放與定向并存，（1）（4）兩個(gè)問題開放，（2）（3）根據(jù)條件具有一定的方向性，引導(dǎo)學(xué)生按照相似的概念探究其結(jié)果，并得出正確的結(jié)論：只有一個(gè)角對應(yīng)相等的兩個(gè)三角形不相似；有兩對角對應(yīng)相等的兩個(gè)三角形相似.由此，在每一步得出正確的結(jié)論后都會(huì)讓學(xué)生充滿成就感，正是這種持續(xù)不斷的滿足感成為激發(fā)學(xué)生不斷進(jìn)行探索和思考的內(nèi)在動(dòng)力，使學(xué)生的數(shù)學(xué)價(jià)值觀在自我探究水平不斷上升的過程中不斷呈現(xiàn)出高水平.總之，ARCS模型圍繞注意、關(guān)聯(lián)、自信、滿足四個(gè)心理元素，通過注意喚起學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，依據(jù)心理秩序構(gòu)建知識(shí)關(guān)聯(lián)性，通過設(shè)置心理梯度構(gòu)建學(xué)習(xí)自信，圍繞心理目標(biāo)讓學(xué)生體驗(yàn)成功的滿足感，從而落實(shí)了情感動(dòng)機(jī)目標(biāo).因此，可將ARCS模型與教學(xué)設(shè)計(jì)理念高度融合，發(fā)揮情感動(dòng)機(jī)正向影響作用，為初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供新思想.

作者：陳婷婷 單位：江蘇海門實(shí)驗(yàn)初級中學(xué)