兩次執(zhí)教《隨機數(shù)》實現(xiàn)從淺層學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)的教學(xué)

〔摘" "要〕" 知識是深度學(xué)習(xí)發(fā)生的載體，知識的習(xí)得方式影響著學(xué)生能否創(chuàng)造性地解決生活中的真實問題。本文主要從挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系、精心設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)的角度，探討讓學(xué)生實現(xiàn)從淺層學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略。

〔關(guān)鍵詞〕" 淺層學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)；深厚知識；活力知識

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

深度學(xué)習(xí)是一種基于深刻理解的學(xué)習(xí)方式。在深度學(xué)習(xí)得以發(fā)生的課堂上，學(xué)生能夠真正將知識內(nèi)化于心。那么我們究竟應(yīng)該如何在平時的教學(xué)中深入挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系，從而有效促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)呢？以筆者自己兩次執(zhí)教信息科技《隨機數(shù)》一課為例，就如何深入挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系、促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)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(dǎo)學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)走向深度學(xué)習(xí)，真正開啟知識探索的精彩之旅。

一、課堂中存在的淺層學(xué)習(xí)現(xiàn)象

在淺層學(xué)習(xí)的課堂中，教學(xué)往往傾向于把學(xué)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(xué)生對知識的理解、建構(gòu)以及對知識背后意義的領(lǐng)悟。單一的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計也可能導(dǎo)致淺層學(xué)習(xí)。如果學(xué)習(xí)任務(wù)只是簡單的重復(fù)練習(xí)或者機械的記憶任務(wù)，就難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，也無法培養(yǎng)其批判性思維和創(chuàng)新能力。此外，缺乏與實際生活聯(lián)系的教學(xué)內(nèi)容也會使學(xué)生覺得知識枯燥乏味，從而陷入淺層學(xué)習(xí)的困境。

（一）創(chuàng)設(shè)的情境缺乏與現(xiàn)實生活的有效關(guān)聯(lián)

在教育教學(xué)過程中，我們常常會遇到一些創(chuàng)設(shè)的情境缺乏與現(xiàn)實生活有效關(guān)聯(lián)的情況。比如，在課堂上，教師為了講解某個知識點而創(chuàng)設(shè)出一個虛擬的情境，但這個情境十分生硬，脫離實際。學(xué)生在這樣的情境中，往往難以產(chǎn)生共鳴和深刻的理解。

【教學(xué)片段】創(chuàng)設(shè)情境，認(rèn)識隨機數(shù)

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

師演示隨機抽號數(shù)的小程序。

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

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

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

隨機數(shù)在生活中有著非常廣泛的應(yīng)用，跟學(xué)生的生活有著密切的聯(lián)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(shù)小程序?qū)耄颐伋鲭S機數(shù)的概念，沒有與真實的生活相聯(lián)系，學(xué)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(xué)知識僅能應(yīng)用于特定情境，這樣的學(xué)習(xí)就是淺層學(xué)習(xí)。

（二）知識淺薄化

知識淺薄化表現(xiàn)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(fā)展趨勢，學(xué)生就難以形成系統(tǒng)的知識體系和深刻的認(rèn)知。這種淺薄的知識狀態(tài)會限制學(xué)生的思維發(fā)展和創(chuàng)新能力，使他們只能進行淺層學(xué)習(xí)，無法真正深入理解和運用信息技術(shù)知識。

【教學(xué)片段】小組合作完成隨機抽號數(shù)小程序

師：認(rèn)識了這個積木塊，我們現(xiàn)在來想一想該如何用咱們學(xué)過的知識來實現(xiàn)隨機抽號數(shù)的程序。

生1"：如果將這個號數(shù)顯示在舞臺區(qū)，我認(rèn)為需要一個變量，設(shè)置變量的值為隨機數(shù)，就可以實現(xiàn)了。

師：一下子說出了問題的關(guān)鍵所在，現(xiàn)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(shù)字不停地變，最后停下來有一個數(shù)字？

生2：可以用“重復(fù)執(zhí)行”多少次，并等待0.5秒，這樣就可以讓數(shù)字不停地變化。

生再次嘗試，最后實現(xiàn)隨機抽號數(shù)小程序。

隨機數(shù)是編程教學(xué)中一個非常重要的概念，而隨機抽號數(shù)小程序只是學(xué)習(xí)隨機數(shù)這個概念的載體。教師把教學(xué)集中在怎么樣實現(xiàn)隨機抽號數(shù)小程序的實現(xiàn)上，學(xué)生學(xué)會了隨機抽號數(shù)這個程序，卻沒有了解隨機數(shù)的本質(zhì)以及如何在編程中廣泛應(yīng)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(shù)課堂上，知識惰性化是淺層學(xué)習(xí)的一個重要因素。當(dāng)知識以固定、靜態(tài)的形式呈現(xiàn)，學(xué)生只是被動地接受，而沒有主動去質(zhì)疑、探索和創(chuàng)新時，知識就會變得惰性。信息技術(shù)是一個不斷發(fā)展和變化的領(lǐng)域，需要學(xué)生具備積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度和創(chuàng)新精神。如果學(xué)生習(xí)慣于接受現(xiàn)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(dǎo)致知識的僵化和學(xué)習(xí)的淺層化。

【教學(xué)片段】運用隨機數(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)盤抽獎

師：剛才咱們已經(jīng)實現(xiàn)了隨機抽號數(shù)的程序，現(xiàn)在你能不能再利用隨機數(shù)來實現(xiàn)一個大轉(zhuǎn)盤抽獎游戲？

師：這里面哪個數(shù)據(jù)使用了隨機數(shù)？

生：旋轉(zhuǎn)的度數(shù)。我們可以把旋轉(zhuǎn)的度數(shù)設(shè)為隨機數(shù)。

師：那請同學(xué)們嘗試一下吧。

師巡視完成轉(zhuǎn)盤抽獎小程序。

展示優(yōu)秀作品并總結(jié)今天學(xué)習(xí)內(nèi)容。

惰性知識是個體已經(jīng)習(xí)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(huán)節(jié)看似讓學(xué)生學(xué)會用隨機數(shù)知識來解決實際問題，但教師直接給定任務(wù)讓學(xué)生完成轉(zhuǎn)盤抽獎，沒有將其放在更為寬泛的情境中讓學(xué)生去思考理解隨機數(shù)的應(yīng)用，缺乏知識內(nèi)化的過程，這樣學(xué)生可能學(xué)會了制作轉(zhuǎn)盤抽獎程序，卻不知道怎么樣靈活應(yīng)用隨機數(shù)去解決問題。

二、實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的策略

（一）建立知識與現(xiàn)實情境的關(guān)聯(lián)

【教學(xué)片段】創(chuàng)設(shè)情境，認(rèn)識隨機數(shù)

師：（拿出一個箱子）這里面有咱們?nèi)鄬W(xué)生的號數(shù)，我要隨機抽取一位同學(xué)來回答問題，回答對可以參與抽獎。

師從箱子里拿一張?zhí)柎a紙，生回答問題并抽獎。

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

由以上幾個問題引發(fā)學(xué)生思考，并借此拋出隨機數(shù)的概念。

師：請同學(xué)們思考一下，生活中有哪些用到隨機數(shù)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?qū)崿F(xiàn)。今天就讓我們走進隨機數(shù)的學(xué)習(xí)。

師講解隨機數(shù)積木塊的使用方法。

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

（二）變淺層知識為深厚知識

【教學(xué)片段】小組合作完成隨機抽號數(shù)小程序

師：剛才咱們了解了什么是隨機數(shù)，認(rèn)識了隨機數(shù)積木塊。隨機數(shù)本質(zhì)是一個數(shù)字，所以在編程中它可以跟任何一個需要數(shù)字的積木塊組合，獲得一個意想不到的結(jié)果。

師邊演示邊講解：跟坐標(biāo)積木相結(jié)合，可以實現(xiàn)角色的隨機移動；跟重復(fù)次數(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)每次重復(fù)的次數(shù)是不一樣的；跟造型積木相結(jié)合，可以實現(xiàn)造型的隨機切換；跟畫筆粗細、顏色……它是一個應(yīng)用非常廣泛的積木塊。

師：那么如何實現(xiàn)隨機抽號數(shù)的小程序呢？

生1：設(shè)置一個變量，讓它的值是隨機數(shù)，然后在屏幕顯示。

小組合作完成隨機抽號數(shù)游戲。

師：怎樣讓數(shù)字有一個動態(tài)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(fù)的次數(shù)是個隨機數(shù)，可以有一個動態(tài)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(xiàn)。

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(zhì)，對概念本質(zhì)的理解能夠促進學(xué)生在情境與知識之間建立聯(lián)系，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中“見木又見林”，從而將知識內(nèi)化到自己的知識結(jié)構(gòu)中。筆者先拋出隨機數(shù)的概念，再點出隨機數(shù)本質(zhì)上是一種數(shù)字，因而可以將任何需要數(shù)字的積木拼在一起，實現(xiàn)不同的效果。這樣的講解讓學(xué)生對隨機數(shù)的概念有了認(rèn)識，而不是局限于設(shè)計一個隨機抽號數(shù)的程序。他們可以在任意需要隨機數(shù)的場合提取知識并創(chuàng)造性地運用。

（三）變惰性知識為活力知識

【教學(xué)片段】運用隨機數(shù)實現(xiàn)抽獎

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

生小組討論。

小組匯報：1.可以使用一個轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的度數(shù)是個隨機數(shù)。

2.跟剛才的抽號數(shù)一樣，設(shè)置一個變量，每次抽取的數(shù)對應(yīng)一個獎品。

3.可以設(shè)置一個角色，造型是獎品，每次抽取一個隨機數(shù)造型。

4.抽盲盒造型，每個盲盒對應(yīng)一個獎品。

5.設(shè)置一個骰子，每個骰子對應(yīng)的數(shù)字是一個獎品。

……

師：由于時間有限，老師提供給同學(xué)們兩個半成品：大轉(zhuǎn)盤、造型抽獎。小組同學(xué)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(shè)置的是轉(zhuǎn)盤抽獎。添加一個開始按鈕，重復(fù)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)，重復(fù)的次數(shù)和度數(shù)都用隨機數(shù)。

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

小組3：我們是造型抽獎，也是重復(fù)執(zhí)行下一個造型，重復(fù)的次數(shù)是隨機數(shù)。

小組4：我們是造型抽獎，每次的造型用隨機數(shù)。

小組5：老師，我們發(fā)現(xiàn)，如果添加一個停止按鈕，不用隨機數(shù)也可以。一直重復(fù)執(zhí)行，然后停止全部腳本，停在哪個造型就是哪個獎品。

師：同學(xué)們能夠靈活地應(yīng)用隨機數(shù)實現(xiàn)抽獎小程序，部分小組甚至不使用隨機數(shù)也可以實現(xiàn)抽獎，說明同學(xué)們都自己動腦思考了。

活力知識是一種關(guān)于元認(rèn)知的知識，學(xué)生通過完成課堂任務(wù)擁有對知識吸收、創(chuàng)造、理解并靈活運用于各種情境的能力。活力知識的習(xí)得需要教師深入研究教學(xué)內(nèi)容，合理設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)學(xué)習(xí)過程與現(xiàn)實社會、實際生活的有效關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生靈活地遷移運用知識以應(yīng)對真實情境中具有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜問題。在本教學(xué)環(huán)節(jié)，筆者沒有直接讓學(xué)生完成轉(zhuǎn)盤游戲，而是啟發(fā)學(xué)生思考如何實現(xiàn)抽獎。這樣設(shè)計的課堂任務(wù)，可以幫助學(xué)生深入思考，建立知識與現(xiàn)實的關(guān)聯(lián)，形成自己的知識網(wǎng)絡(luò)。

三、結(jié)語

深度學(xué)習(xí)的發(fā)生代表學(xué)生已經(jīng)理解了知識，并能夠根據(jù)情境的需要靈活地運用知識。這就要求教師在設(shè)計教學(xué)時，深入挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系，實現(xiàn)知識與真實情境的關(guān)聯(lián)，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(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

參考文獻

[1]李洋洋.知識視角下的深度學(xué)習(xí)：意涵闡釋、現(xiàn)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(yǎng)而教：大概念教學(xué)理論指向與教學(xué)意蘊[J].比較教育研究，2022（4）：62-71.