兩次執教《隨機數》實現從淺層學習到深度學習的教學

〔摘" "要〕" 知識是深度學習發生的載體，知識的習得方式影響著學生能否創造性地解決生活中的真實問題。本文主要從挖掘知識的內在聯系、精心設計學習任務的角度，探討讓學生實現從淺層學習到深度學習的教學策略。

〔關鍵詞〕" 淺層學習；深度學習；深厚知識；活力知識

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 05" " 049-051

深度學習是一種基于深刻理解的學習方式。在深度學習得以發生的課堂上，學生能夠真正將知識內化于心。那么我們究竟應該如何在平時的教學中深入挖掘知識的內在聯系，從而有效促進學生的深度學習呢？以筆者自己兩次執教信息科技《隨機數》一課為例，就如何深入挖掘知識的內在聯系、促進學生深度學習談幾點自己的想法。通過對這一具體案例的分析和思考，我們或許能夠找到一條切實可行的路徑，引導學生從淺層學習走向深度學習，真正開啟知識探索的精彩之旅。

一、課堂中存在的淺層學習現象

在淺層學習的課堂中，教學往往傾向于把學生視為知識存儲的容器。教師只是一味地灌輸知識，而忽視了學生對知識的理解、建構以及對知識背后意義的領悟。單一的學習任務設計也可能導致淺層學習。如果學習任務只是簡單的重復練習或者機械的記憶任務，就難以激發學生的學習興趣和積極性，也無法培養其批判性思維和創新能力。此外，缺乏與實際生活聯系的教學內容也會使學生覺得知識枯燥乏味，從而陷入淺層學習的困境。

（一）創設的情境缺乏與現實生活的有效關聯

在教育教學過程中，我們常常會遇到一些創設的情境缺乏與現實生活有效關聯的情況。比如，在課堂上，教師為了講解某個知識點而創設出一個虛擬的情境，但這個情境十分生硬，脫離實際。學生在這樣的情境中，往往難以產生共鳴和深刻的理解。

【教學片段】創設情境，認識隨機數

師：班主任李老師想讓我們做一個隨機抽取班級抽號數的小程序，你們想不想嘗試一下？

師演示隨機抽號數的小程序。

講解：每次抽的號數都是不一樣的，我們管這個數叫作隨機數；隨機數是指在一個固定的范圍內隨機抽取一個數。

演示：在編程數字積木模塊中有一個積木塊就是“隨機數”積木塊，我們可以使用它來實現我們的隨機抽號數小游戲。

講解隨機數積木塊的使用方法：在（a）和（b）之間選一個隨機數，隨機數的取值范圍是a到b之間任意一個隨機數。

隨機數在生活中有著非常廣泛的應用，跟學生的生活有著密切的聯系，如抽盲盒、各種類型的抽獎、擲骰子等，但是教師僅從制作隨機抽號數小程序導入，匆忙拋出隨機數的概念，沒有與真實的生活相聯系，學生在生活中解決真實問題時就沒有辦法有效提取已有知識，所學知識僅能應用于特定情境，這樣的學習就是淺層學習。

（二）知識淺薄化

知識淺薄化表現為對知識的理解和掌握停留在表面層次。不深入剖析其背后的原理、邏輯和發展趨勢，學生就難以形成系統的知識體系和深刻的認知。這種淺薄的知識狀態會限制學生的思維發展和創新能力，使他們只能進行淺層學習，無法真正深入理解和運用信息技術知識。

【教學片段】小組合作完成隨機抽號數小程序

師：認識了這個積木塊，我們現在來想一想該如何用咱們學過的知識來實現隨機抽號數的程序。

生1"：如果將這個號數顯示在舞臺區，我認為需要一個變量，設置變量的值為隨機數，就可以實現了。

師：一下子說出了問題的關鍵所在，現在請小組合作完成小組抽號的小程序。

巡視完成后師再次提問：怎么樣讓數字不停地變，最后停下來有一個數字？

生2：可以用“重復執行”多少次，并等待0.5秒，這樣就可以讓數字不停地變化。

生再次嘗試，最后實現隨機抽號數小程序。

隨機數是編程教學中一個非常重要的概念，而隨機抽號數小程序只是學習隨機數這個概念的載體。教師把教學集中在怎么樣實現隨機抽號數小程序的實現上，學生學會了隨機抽號數這個程序，卻沒有了解隨機數的本質以及如何在編程中廣泛應用，這種集中于表面和事實的知識屬于淺薄知識。

（三）知識惰性化

信息技術課堂上，知識惰性化是淺層學習的一個重要因素。當知識以固定、靜態的形式呈現，學生只是被動地接受，而沒有主動去質疑、探索和創新時，知識就會變得惰性。信息技術是一個不斷發展和變化的領域，需要學生具備積極主動的學習態度和創新精神。如果學生習慣于接受現成的知識，而不主動去思考如何運用和拓展這些知識，就會導致知識的僵化和學習的淺層化。

【教學片段】運用隨機數實現轉盤抽獎

師：剛才咱們已經實現了隨機抽號數的程序，現在你能不能再利用隨機數來實現一個大轉盤抽獎游戲？

師：這里面哪個數據使用了隨機數？

生：旋轉的度數。我們可以把旋轉的度數設為隨機數。

師：那請同學們嘗試一下吧。

師巡視完成轉盤抽獎小程序。

展示優秀作品并總結今天學習內容。

惰性知識是個體已經習得的，但是在實踐中不能正確提取，無法用于解決實際問題的知識。本環節看似讓學生學會用隨機數知識來解決實際問題，但教師直接給定任務讓學生完成轉盤抽獎，沒有將其放在更為寬泛的情境中讓學生去思考理解隨機數的應用，缺乏知識內化的過程，這樣學生可能學會了制作轉盤抽獎程序，卻不知道怎么樣靈活應用隨機數去解決問題。

二、實現深度學習的策略

（一）建立知識與現實情境的關聯

【教學片段】創設情境，認識隨機數

師：（拿出一個箱子）這里面有咱們全班學生的號數，我要隨機抽取一位同學來回答問題，回答對可以參與抽獎。

師從箱子里拿一張號碼紙，生回答問題并抽獎。

師：每次抽到的號數是固定的嗎？抽到號數的范圍是多少？老師在抽之前知道即將抽到的號數嗎？那么抽獎每次轉到哪里是固定的嗎？

由以上幾個問題引發學生思考，并借此拋出隨機數的概念。

師：請同學們思考一下，生活中有哪些用到隨機數的例子？

生：抽盲盒、微信紅包、擲骰子……

師：這些生活中的事例都可以用咱們計算機小程序實現。今天就讓我們走進隨機數的學習。

師講解隨機數積木塊的使用方法。

當教師基于學生已有的知識和經驗與將要學習的內容之間建立強大的聯系時，情境學習的概念就體現了出來，教師進而可以營造探究、應用、遷移的課堂。再次執教隨機數，筆者沒有馬上引入隨機抽號數的小程序制作，而是由實際的抽號引入，讓學生思考生活中有哪些應用隨機數的例子，建立了計算機編程與生活的聯系，由此讓學生認識到計算機編程可以解決生活中的問題，同時對隨機數的概念有了深刻的理解。

（二）變淺層知識為深厚知識

【教學片段】小組合作完成隨機抽號數小程序

師：剛才咱們了解了什么是隨機數，認識了隨機數積木塊。隨機數本質是一個數字，所以在編程中它可以跟任何一個需要數字的積木塊組合，獲得一個意想不到的結果。

師邊演示邊講解：跟坐標積木相結合，可以實現角色的隨機移動；跟重復次數相結合，可以實現每次重復的次數是不一樣的；跟造型積木相結合，可以實現造型的隨機切換；跟畫筆粗細、顏色……它是一個應用非常廣泛的積木塊。

師：那么如何實現隨機抽號數的小程序呢？

生1：設置一個變量，讓它的值是隨機數，然后在屏幕顯示。

小組合作完成隨機抽號數游戲。

師：怎樣讓數字有一個動態的效果，最后停下來呢？你們有沒有什么想法？

生2：老師，我想到了可以讓重復的次數是個隨機數，可以有一個動態變化的效果，讓抽號過程變得更緊張。

生3：我們可以加開始、停止按鈕，利用廣播實現。

師：那趕快動手嘗試一下吧！

深厚知識代表著知識的概念本質，對概念本質的理解能夠促進學生在情境與知識之間建立聯系，讓學生在學習中“見木又見林”，從而將知識內化到自己的知識結構中。筆者先拋出隨機數的概念，再點出隨機數本質上是一種數字，因而可以將任何需要數字的積木拼在一起，實現不同的效果。這樣的講解讓學生對隨機數的概念有了認識，而不是局限于設計一個隨機抽號數的程序。他們可以在任意需要隨機數的場合提取知識并創造性地運用。

（三）變惰性知識為活力知識

【教學片段】運用隨機數實現抽獎

師：剛才咱們完成了隨機抽號數的小程序，那么有沒有辦法用隨機數實現抽獎小程序呢？

生小組討論。

小組匯報：1.可以使用一個轉盤，轉盤的度數是個隨機數。

2.跟剛才的抽號數一樣，設置一個變量，每次抽取的數對應一個獎品。

3.可以設置一個角色，造型是獎品，每次抽取一個隨機數造型。

4.抽盲盒造型，每個盲盒對應一個獎品。

5.設置一個骰子，每個骰子對應的數字是一個獎品。

……

師：由于時間有限，老師提供給同學們兩個半成品：大轉盤、造型抽獎。小組同學合作任選一個作品去完成。

小組完成作品；請小組展示作品并匯報。

小組1：（展示作品）我們設置的是轉盤抽獎。添加一個開始按鈕，重復執行旋轉，重復的次數和度數都用隨機數。

小組2：（展示作品）我們也是轉盤抽獎，不過我們是指針旋轉。重復的次數是隨機數；每次旋轉的度數是固定值。

小組3：我們是造型抽獎，也是重復執行下一個造型，重復的次數是隨機數。

小組4：我們是造型抽獎，每次的造型用隨機數。

小組5：老師，我們發現，如果添加一個停止按鈕，不用隨機數也可以。一直重復執行，然后停止全部腳本，停在哪個造型就是哪個獎品。

師：同學們能夠靈活地應用隨機數實現抽獎小程序，部分小組甚至不使用隨機數也可以實現抽獎，說明同學們都自己動腦思考了。

活力知識是一種關于元認知的知識，學生通過完成課堂任務擁有對知識吸收、創造、理解并靈活運用于各種情境的能力。活力知識的習得需要教師深入研究教學內容，合理設計學習任務，實現學習過程與現實社會、實際生活的有效關聯，讓學生靈活地遷移運用知識以應對真實情境中具有挑戰性的復雜問題。在本教學環節，筆者沒有直接讓學生完成轉盤游戲，而是啟發學生思考如何實現抽獎。這樣設計的課堂任務，可以幫助學生深入思考，建立知識與現實的關聯，形成自己的知識網絡。

三、結語

深度學習的發生代表學生已經理解了知識，并能夠根據情境的需要靈活地運用知識。這就要求教師在設計教學時，深入挖掘知識的內在聯系，實現知識與真實情境的關聯，變淺層知識為深厚知識、變惰性知識為活力知識，從而促進學生核心素養的提升。

參考文獻

[1]李洋洋.知識視角下的深度學習：意涵闡釋、現實阻隔與進階之路[J].中國遠程教育，2022（11）：58-64.

[2]李凱，吳剛平.為素養而教：大概念教學理論指向與教學意蘊[J].比較教育研究，2022（4）：62-71.