陈思静
温州第二高级中学 浙江温州 325007
摘要：课堂中难免出现意想不到的情境，教师利用意外情境，设计问题或任务，激发学生参与解决问题或完成任务的主动性，组织学生交流合作，培养科学探究学科素养，促进深度学习。
关键词：意外情境 深度学习 问题 任务 科学探究 交流合作
深度学习，从动机领域看，当学习者认为学习内容有意义，学习任务具有挑战性，学习方式具有选择性，学习有成果，就能激发学习者的内在学习动机。从认知领域看，深度学习的思维不止停留在浅层，而是对知识有更深入的理解，能自主构建认知模型，灵活运用方法，发展高阶思维。从人际领域看，学习是与客观世界的对话，与同伴的对话，深度学习，需要与同伴形成相互融洽的合作关系，在合作交流中获得认知。深度学习，深在学生的主动参与，深在问题驱动，任务驱动，深在学生实质性的合作与交流。
我校化学组提出指向深度学习的“情境-问题双轮驱动”教学模式：课堂中依据情境设计递进性问题链，驱动学生在解决问题过程中自主构建认知模型，并不断完善，促进认知进阶，达到深度学习。
情境通常是教师为帮助学生对知识产生足够的探究欲望而精心设计的，但有时课堂中会出现突发的、意想不到的情境，比如演示实验的失败，学生突然提出一个教师预设之外的问题等等，这些非预设的意外情境，往往会打乱教师原有的教学节奏，有些教师可能一带而过，回归原先预设的教学轨迹。但这些意外情境，往往隐藏着学生主动学习与思考，深度学习的契机，因为这些意外情境是课堂真实的生成性情境，蕴含着学生对认知的探索。教师应运用教育智慧，因势利导，改变原来的教学计划，利用这些意外情境，设计问题或任务，调动引导学生探究、交流、实验，促进学生深度学习，最终达成甚至超越了原定的学习目标。
案例一：演示氨溶于水的喷泉实验时，当打开止水夹，挤压胶头滴管，只看到长导管中液面上升，但没有形成喷泉，实验失败。
实验不成功，学生眼中满是失望。如果按原教学计划，实验就这么过去了，实在弥补不了学生对实验成功的渴望。此时，教师顺着失败的实验，引导学生去探寻实验失败的原因，必然会激发学生的求知欲。教师可从原理、操作等方面设计递进性的问题链，让学生在问题驱动下，通过同伴合作交流，科学探究，实现深度学习，达成学习目标。
问题一：形成喷泉的直接原因是什么？
生：烧瓶内外有较大的气压差。
问题二：如何使烧瓶内外有较大的气压差？
生：烧瓶内气压减小，或烧瓶外气压增大。
问题三：氨的喷泉实验中，什么操作使烧瓶内压强减小？
生：将胶头滴管内水挤入烧瓶。
问题四：为什么将胶头滴管内水挤入烧瓶，会使烧瓶内气压减小很多？
生：因为氨气极易溶于水。
问题五：为什么当我们把胶头滴管内水挤入烧瓶后，只看到烧杯内水沿着导管上升，却没有形成喷泉呢？
生：烧瓶内压强减小不够。
问题六：可能是什么原因导致烧瓶内压强降低不够呢？
生：主要有以下几点原因： 1、氨气放置时间长了，造成泄露；2、拔掉圆底烧瓶橡胶塞，塞入双孔塞时造成氨气泄露。3、挤入圆底烧瓶的水太少，不能形成足够的负压。
问题七：如果是因为胶头滴管挤入的水太少，对装置做哪些改进可以使挤入的水增多呢？
生：用洗瓶、矿泉水瓶等代替胶头滴管挤出水。
问题八：如何利用洗瓶、矿泉水瓶设计装置？
教师指导学生分组讨论，画出装置图，并写出实验的操作步骤。
各组同学对装置进行评价，选择一个最容易操作的装置。
问题九：如果氨气因久置造成泄露，如何解决？
生：课堂上制取，防止久置泄露。
问题十：制取氨气有哪些方法？
教师指导学生阅读教材，获得制取氨气的方法。
问题十一：若因操作时打开圆底烧瓶的塞子，造成氨气泄漏，可否避免？
生：氨气制取和氨溶于水喷泉实验一体化完成。
问题十二：如何设计实验实现制备氨气和氨溶于水的喷泉实验一体化完成呢？
引导学生分组讨论，从氨气的制法选择，装置的改进等方面展开充分的讨论。
生：将圆底烧瓶改为蒸馏烧瓶，支管口处连接制取氨气的装置，制取氨气可用固体氢氧化钠与浓氨水，将固体氢氧化钠置于锥形瓶中，浓氨水事先吸取在注射器中，需要时注射进去，产生氨气。
问题十三：怎么知道氨气收集满了呢？
生：将伸入水中的玻璃管的止水夹打开，若收集满了，氨气会进入水中，水会变红。
问题十四：如何操作形成喷泉？
生：当氨气集满后，停止注入浓氨水，将胶头滴管中水挤入烧瓶中，烧瓶内气压减小，形成喷泉。
为巩固学生对喷泉实验原理和操作的认知，可迁移应用。
问题十五：若教材装置中没有胶头滴管，有什么办法可以引发喷泉？
问题十六：还有哪些气体和液体的组合也可以设计成喷泉实验？
这一连串递进性的问题链，都是围绕着喷泉实验失败这个意外情境展开的，学生在问题驱动下思考交流讨论，解决问题，构建认知模型，培养科学探究的学科素养。
教师安排后续课时让学生去实验室，将实验的改进想法落实于实验，让学生动手完成氨气制取和氨溶于水的喷泉实验，可以用胶头滴管，也可以洗瓶、矿泉水瓶，并根据实际操作的效果，提出操作注意事项，在操作的过程实现思维进阶。由失败的演示实验演变为学生探究实验失败的原因，再到亲历实验，相信这样的一次经历会给学生留下很深刻的印象，既掌握了知识，更培养了合作、探究的学科素养，达到深度学习的目的。尽管耗时较多，但教学不是一味求快，而是要结合学生的需求，调动他们求知的欲望，这样才能收获更好的教学效果。
案例二：教师演示二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮的实验时，有学生观察到生成的一氧化氮体积并不是二氧化氮体积的三分之一，而是小于三分之一，提出了质疑，是什么原因导致一氧化氮的体积偏小了。
教师以学生的质疑为探究任务，组织学生分组讨论可能的原因，提出设想，并设计实验方案来验证设想。
10分钟后，学生提出三种设想和实验方案。
设想一：一氧化氮与水中的溶解氧反应生成二氧化氮，二氧化氮又与水反应，导致一氧化氮体积减小。
实验方案一：收集一试管一氧化氮，倒置于水槽，观察液面上升的情况。若液面上升较明显，则设想一成立。
设想二：二氧化氮是铜与浓硝酸反应得到的，其中混有硝酸蒸气，硝酸蒸气溶于水，导致体积减小。
实验方案二：将浓硝酸加入试管，塞好塞子，使其蒸气充满试管，倒掉浓硝酸。将充满硝酸蒸气的试管倒置于水槽中，观察液面上升情况。若液面上升较明显，设想二成立。
设想三：二氧化氮与水反应，除了生成硝酸和一氧化氮，还有其他非气态物质生成。从氧化还原反应化合价升降的角度分析，可能生成亚硝酸。
实验方案三：根据亚硝酸具有强氧化性的信息，选择还原性的且反应后能产生明显现象的碘化钾溶液与之反应，标为反应①。
但硝酸也具有强氧化性，对实验可能造成干扰。需要设计对照实验，配制比二氧化氮与水反应生成溶液中硝酸浓度相近的硝酸溶液，与碘化钾溶液反应，标为反应②。
将二氧化氮与水反应后的溶液与碘化钾溶液反应，标为反应③。
若反应①和反应③溶液变为棕黄色，反应②仍为无色溶液，则设想三成立。
教师安排后续课时供学生实验，提供给每组学生所需的实验用品，学生分组动手实验，获得实验结果。设想三成立。
在实验获得结果的基础上，教师引导学生查阅文献资料，是否有此反应的记载。查得北师大合编的无机化学( 下册) 第 4 版 527页有此内容，二氧化氮溶于冷水，发生如下反应：
只有当二氧化氮溶于热水时，才生成三分之一的一氧化氮。
在学生质疑的意外情境中，教师不是扼杀学生的质疑，也不是直接给出答案，而是采取任务驱动，引导学生用科学探究的方法去找到答案，这就是深度学习，也正是化学学科所要培养的学科核心素养。
意外情境，教师应给予足够的重视，借助任务的拓展和延伸，激发学生的探索兴趣，调动学生课堂参与的积极性；通过递进性的提问，促使学生深入开展思考和探究活动，以实现深度学习的目的。
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【作者简介】：陈思静 1975年2月 女 汉族 ，浙江省温州市鹿城区，中学高级教师，中学化学教学