當集合論與《傷寒論》在項目化學習中“相遇”

《中共中央 國務院關于促進中醫藥傳承創新發展的意見》提出：“實施中醫藥文化傳播行動，把中醫藥文化貫穿國民教育始終，中小學進一步豐富中醫藥文化教育，使中醫藥成為群眾促進健康的文化自覺?！?文件強調要讓中醫藥走進校園，讓學生了解、感受、學習中醫藥文化知識。C-STEAM（以傳承中華優秀傳統文化為目標導向的學科融合教育）是學習中醫藥知識的有效教學形式，但跨學科C-STEAM教學研究尚處于起步階段，課程資源相對匱乏，需要進行教學設計嘗試和前沿探索。C-STEAM項目化學習設計，要以文化傳承為主要特征，以“項目問題鏈”為依托，使學生在真實項目的驅動下，高效地獲取知識，培養自主學習能力，提升核心素養。

項目概述與挑戰性問題

“集合論在《傷寒論》處方分類中的實踐應用”項目，以中醫藥C-STEAM課程實踐為切入點，結合中醫學在生活中的真實應用情境，以張仲景所著《傷寒論》所記載的113首方劑和82種應用藥物為載體，借助數學、計算機等學科知識，從集合的角度研究《傷寒論》的處方，進行組方用藥規律的探索。通過本項目的學習，學生對《傷寒論》組方用藥有初步認識，能夠利用集合知識進行數據分析，在項目的實施過程中采用討論、實踐、教授他人等深度學習方式，對《傷寒論》經方的組方用藥進行科學合理分析，從而達到了解、掌握數學理論及中醫應用方面的相關學科知識，提升探索、應用知識的能力。

自集合論創立以來，為研究事物間的聯系，探求事物間變化規律以及建立數學模型等做出了極大貢獻。集合也是研究系統關聯的重要工具之一，是高中數學中一個值得推廣的概念和工具。中醫的方劑大多是復方，中醫學實際上就是系統醫學，為此，學習項目設置了核心驅動問題：用集合論的相關知識和方法探尋《傷寒論》方劑的組方規律，并設置了四個分解驅動問題。項目涉及數學、基礎中醫學、計算機等學科，以及數學教師、中醫師等相關項目成員。

培養發展目標

在學業發展目標方面，主要包括以下三類。第一，高中數學學習目標：用集合論的相關知識和方法表示處方，探索處方之間的相互關系，提取處方信息進行分類研究，理解及掌握數據分析的基本方法。第二，中醫藥學學習目標：通過項目化學習，初步了解《傷寒論》極具代表性的湯方用藥規律。第三，計算機學習目標：在計算機教師指導下，學習應用Excel等相關軟件進行數據的基本統計和聚類分析，探索各類藥物組合、各組合與處方之間的關聯，以及病癥之間的關系。

在素養發展目標方面，主要包括以下三種。第一，責任擔當：了解中醫藥文化發展歷程，從學習古人智慧中，培養文化自信，自覺成為中醫藥文化傳播者，并且掌握傳承和創新的新理念、新思維、新方法，增強國家責任感和創新意識。第二，技術運用：學習與此項目相關的軟件技術，利用數字化方式呈現學習成果。第三，有效溝通：能夠清晰表達自己的觀點和思考，能夠與組內同學溝通與合作，共同完成學習報告，展示研究成果。

項目化學習實施過程

在活動開始環節，教師闡述中醫藥的歷史和發展脈絡，引出“方書之祖”《傷寒論》，介紹書中的精髓。解讀項目任務，宣布項目總目標：運用集合論知識，多維度研究《傷寒論》中的中醫方劑。

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

分解驅動問題二：你能用集合表示《傷寒論》的處方嗎？通過中醫師的講解，學生對《傷寒論》中的處方有了初步認識，并體會怎么用集合論研究探索中醫學這一系統醫學。學生主要學習怎么用集合表示處方，怎么用集合的運算表示處方關系，嘗試使用符號“∩”“∪”“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——{調胃承氣湯}是{桃核承氣湯}的子集。之后，學生嘗試用集合表示《傷寒論》中的處方，結合中醫中“君、臣、佐、使”表示法，用具有相同元素集合的方法對處方進行分類。每個小組選擇一類，寫出主要方劑，了解對應方劑的治療作用。

分解驅動問題三：探索《傷寒論》組方用藥規律。數學教師在分解任務完成后，給出準確的對照統計數據表（《傷寒論》處方—藥物基本統計）。利用計算機，在計算機教師、中醫師專業人員的指導下，讓學生在研究中醫用藥規律的過程中，體會《傷寒論》的“六經辨證”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）。二是對矩陣進行基礎統計分析和聚類分析，得出經方中前10味中藥使用頻數、方差、次數、標準差等數據。三是分析“處方—藥物”矩陣的統計結果，根據得到的數據，結合聚類分析結果，劃分組合范圍，研究探索各類藥物組合與處方之間的關聯，以及與病癥之間的關系。學生觀察各個藥物組合，了解它們怎樣構成處方的基本結構，并由中醫師對不同處方用于治療哪一類病癥進行指導講解。數學教師設計組織架構圖表（以炙甘草為主導）讓學生補充完整，學生按照教師指引，制作各組藥物的研究報告。學生嘗試用樹狀圖對{桂枝湯}基本方進行擴充（主要包括組合與衍生），采用合適方式分小組展示研究成果，進行交流討論。

分解驅動問題四：嘗試探索《傷寒論》與心理健康應對方：小建中湯治焦慮癥、神經癥的組方用藥規律。學生學習四種建中湯方劑，觀察它們的集合關聯性，用PPT方式分小組展示學習成果，并作出相應的論述。全體參與者開展討論交流，運用關聯記憶法，引申出更多方劑，在學習討論中，引導學生重視心理健康教育，更加關注自身的身心健康發展。具體來說，一是運用集合的運算相關知識，表示處方中治療焦慮癥和神經癥的有效方劑{小建中湯}的集合關系。二是學會記憶一些相關方劑，探尋簡便記憶方法。三是初步了解方證互動、辨證施治理論，體會新藥研制和臨床新方的社會價值。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）填寫另外三個建中湯表格：{黃芪建中湯}{當歸建中湯}{大建中湯}。

評價方案與反思

項目評價應該遵循形成性評價與終結性評價相結合的原則，學校組織多方主體進行綜合評價，為學生項目組或個人頒發“最佳調研成果獎”。

在形成性評價方面，評價內容按照多維度原則，設定五個觀測點：對驅動問題成果表述的科學完整性展示能力、用集合角度表示《傷寒論》處方的準確性、應用Excel對“處方—藥物”進行聚類分析能力、調研報告的書寫質量、研究成果的完成度。教師要關注學生在實施任務的各個階段表現，及時肯定學生的階段性成果，幫助學生形成積極的學習態度。

在終結性評價方面，依據學生不同能力、專業屬性能力要求等要素，多層次地制定評價標準。根據差異性制定的評價標準，設定五個評價內容互評星級，包括：項目活動的參與度、項目活動的成果展示、所學知識的應用程度、信息檢索與計算機應用能力、項目目標達成度。

數學和中醫藥C-STEAM課程項目化學習模式，需要學校教師團隊不斷反思、優化改進。找準學科的交匯點是關鍵，這能有效促進知識和方法的互通融合，實現知識與能力的整體遷移。C-STEAM教學團隊要發掘更多具有啟發性、探索性、應用性、綜合性和拓展性等特征的項目，來滋養和引導學生，以期使他們實現在跨學科和跨領域的理解力、思考力和創新力等核心學力的提升，從而為培養德才兼備的復合型、創新型人才提供良好示范。