Los módulos de relé tienen 3 pines + y - y señal de entrada, la señal de entrada debe ser negativa para ejecutar el relé, por lo que si los pines de salida de arduino son +, ¿cómo puede funcionar el relé?
El voltaje de salida de los pines arduino puede convertirse en negativo o siempre positivo? 
Aparentemente, su relé funciona cuando la entrada está conectada a tierra, no cuando se toma un voltaje negativo, por lo que el relé debería funcionar cuando el Arduino emite una lógica Baja o 0 (voltaje cerca de la tierra), y se liberará cuando Arduino genera una lógica alta o 1 (voltaje cerca de Vcc).
El relevo es de doble tiro. Una señal alta en la entrada se conectará en común con uno de los terminales de salida, y una baja lo conectará con el otro terminal de salida. Por eso hay tres terminales a la izquierda. Intente conectar su carga al otro terminal de salida y vea si eso cambia el comportamiento. He visto que este relé se usa en una zillion de accesorios de Arduino, así que asumo que cambia con 5V.