《三体》开启“学术素养融合课程”开源设计（上）

刘党生

最近，有关各地高中生议论教育的帖子很火，其中上海建平中学高三学生陆一行直言：“我觉得中国教育这些年始终在变，而且变的永远是方法，却不知道变化的目的和意义究竟是什么？”深圳中学高三学生左众有所呼应：“中国教育不能鼓励学生找到自己真正的兴趣方向；教师的素质也有待提高，目前的师资队伍只能满足基本要求，但启迪思维、阐发问题和促进挑战的能力还不足。”而美国华裔女孩邹奇奇（Adora Svitak）的TED演讲《大人应该从孩子身上学什么》则更直接：“不管在生活中你处于怎样的地位，你必须给孩子创造机会，这样他们才能成长并让你扬眉吐气。大人们，你们需要倾听并向孩子学习，信任我们，对我们怀有更高的期望。今天你们需要聆听，因为我们才是明天的领导者。”

现代课堂的改变应该是这样的：从一个问题的发现开始，在提出之际，已经对其有所观察和解析，在寻求解决之道的过程中，能够理性地派生出与之相关的更多元深度思考。基于这样的期待，我们一直在寻找一个可以容纳STEAM教育诸元素、其课程属性又能有较大宽容度的载体。我希望这个平台至少能达成以下链接：课程题材开放性的收缩有度、课程样式空间的灵活操控、课程输入输出的多元化选择、课程主线兼具了学术严谨与创意扩张的个性特征、课程承载方的最大限度个性化满足，以及课程应该能够应对孩子们“充满不确定性的未来”。有鉴于此，我曾试过项目式学习、创客式践行、学科成长式的知能衔接，也引进过TPACK（技术—教学—学科知识）成果……但总感觉缺少了一种足以收放自如的课程气场，缺少了一份游刃有余的学、教自由。

我曾经不止一次地想过引入科幻题材作为课程素材的可能性，尤其是想引入刘慈欣的《三体》系列，这个想法也得到了业内不少教师的支持，但大家也对《三体》所涉及的科学时空把握尺度方面有所顾忌。而我，还是更看好它的几近无限的“学术”个性，以《三体》的科幻形式，能满足学生对探索未来的最大好奇公约数。如果运用得当的话，应能缓解“学术”坡度、为不同类型学生创造一个可以各得其所的科学创意的最小公倍数达成。终于，我下定决心，从2013年开始酝酿并着手开发关于《三体》的学术素养融合课程。至今，我用了整整两年的时间来解构这套开源课程，用了两个学期的时间在不同学校试讲，又用了两个星期的时间，通过学术报告会和学术创意分享会的形式加以检验。各方面的反馈，验证了这套课程的框架和效果，基本接近我最初的预设。

● 引语：让学生对学术类科幻作品产生粘性

刘慈欣是一位被公认的具有国际水准的科幻作家。他的作品《三体》系列，受到了全世界科学爱好者的拥趸，各种互联网大佬也用“降维攻击”、“黑暗森林”来解释现实中的互联网法则……这似乎不难理解，毕竟，《三体》展示的是星球未来，它的知识外延几乎涵盖了人类现有的各种最新前沿成果的各个领域，要把这样一部连成人（包括我）都难以完全读懂的巨著介绍给青少年，而且要在此基础上进一步演绎和成就孩子们自己的原创发现，这入门的第一脚就难住了我。思前想后，我决定从他的其他作品中寻找切入口。我锁定了他的一部简短而极具震撼力的小说——《带上她的眼睛》。文中的“我”戴上了因事故而被困在地底深处无法返回地面的女宇航员的“传感眼镜”，完成了她的最后一次地面探索。在结束任务的同时，女宇航员也永远留在了地下。作品涉及的科学范畴恰好能充分调动读者的想象力，懵懂地推理出故事的背景和原理，而故事本身的人文情怀，也让生涩的科学概念有了承载的兼容空间。如果我们适时引导的话，可以帮助学生克服对此巨著的恐惧，激发学生对科学世界的向往和参与热情。

几经调整，我现在的导入课程是这样设计的：首先是“上阅读课”，渐次给出小说的章节，让学生从中梳理出可能的伏笔，并结合不同组别对自我续写设计部分的交流，来启发学生捕捉字里行间的线索，运用自己的理解去逐一解析、不断修正。然后，我把课程调整成“验证课”，针对文中给出的“传感眼镜”和地球内部结构信息进行深度推论，引导学生不再停留在看小说、追结局的简单模式层面，而是追求构思的缜密与语言表达的精准契合。最后，我提出一个关于史前文明的话题，既作为检索作业，又给出了“且听下回分解”的传承线索，让学生的好奇心得以强化。

事实上，作为一门贯穿全学年的开源课程，我们设计的侧重点凸显在两点：一是积累学生应有的素养储备，二是展现学生可能的应用空间。对于前者，重在对现有教学传统的补充和改造，而后者更注重结合学生气质个性和职业潜质的响应。

● 导读《三体》的学科贯通与学术加餐

在正式导入《三体》作品之前，我先通过四堂课来进行充分的铺垫和延伸，包括史前文明的考古发现、古代发明的验证仿制、东西方科学史的写作比较、迄今为止关于宏观（微观）世界的有限探索。与文史讲座不同的是，我们所有的议论都严格基于史实、科学预测和现代技术手段的成果趋势。这保证了这门课的本源定位主线不至于旁骛和干扰，其中，我们在尺度上，既打破了学段、学科的严格壁垒，又始终把难度掌握在学生跳一跳就能够得着的时空范围之内。对个别涉嫌超范围太大的线索，我会以拓展思考的形式，标明选修、先修的难度系数，以方便学生自由选择。

事实上，我还有另外一条课程设计的暗线，就是引导学生学会问问题。这是个简单的环节，但仔细回想，今天学生的问题思维真的亟待规范，不会设问、词不达意、找不准要害、问题设计的逻辑严谨性差等现象比比皆是。我在课上做了一系列相关的约定，如在阅读环节，我通过改造电子屏显，只允许阅读一遍（不可以重复看），但允许阅读节奏放慢，然后阅读内容消失，进入相关的提问响应环节，借此引导学生建立起阅读与思考、阅读与设问之间的关联性。这就要求学生不仅需要仔细捕捉文字信息，更要洞悉和比较字里行间的逻辑关系。再如，我会精选出一段逻辑较为复杂的内容（如绕口令），然后请同学进行模仿，语速可慢可快，但禁止用笔记录及念书，训练大家聆听信息的自我归纳和消化能力。这里，评价模式不再是效仿这一个维度，而是更多地给予提炼分值的权重。关于问题求解的过程和步骤，我重点参照了美国杜威提出的“五步法”[联想（或译为暗示、建议）、问题、假设、推理、试验]。他的“五步法”的认识论实际上是以“情境逻辑”为基础的。他认为，人的认识活动是从他们面临不令人满意的境况开始的，探索的目的是要获得某种摆脱困境的一个“解答式”，以使人能从不符合人意的境况向着符合人意的境况转变。

在介绍史前文明的环节，学生第一次跨越到人类出现之前，甚至是史料记载之前的亘古时代，面对如三星堆这样的考古发现，他们不仅接受了人类只是地球生物的“小弟弟”这样的现实，还不约而同地联想到了第一课提到的关于地核、地幔的概念，并由此不少学生引申出关于植物（生物）燃料的形成，与可持续能源生态关系等清晰的话题思考延伸，跳跃解读本身就为之后转化成微型课题埋下了伏笔。

而在探究有关古代发明的案例时，在学生介绍的线索中，有几位提及了“麦田怪圈”的话题，而这本身到目前还没有充分的科学定论，但我又不想打击学生的积极性，因此，我“偷梁换柱”地把这个现象抽象成了关于“七巧板”、“四巧板”和拼图游戏的数学元素探究概念，并在此基础上，适时地引入了关于榫卯结构的第一次动手验证实践。当学生利用榫卯件不仅拼出了世博会的中国馆，而且举一反三地搭建出古建筑、概念作品和抽象造型时，有关“装置艺术”的表现形式也就呼之欲出了……正如他们归纳的：我们不能简单地把魔术看成是骗人，而要更多地“戳穿”背后的科学原理运用，让智慧占领我们的判断力高地，我们不仅能再现奇迹，更能创造奇迹。

在思考“空气”这一话题时，有学生自觉联想到化学课上“空气分离”的章节内容，他们不满足于已有的教科书结论，主动通过我们的STEAM俱乐部科教资源联盟，上门拜访世界五百强企业之一的美国空气化工公司，并在求教过程中，无意发现空化公司早就有了社会公益课程“氮气大使”，于是学生们建议俱乐部及时引进这一项目。而俱乐部不仅对接了课程的落地，更通过浦东新区教育学会的化学专委会进一步将这个项目推广到全区的化学课堂教学之中。

当然，最贴近的学科是物理课，然而，对这些刚刚开设物理课、甚至在六年级还没正式接触物理课的学生来说，这样的项目驱动学习模式，自然少了物理课的系统性，却又显现出物理现象求解过程中的自由穿梭特点。比如，学生在查阅资料中发现，现代物理学中有七大令人费解的经典问题，都或多或少与他们正在探索的宇宙话题有关，如爱因斯坦提出的相对论，是建立在狭义相对论之上的广义相对论，更准确地描述了整个宇宙中的星系和星系集群的运动，预测了奇怪物体的存在；黑洞以及引力透镜效应的现象，重新定义了通过大质量天体而造成的时空扭曲；关于量子力学，彻底改变了科学家对物质组成成分的观点。在量子世界，粒子并非是台球，而是嗡嗡跳跃的概率云，它们并不只存在一个位置，也不会从点A通过一条单一路径到达点B。由此引申出关于弦理论、奇点、不确定性原理，甚至是薛定谔的猫和量子纠缠等一系列高深物理发现的了解。

至于说到语文、英语学科与这门课程的对接，那更显现出学科的个性优势。当得知这篇《带上她的眼睛》，已经备选新人教版语文课本的消息时，教师们反倒以为，这可能是一处败笔，因为按照惯例，选入课文的篇幅都不能多于2000字，而要将原作瘦体四分之三，这对语文学科而言，实在不算是好消息。为了印证这一点，教师除了自己动手缩写之外，还发动学生共同加入到缩写的队伍中来，在反复比较之后，印证了最初的担心。教师们公认这是一篇充满了“暖”文化的范文；而学生们则质疑，为什么一定要用改写来限定课文的篇幅，而不是给出书单，让中学生直接接触原著？我们已经把教学第一线师生的建议反馈给了教材写作部门。