當(dāng)集合論與《傷寒論》在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中“相遇”

《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新發(fā)展的意見》提出：“實(shí)施中醫(yī)藥文化傳播行動(dòng)，把中醫(yī)藥文化貫穿國(guó)民教育始終，中小學(xué)進(jìn)一步豐富中醫(yī)藥文化教育，使中醫(yī)藥成為群眾促進(jìn)健康的文化自覺。” 文件強(qiáng)調(diào)要讓中醫(yī)藥走進(jìn)校園，讓學(xué)生了解、感受、學(xué)習(xí)中醫(yī)藥文化知識(shí)。C-STEAM（以傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化為目標(biāo)導(dǎo)向的學(xué)科融合教育）是學(xué)習(xí)中醫(yī)藥知識(shí)的有效教學(xué)形式，但跨學(xué)科C-STEAM教學(xué)研究尚處于起步階段，課程資源相對(duì)匱乏，需要進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)嘗試和前沿探索。C-STEAM項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，要以文化傳承為主要特征，以“項(xiàng)目問題鏈”為依托，使學(xué)生在真實(shí)項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)下，高效地獲取知識(shí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，提升核心素養(yǎng)。

項(xiàng)目概述與挑戰(zhàn)性問題

“集合論在《傷寒論》處方分類中的實(shí)踐應(yīng)用”項(xiàng)目，以中醫(yī)藥C-STEAM課程實(shí)踐為切入點(diǎn)，結(jié)合中醫(yī)學(xué)在生活中的真實(shí)應(yīng)用情境，以張仲景所著《傷寒論》所記載的113首方劑和82種應(yīng)用藥物為載體，借助數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科知識(shí)，從集合的角度研究《傷寒論》的處方，進(jìn)行組方用藥規(guī)律的探索。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)《傷寒論》組方用藥有初步認(rèn)識(shí)，能夠利用集合知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在項(xiàng)目的實(shí)施過程中采用討論、實(shí)踐、教授他人等深度學(xué)習(xí)方式，對(duì)《傷寒論》經(jīng)方的組方用藥進(jìn)行科學(xué)合理分析，從而達(dá)到了解、掌握數(shù)學(xué)理論及中醫(yī)應(yīng)用方面的相關(guān)學(xué)科知識(shí)，提升探索、應(yīng)用知識(shí)的能力。

自集合論創(chuàng)立以來，為研究事物間的聯(lián)系，探求事物間變化規(guī)律以及建立數(shù)學(xué)模型等做出了極大貢獻(xiàn)。集合也是研究系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的重要工具之一，是高中數(shù)學(xué)中一個(gè)值得推廣的概念和工具。中醫(yī)的方劑大多是復(fù)方，中醫(yī)學(xué)實(shí)際上就是系統(tǒng)醫(yī)學(xué)，為此，學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)置了核心驅(qū)動(dòng)問題：用集合論的相關(guān)知識(shí)和方法探尋《傷寒論》方劑的組方規(guī)律，并設(shè)置了四個(gè)分解驅(qū)動(dòng)問題。項(xiàng)目涉及數(shù)學(xué)、基礎(chǔ)中醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科，以及數(shù)學(xué)教師、中醫(yī)師等相關(guān)項(xiàng)目成員。

培養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)

在學(xué)業(yè)發(fā)展目標(biāo)方面，主要包括以下三類。第一，高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)：用集合論的相關(guān)知識(shí)和方法表示處方，探索處方之間的相互關(guān)系，提取處方信息進(jìn)行分類研究，理解及掌握數(shù)據(jù)分析的基本方法。第二，中醫(yī)藥學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，初步了解《傷寒論》極具代表性的湯方用藥規(guī)律。第三，計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)：在計(jì)算機(jī)教師指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)應(yīng)用Excel等相關(guān)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的基本統(tǒng)計(jì)和聚類分析，探索各類藥物組合、各組合與處方之間的關(guān)聯(lián)，以及病癥之間的關(guān)系。

在素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)方面，主要包括以下三種。第一，責(zé)任擔(dān)當(dāng)：了解中醫(yī)藥文化發(fā)展歷程，從學(xué)習(xí)古人智慧中，培養(yǎng)文化自信，自覺成為中醫(yī)藥文化傳播者，并且掌握傳承和創(chuàng)新的新理念、新思維、新方法，增強(qiáng)國(guó)家責(zé)任感和創(chuàng)新意識(shí)。第二，技術(shù)運(yùn)用：學(xué)習(xí)與此項(xiàng)目相關(guān)的軟件技術(shù)，利用數(shù)字化方式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)成果。第三，有效溝通：能夠清晰表達(dá)自己的觀點(diǎn)和思考，能夠與組內(nèi)同學(xué)溝通與合作，共同完成學(xué)習(xí)報(bào)告，展示研究成果。

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)施過程

在活動(dòng)開始環(huán)節(jié)，教師闡述中醫(yī)藥的歷史和發(fā)展脈絡(luò)，引出“方書之祖”《傷寒論》，介紹書中的精髓。解讀項(xiàng)目任務(wù)，宣布項(xiàng)目總目標(biāo)：運(yùn)用集合論知識(shí)，多維度研究《傷寒論》中的中醫(yī)方劑。

分解驅(qū)動(dòng)問題一：你了解《傷寒論》和它的作者張仲景嗎？此階段的目標(biāo)是，通過閱讀《曲黎敏解讀〈傷寒論〉》《全國(guó)中小學(xué)中醫(yī)藥文化知識(shí)讀本》，觀看相關(guān)視頻等，讓學(xué)生了解《傷寒論》的整體框架，以及113首方劑和82種應(yīng)用藥物主要治療什么，并體會(huì)“六經(jīng)辨證”。同時(shí)，理解元素與集合關(guān)系的表示方法（示例：桂枝∈{桂枝湯}等）。首先，教師布置任務(wù)，讓學(xué)生閱讀白話版的《傷寒論》，并了解著作背景與作者生平。然后，小組制作PPT，闡述所學(xué)到的知識(shí)和學(xué)習(xí)后的心得體會(huì)。最后，學(xué)生學(xué)習(xí)元素與集合知識(shí)。

分解驅(qū)動(dòng)問題二：你能用集合表示《傷寒論》的處方嗎？通過中醫(yī)師的講解，學(xué)生對(duì)《傷寒論》中的處方有了初步認(rèn)識(shí)，并體會(huì)怎么用集合論研究探索中醫(yī)學(xué)這一系統(tǒng)醫(yī)學(xué)。學(xué)生主要學(xué)習(xí)怎么用集合表示處方，怎么用集合的運(yùn)算表示處方關(guān)系，嘗試使用符號(hào)“∩”“∪”“Cu”等。例如，集合的相等——{理中湯}和{人參湯}；集合的并集——{小柴胡湯}和{桂枝湯}的并集是{柴胡桂枝湯}；集合的子集——{調(diào)胃承氣湯}是{桃核承氣湯}的子集。之后，學(xué)生嘗試用集合表示《傷寒論》中的處方，結(jié)合中醫(yī)中“君、臣、佐、使”表示法，用具有相同元素集合的方法對(duì)處方進(jìn)行分類。每個(gè)小組選擇一類，寫出主要方劑，了解對(duì)應(yīng)方劑的治療作用。

分解驅(qū)動(dòng)問題三：探索《傷寒論》組方用藥規(guī)律。數(shù)學(xué)教師在分解任務(wù)完成后，給出準(zhǔn)確的對(duì)照統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表（《傷寒論》處方—藥物基本統(tǒng)計(jì)）。利用計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)教師、中醫(yī)師專業(yè)人員的指導(dǎo)下，讓學(xué)生在研究中醫(yī)用藥規(guī)律的過程中，體會(huì)《傷寒論》的“六經(jīng)辨證”這一精髓。一是利用Excel電子表格輸入選定的方劑，建立“處方—藥物”矩陣（前10味）。二是對(duì)矩陣進(jìn)行基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)分析和聚類分析，得出經(jīng)方中前10味中藥使用頻數(shù)、方差、次數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差等數(shù)據(jù)。三是分析“處方—藥物”矩陣的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，結(jié)合聚類分析結(jié)果，劃分組合范圍，研究探索各類藥物組合與處方之間的關(guān)聯(lián)，以及與病癥之間的關(guān)系。學(xué)生觀察各個(gè)藥物組合，了解它們?cè)鯓訕?gòu)成處方的基本結(jié)構(gòu)，并由中醫(yī)師對(duì)不同處方用于治療哪一類病癥進(jìn)行指導(dǎo)講解。數(shù)學(xué)教師設(shè)計(jì)組織架構(gòu)圖表（以炙甘草為主導(dǎo)）讓學(xué)生補(bǔ)充完整，學(xué)生按照教師指引，制作各組藥物的研究報(bào)告。學(xué)生嘗試用樹狀圖對(duì){桂枝湯}基本方進(jìn)行擴(kuò)充（主要包括組合與衍生），采用合適方式分小組展示研究成果，進(jìn)行交流討論。

分解驅(qū)動(dòng)問題四：嘗試探索《傷寒論》與心理健康應(yīng)對(duì)方：小建中湯治焦慮癥、神經(jīng)癥的組方用藥規(guī)律。學(xué)生學(xué)習(xí)四種建中湯方劑，觀察它們的集合關(guān)聯(lián)性，用PPT方式分小組展示學(xué)習(xí)成果，并作出相應(yīng)的論述。全體參與者開展討論交流，運(yùn)用關(guān)聯(lián)記憶法，引申出更多方劑，在學(xué)習(xí)討論中，引導(dǎo)學(xué)生重視心理健康教育，更加關(guān)注自身的身心健康發(fā)展。具體來說，一是運(yùn)用集合的運(yùn)算相關(guān)知識(shí)，表示處方中治療焦慮癥和神經(jīng)癥的有效方劑{小建中湯}的集合關(guān)系。二是學(xué)會(huì)記憶一些相關(guān)方劑，探尋簡(jiǎn)便記憶方法。三是初步了解方證互動(dòng)、辨證施治理論，體會(huì)新藥研制和臨床新方的社會(huì)價(jià)值。四是查閱資料，仿照示例（{小建中湯}的方劑歌訣、成分、功效、治療癥狀）填寫另外三個(gè)建中湯表格：{黃芪建中湯}{當(dāng)歸建中湯}{大建中湯}。

評(píng)價(jià)方案與反思

項(xiàng)目評(píng)價(jià)應(yīng)該遵循形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的原則，學(xué)校組織多方主體進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為學(xué)生項(xiàng)目組或個(gè)人頒發(fā)“最佳調(diào)研成果獎(jiǎng)”。

在形成性評(píng)價(jià)方面，評(píng)價(jià)內(nèi)容按照多維度原則，設(shè)定五個(gè)觀測(cè)點(diǎn)：對(duì)驅(qū)動(dòng)問題成果表述的科學(xué)完整性展示能力、用集合角度表示《傷寒論》處方的準(zhǔn)確性、應(yīng)用Excel對(duì)“處方—藥物”進(jìn)行聚類分析能力、調(diào)研報(bào)告的書寫質(zhì)量、研究成果的完成度。教師要關(guān)注學(xué)生在實(shí)施任務(wù)的各個(gè)階段表現(xiàn)，及時(shí)肯定學(xué)生的階段性成果，幫助學(xué)生形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。

在終結(jié)性評(píng)價(jià)方面，依據(jù)學(xué)生不同能力、專業(yè)屬性能力要求等要素，多層次地制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)差異性制定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定五個(gè)評(píng)價(jià)內(nèi)容互評(píng)星級(jí)，包括：項(xiàng)目活動(dòng)的參與度、項(xiàng)目活動(dòng)的成果展示、所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用程度、信息檢索與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、項(xiàng)目目標(biāo)達(dá)成度。

數(shù)學(xué)和中醫(yī)藥C-STEAM課程項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式，需要學(xué)校教師團(tuán)隊(duì)不斷反思、優(yōu)化改進(jìn)。找準(zhǔn)學(xué)科的交匯點(diǎn)是關(guān)鍵，這能有效促進(jìn)知識(shí)和方法的互通融合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力的整體遷移。C-STEAM教學(xué)團(tuán)隊(duì)要發(fā)掘更多具有啟發(fā)性、探索性、應(yīng)用性、綜合性和拓展性等特征的項(xiàng)目，來滋養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生，以期使他們實(shí)現(xiàn)在跨學(xué)科和跨領(lǐng)域的理解力、思考力和創(chuàng)新力等核心學(xué)力的提升，從而為培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膹?fù)合型、創(chuàng)新型人才提供良好示范。