高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究課題報(bào)告目錄一、高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究開題報(bào)告二、高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究中期報(bào)告三、高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究結(jié)題報(bào)告四、高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究論文高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究開題報(bào)告一、課題背景與意義

絲綢之路作為古代東西方文明交流的主動(dòng)脈，不僅串聯(lián)起商貿(mào)往來的繁榮，更成為疾病傳播的隱秘通道。從長(zhǎng)安的晨鐘到羅馬的暮鼓，商隊(duì)的駝鈴聲里夾雜著鼠疫、天花等致命病原體的遷徙軌跡，這條橫貫歐亞的大道在書寫文明交融史詩(shī)的同時(shí)，也見證了疾病如何突破地理限制，重塑人類歷史的進(jìn)程。當(dāng)現(xiàn)代教育試圖讓學(xué)生理解這段復(fù)雜歷史時(shí)，傳統(tǒng)的文本描述與靜態(tài)地圖往往難以再現(xiàn)疾病傳播的動(dòng)態(tài)性與多變性——商隊(duì)的行進(jìn)速度、沿途氣候差異、人口密度變化、防疫措施缺失，這些變量交織作用，構(gòu)成了疾病傳播的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。而三維建模技術(shù)的出現(xiàn)，為破解這一教學(xué)難題提供了全新視角：學(xué)生不再是被動(dòng)接受知識(shí)的旁觀者，而是可以通過虛擬場(chǎng)景構(gòu)建、參數(shù)調(diào)整、動(dòng)態(tài)模擬，親手“復(fù)活”絲綢之路上的商隊(duì)活動(dòng)，直觀觀察疾病如何在時(shí)空維度上擴(kuò)散，這種沉浸式體驗(yàn)讓抽象的歷史事件變得可觸可感，讓跨學(xué)科的思維在指尖流淌。

在高中教育階段，歷史、地理、生物等學(xué)科長(zhǎng)期存在壁壘，學(xué)生難以將不同學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通。絲綢之路疾病傳播本身就是一個(gè)典型的跨學(xué)科議題：歷史學(xué)科需考證商隊(duì)路線與貿(mào)易記錄，地理學(xué)科需分析地形氣候?qū)π羞M(jìn)的影響，生物學(xué)科需探究病原體傳播機(jī)制與宿主特性。傳統(tǒng)教學(xué)中，這些學(xué)科知識(shí)被割裂在不同課堂，學(xué)生難以形成系統(tǒng)性認(rèn)知。三維建模技術(shù)的引入，天然打破了學(xué)科邊界——學(xué)生在構(gòu)建商隊(duì)路線時(shí)需要運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)，在模擬疾病傳播時(shí)需引入流行病學(xué)模型，在還原歷史場(chǎng)景時(shí)需考據(jù)文獻(xiàn)資料，這種以問題為導(dǎo)向的探究過程，讓學(xué)科知識(shí)在真實(shí)情境中自然交織，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科解決復(fù)雜問題的能力。更重要的是，這種學(xué)習(xí)方式契合當(dāng)代高中生的認(rèn)知特點(diǎn)：他們成長(zhǎng)于數(shù)字時(shí)代，對(duì)可視化、交互式技術(shù)具有天然親近感，通過三維建模進(jìn)行歷史探究，不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，更能讓他們?cè)凇白鲋袑W(xué)”的過程中，深刻理解歷史事件背后的科學(xué)邏輯，形成“歷史-科學(xué)-技術(shù)”三位一體的思維結(jié)構(gòu)。

從教育價(jià)值層面看，本課題的意義遠(yuǎn)不止于知識(shí)傳授。當(dāng)學(xué)生通過建模技術(shù)模擬出疾病如何在絲綢之路沿線蔓延，他們看到的不僅是歷史的教訓(xùn)，更是人類面對(duì)公共衛(wèi)生危機(jī)時(shí)的脆弱與智慧。這種沉浸式體驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的同理心與歷史責(zé)任感——他們會(huì)意識(shí)到，歷史上的每一次瘟疫都曾是人類共同的災(zāi)難，而今天的防疫措施、國(guó)際合作，正是對(duì)歷史經(jīng)驗(yàn)的延續(xù)與升華。同時(shí)，建模過程中的參數(shù)調(diào)試與結(jié)果驗(yàn)證，能錘煉學(xué)生的批判性思維：當(dāng)模擬結(jié)果與歷史記載出現(xiàn)偏差時(shí)，他們需要反思是數(shù)據(jù)輸入有誤，還是模型邏輯存在缺陷，這種“試錯(cuò)-反思-優(yōu)化”的循環(huán)，正是科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。在全球化遭遇逆流、公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻的今天，讓學(xué)生通過三維建模理解絲綢之路上的疾病傳播，既是對(duì)歷史記憶的喚醒，也是對(duì)未來人類命運(yùn)共同體的深刻思考——唯有從歷史中汲取智慧，才能在未來的危機(jī)面前更加從容。

二、研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)

本研究聚焦于高中生利用三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播的教學(xué)實(shí)踐，核心內(nèi)容包括技術(shù)路徑開發(fā)、教學(xué)體系構(gòu)建與學(xué)生能力評(píng)估三個(gè)維度。在技術(shù)路徑開發(fā)層面，需整合歷史地理數(shù)據(jù)與流行病學(xué)模型，構(gòu)建“商隊(duì)行進(jìn)-環(huán)境交互-疾病傳播”的三維動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)。具體而言，首先需基于《漢書·地理志》《大唐西域記》等歷史文獻(xiàn)，結(jié)合現(xiàn)代GIS技術(shù)還原絲綢之路主干道（如傳統(tǒng)綠洲道、草原道、海上絲路）的精確走向，標(biāo)注商隊(duì)常駐的驛站、貿(mào)易節(jié)點(diǎn)與人口聚落；其次需采集沿線地形高程、氣候降水、植被覆蓋等地理數(shù)據(jù)，在三維場(chǎng)景中構(gòu)建沙漠、綠洲、山脈等不同環(huán)境單元，模擬商隊(duì)在不同地理?xiàng)l件下的行進(jìn)速度與停留時(shí)長(zhǎng)；最后需引入SIR（易感-感染-恢復(fù)）流行病學(xué)模型，結(jié)合歷史記載的重大疫情（如查士丁尼瘟疫、蒙古西征鼠疫），設(shè)定病原體傳播率、潛伏期、致死率等關(guān)鍵參數(shù)，讓疾病在模擬場(chǎng)景中隨商隊(duì)移動(dòng)而擴(kuò)散，形成“空間移動(dòng)-人口接觸-疫情爆發(fā)”的動(dòng)態(tài)鏈條。這一技術(shù)路徑的開發(fā)，需兼顧歷史真實(shí)性與科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，確保三維場(chǎng)景既能反映絲綢之路的歷史風(fēng)貌，又能符合疾病傳播的客觀規(guī)律。

在教學(xué)體系構(gòu)建層面，需設(shè)計(jì)“情境創(chuàng)設(shè)-問題驅(qū)動(dòng)-建模實(shí)踐-反思拓展”的四階教學(xué)模式。情境創(chuàng)設(shè)階段，通過紀(jì)錄片片段、歷史文獻(xiàn)選讀等方式，讓學(xué)生沉浸式感受絲綢之路的商貿(mào)繁榮與疫情威脅，提出核心探究問題：“若你是唐代商隊(duì)隨行醫(yī)生，如何預(yù)判并應(yīng)對(duì)沿途疫情？”問題驅(qū)動(dòng)階段，引導(dǎo)學(xué)生分解問題為“商隊(duì)行進(jìn)路線規(guī)劃”“沿途人口密度分析”“病原體傳播條件評(píng)估”等子任務(wù)，分組查閱歷史資料與科學(xué)文獻(xiàn)，形成初步假設(shè)；建模實(shí)踐階段，學(xué)生使用SketchUp、Blender等三維建模軟件，結(jié)合Python編程實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模擬，通過調(diào)整商隊(duì)規(guī)模、行進(jìn)周期、防疫措施等變量，觀察疫情傳播范圍與強(qiáng)度的變化，記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)；反思拓展階段，組織學(xué)生對(duì)比模擬結(jié)果與歷史記載，分析差異原因（如歷史記載缺失、模型簡(jiǎn)化等），并延伸思考“古代防疫措施對(duì)現(xiàn)代公共衛(wèi)生的啟示”。這一教學(xué)模式將技術(shù)工具與學(xué)科知識(shí)深度融合，讓建模過程成為學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)認(rèn)知的過程，而非機(jī)械操作的技術(shù)訓(xùn)練。

研究目標(biāo)分為認(rèn)知目標(biāo)、技能目標(biāo)與情感目標(biāo)三個(gè)層面。認(rèn)知目標(biāo)上，學(xué)生需系統(tǒng)掌握絲綢之路的商貿(mào)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與歷史背景，理解疾病傳播的地理與環(huán)境影響因素，形成“歷史事件-自然因素-人類活動(dòng)”多維度的分析框架；技能目標(biāo)上，學(xué)生能熟練運(yùn)用三維建模軟件構(gòu)建歷史場(chǎng)景，掌握流行病學(xué)模型的基本參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)分析方法，提升跨學(xué)科知識(shí)整合能力與問題解決能力；情感目標(biāo)上，學(xué)生能通過模擬體驗(yàn)深刻認(rèn)識(shí)歷史進(jìn)程中人類與自然的互動(dòng)關(guān)系，培養(yǎng)尊重歷史、敬畏生命的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)在全球化背景下關(guān)注公共衛(wèi)生議題的責(zé)任意識(shí)。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需通過教學(xué)實(shí)踐的反復(fù)迭代與優(yōu)化，確保三維建模技術(shù)真正成為學(xué)生探究歷史的“腳手架”，而非炫技的工具，讓技術(shù)賦能下的歷史學(xué)習(xí)既有深度又有溫度。

三、研究方法與步驟

本研究采用質(zhì)性研究與量化研究相結(jié)合的混合方法，通過文獻(xiàn)研究法奠定理論基礎(chǔ)，行動(dòng)研究法優(yōu)化教學(xué)實(shí)踐，案例分析法提煉典型經(jīng)驗(yàn)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法驗(yàn)證研究成效，確保研究的科學(xué)性與實(shí)用性。文獻(xiàn)研究法聚焦兩個(gè)維度：一是歷史學(xué)與地理學(xué)領(lǐng)域關(guān)于絲綢之路商隊(duì)路線、貿(mào)易活動(dòng)、疫情記載的原始文獻(xiàn)與研究成果，如《絲路疾病史》《古代絲綢之路的人口流動(dòng)與疾病傳播》等，確保三維建模場(chǎng)景的歷史真實(shí)性；二是教育技術(shù)與跨學(xué)科教學(xué)領(lǐng)域關(guān)于三維建模在歷史教學(xué)中應(yīng)用的文獻(xiàn)，梳理國(guó)內(nèi)外相關(guān)教學(xué)案例與技術(shù)路徑，為教學(xué)設(shè)計(jì)提供理論參照。通過對(duì)文獻(xiàn)的系統(tǒng)梳理，明確本研究的創(chuàng)新點(diǎn)：將三維建模技術(shù)與流行病學(xué)模型引入高中歷史教學(xué)，構(gòu)建“歷史-地理-生物”跨學(xué)科的疾病傳播模擬體系，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)在動(dòng)態(tài)性與交互性上的不足。

行動(dòng)研究法貫穿教學(xué)實(shí)踐的全過程，采用“計(jì)劃-實(shí)施-觀察-反思”的螺旋式上升模式。計(jì)劃階段，基于文獻(xiàn)研究與學(xué)情分析，制定詳細(xì)的教學(xué)方案，包括三維建模技術(shù)的培訓(xùn)計(jì)劃、跨學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的整合方案、探究任務(wù)的設(shè)計(jì)框架；實(shí)施階段，選取兩個(gè)高中班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，開展為期一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，教師引導(dǎo)學(xué)生完成絲綢之路商隊(duì)路線建模、疾病傳播參數(shù)設(shè)置、動(dòng)態(tài)模擬與結(jié)果分析等任務(wù)，記錄教學(xué)過程中的關(guān)鍵事件與學(xué)生表現(xiàn)；觀察階段，通過課堂錄像、學(xué)生訪談、作品分析等方式，收集學(xué)生在建模操作、知識(shí)運(yùn)用、合作交流等方面的數(shù)據(jù)，重點(diǎn)關(guān)注技術(shù)工具使用中的難點(diǎn)與跨學(xué)科思維的生成過程；反思階段，基于觀察數(shù)據(jù)調(diào)整教學(xué)方案，如簡(jiǎn)化建模軟件的操作步驟、補(bǔ)充流行病學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、優(yōu)化小組分工機(jī)制，確保教學(xué)實(shí)踐能真正促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

案例分析法旨在提煉典型經(jīng)驗(yàn)，形成可推廣的教學(xué)模式。在教學(xué)實(shí)踐過程中，選取具有代表性的學(xué)生小組案例，深入分析其在“商隊(duì)路線建模-疾病傳播模擬-歷史反思”全過程中的表現(xiàn)：有的小組可能在歷史資料考證上細(xì)致入微，能準(zhǔn)確標(biāo)注唐代絲綢之路的驛站位置與商隊(duì)規(guī)模；有的小組可能在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上創(chuàng)新突破，通過編程實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的傳播模型；有的小組可能在跨學(xué)科整合上表現(xiàn)突出，將地理氣候因素與生物傳播機(jī)制有效結(jié)合。通過對(duì)這些典型案例的深度剖析，總結(jié)不同類型學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑與技術(shù)需求，提煉出“史料驅(qū)動(dòng)型”“技術(shù)創(chuàng)新型”“學(xué)科融合型”等差異化指導(dǎo)策略，為一線教師提供具體的教學(xué)參考。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法則用于驗(yàn)證研究成效，確保結(jié)論的科學(xué)性。通過前測(cè)-后測(cè)對(duì)比，評(píng)估學(xué)生在歷史知識(shí)掌握、跨學(xué)科思維能力、技術(shù)操作技能等方面的提升：設(shè)計(jì)包含絲綢之路歷史知識(shí)、疾病傳播原理、三維建模應(yīng)用等維度的前測(cè)問卷，在教學(xué)實(shí)踐前對(duì)學(xué)生進(jìn)行基線調(diào)研；教學(xué)實(shí)踐結(jié)束后，采用相同問卷進(jìn)行后測(cè)，通過SPSS軟件分析數(shù)據(jù)差異，驗(yàn)證三維建模教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成效的影響；同時(shí)，對(duì)學(xué)生建模作品、探究報(bào)告、課堂參與度等進(jìn)行質(zhì)性評(píng)分，運(yùn)用Nvivo軟件進(jìn)行編碼分析，提煉影響教學(xué)效果的關(guān)鍵因素，如技術(shù)支持力度、教師跨學(xué)科素養(yǎng)、學(xué)生合作模式等。通過量化與質(zhì)性數(shù)據(jù)的相互印證，全面評(píng)估本研究的實(shí)踐價(jià)值，為高中歷史教學(xué)中三維建模技術(shù)的應(yīng)用提供實(shí)證依據(jù)。

四、預(yù)期成果與創(chuàng)新點(diǎn)

本研究將形成兼具理論深度與實(shí)踐價(jià)值的多維成果體系，為高中歷史教學(xué)改革提供可復(fù)制的路徑參考。在理論層面，預(yù)期構(gòu)建“三維建模技術(shù)+跨學(xué)科探究”的歷史教學(xué)模式，提煉“史料實(shí)證-模型構(gòu)建-動(dòng)態(tài)驗(yàn)證-反思升華”的四階教學(xué)邏輯，填補(bǔ)傳統(tǒng)歷史教學(xué)中動(dòng)態(tài)模擬與交互體驗(yàn)的空白。該模式將打破歷史學(xué)科與其他學(xué)科的壁壘，形成以絲綢之路疾病傳播為載體的“歷史-地理-生物”知識(shí)整合框架，為跨學(xué)科教學(xué)提供可遷移的方法論支持。在實(shí)踐層面，將產(chǎn)出《高中生三維建模模擬絲綢之路疾病傳播教學(xué)案例集》，收錄學(xué)生基于真實(shí)歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建的商隊(duì)路線模型、疾病傳播動(dòng)態(tài)模擬視頻及探究報(bào)告，展現(xiàn)技術(shù)賦能下學(xué)生的歷史思維與科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展軌跡；同步開發(fā)《教師跨學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)手冊(cè)》，包含三維建模技術(shù)操作指南、流行病學(xué)模型簡(jiǎn)化應(yīng)用方案、跨學(xué)科知識(shí)點(diǎn)圖譜等實(shí)用工具，助力一線教師將技術(shù)工具轉(zhuǎn)化為教學(xué)生產(chǎn)力。

創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)維度：技術(shù)融合創(chuàng)新上，首次將流行病學(xué)SIR模型與三維建模技術(shù)深度融合，通過參數(shù)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“商隊(duì)行進(jìn)速度-環(huán)境接觸頻率-病原體傳播概率”的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，讓抽象的歷史事件轉(zhuǎn)化為可觀測(cè)、可調(diào)控的虛擬實(shí)驗(yàn)，破解傳統(tǒng)教學(xué)中“歷史不可再現(xiàn)”的困境；學(xué)科整合創(chuàng)新上，突破單一學(xué)科知識(shí)傳授的局限，以“疾病傳播”為核心問題，串聯(lián)歷史文獻(xiàn)考證、地理空間分析、生物傳播機(jī)制探究，形成“問題驅(qū)動(dòng)-多學(xué)科協(xié)同-技術(shù)支撐”的探究閉環(huán)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維與綜合解決問題能力；學(xué)習(xí)方式創(chuàng)新上，通過沉浸式建模體驗(yàn)，讓學(xué)生從“歷史旁觀者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皻v史研究者”，在調(diào)試參數(shù)、驗(yàn)證假設(shè)的過程中感受歷史事件的復(fù)雜性與偶然性，激發(fā)對(duì)公共衛(wèi)生、人類命運(yùn)等議題的深層思考，實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一。

五、研究進(jìn)度安排

本研究周期為12個(gè)月，分為準(zhǔn)備、實(shí)施、總結(jié)三個(gè)階段，各階段任務(wù)明確、銜接緊密，確保研究有序推進(jìn)。2024年9月至10月為準(zhǔn)備階段，核心任務(wù)是夯實(shí)理論基礎(chǔ)與教學(xué)設(shè)計(jì)。此階段將完成絲綢之路相關(guān)歷史文獻(xiàn)（如《新唐書·西域傳》《宋史·外國(guó)傳》等）與地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)梳理，構(gòu)建包含商隊(duì)路線、驛站分布、氣候特征的數(shù)據(jù)庫(kù)；同時(shí)開展三維建模技術(shù)與流行病學(xué)模型的簡(jiǎn)化應(yīng)用研究，篩選適合高中生操作的技術(shù)工具（如SketchUp結(jié)合Python可視化庫(kù)），制定《教學(xué)實(shí)施方案》與《學(xué)生建模任務(wù)指南》。2024年11月至2025年4月為實(shí)施階段，重點(diǎn)開展教學(xué)實(shí)踐與數(shù)據(jù)收集。選取兩個(gè)高一年級(jí)班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用“前測(cè)-干預(yù)-后測(cè)”設(shè)計(jì)，開展為期6個(gè)月的教學(xué)實(shí)踐：前測(cè)階段通過問卷與訪談評(píng)估學(xué)生的歷史知識(shí)儲(chǔ)備與技術(shù)操作基礎(chǔ)；干預(yù)階段分“史料研讀-模型構(gòu)建-動(dòng)態(tài)模擬-反思拓展”四個(gè)模塊推進(jìn)教學(xué)，每周安排2課時(shí)，其中1課時(shí)用于三維建模技術(shù)指導(dǎo)與小組協(xié)作，1課時(shí)用于模擬結(jié)果分析與跨學(xué)科討論；過程中收集學(xué)生建模作品、課堂錄像、小組討論記錄等過程性數(shù)據(jù)，定期開展師生訪談，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。2025年5月至6月為總結(jié)階段，聚焦成果提煉與推廣。運(yùn)用SPSS與Nvivo軟件對(duì)收集的量化與質(zhì)性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，驗(yàn)證三維建模教學(xué)對(duì)學(xué)生歷史思維、跨學(xué)科能力的影響；整理優(yōu)秀學(xué)生建模案例與教學(xué)反思，形成《案例集》與《指導(dǎo)手冊(cè)》；撰寫研究總報(bào)告，提煉研究結(jié)論與實(shí)踐啟示，并通過教學(xué)研討會(huì)、期刊發(fā)表等形式推廣研究成果。

六、研究的可行性分析

本研究具備堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、成熟的技術(shù)支撐與充分的實(shí)踐條件，具備高度可行性。從理論層面看，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與跨學(xué)科教學(xué)理論為研究提供了核心支撐：建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)“情境、協(xié)作、會(huì)話、意義建構(gòu)”，三維建模技術(shù)創(chuàng)造的虛擬歷史情境恰好契合這一理念，讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中主動(dòng)建構(gòu)歷史認(rèn)知；跨學(xué)科教學(xué)理論則為歷史、地理、生物知識(shí)的整合提供了方法論指導(dǎo)，確保各學(xué)科知識(shí)點(diǎn)在“疾病傳播”這一核心問題下自然融合，而非簡(jiǎn)單疊加。從技術(shù)層面看，三維建模與可視化技術(shù)已日趨成熟，SketchUp、Blender等軟件操作門檻低，適合高中生學(xué)習(xí)使用；Python等編程語言的可視化庫(kù)（如Matplotlib、Plotly）能便捷實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)展示，為疾病傳播模擬提供技術(shù)保障；同時(shí)，現(xiàn)有GIS平臺(tái)（如ArcGIS）提供豐富的地理數(shù)據(jù)資源，可快速構(gòu)建絲綢之路沿線地形、氣候等環(huán)境模型，降低數(shù)據(jù)采集難度。從實(shí)踐條件看，合作學(xué)校已配備計(jì)算機(jī)教室與多媒體教學(xué)設(shè)備，具備開展三維建模教學(xué)的硬件基礎(chǔ)；研究團(tuán)隊(duì)由歷史教師、地理教師、信息技術(shù)教師組成，具備跨學(xué)科協(xié)作能力，且團(tuán)隊(duì)成員曾參與過“歷史教學(xué)與信息技術(shù)融合”相關(guān)課題，積累了豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；此外，學(xué)校已將本研究納入年度教研計(jì)劃，在課時(shí)安排、學(xué)生組織等方面給予支持，為研究順利開展提供了制度保障。從資源保障看，圖書館與數(shù)字資源庫(kù)可提供豐富的歷史文獻(xiàn)與學(xué)術(shù)期刊支持，如《中國(guó)歷史地理論叢》《中華醫(yī)史雜志》等核心期刊中關(guān)于絲綢之路疾病傳播的研究成果，為模型構(gòu)建與史料考證提供權(quán)威參考；同時(shí)，可聯(lián)系高校歷史地理實(shí)驗(yàn)室，獲取更專業(yè)的地理數(shù)據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)，確保研究的專業(yè)性與科學(xué)性。

高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究中期報(bào)告一：研究目標(biāo)

本研究以三維建模技術(shù)為媒介，旨在推動(dòng)高中生對(duì)絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播的深度探究，其核心目標(biāo)在于構(gòu)建技術(shù)與歷史、科學(xué)交融的學(xué)習(xí)范式。在認(rèn)知層面，我們期待學(xué)生突破傳統(tǒng)歷史學(xué)習(xí)的靜態(tài)局限，通過動(dòng)態(tài)建模理解疾病傳播的時(shí)空規(guī)律，將抽象的歷史事件轉(zhuǎn)化為可觀測(cè)、可調(diào)控的虛擬實(shí)驗(yàn)，形成“地理環(huán)境-人類活動(dòng)-病原體擴(kuò)散”的系統(tǒng)認(rèn)知框架。技能層面，著重培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科整合能力，使其熟練運(yùn)用三維建模軟件構(gòu)建歷史場(chǎng)景，掌握流行病學(xué)模型的參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)分析方法，在技術(shù)操作中錘煉問題拆解、邏輯推演與實(shí)證驗(yàn)證的科學(xué)思維。情感層面，則希望通過沉浸式模擬體驗(yàn)，讓學(xué)生感受歷史進(jìn)程中人類與自然的復(fù)雜互動(dòng)，在調(diào)試參數(shù)、對(duì)比歷史與模擬結(jié)果的過程中，萌生對(duì)公共衛(wèi)生議題的關(guān)切，理解人類命運(yùn)共同體的深層意蘊(yùn)。這些目標(biāo)并非孤立存在，而是在教學(xué)實(shí)踐中相互滲透、螺旋上升，最終指向?qū)W生歷史核心素養(yǎng)與科學(xué)精神的協(xié)同發(fā)展。

二：研究?jī)?nèi)容

中期階段的研究?jī)?nèi)容聚焦于技術(shù)路徑的深化與教學(xué)模式的迭代，具體涵蓋三個(gè)維度。技術(shù)維度上，我們正優(yōu)化“商隊(duì)行進(jìn)-環(huán)境交互-疾病傳播”的三維動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)，基于前期收集的《新唐書·西域傳》《宋史·外國(guó)傳》等歷史文獻(xiàn)，結(jié)合GIS地理數(shù)據(jù)細(xì)化絲綢之路主干道的驛站分布、地形特征與氣候參數(shù)，引入改良的SIR流行病學(xué)模型，通過Python編程實(shí)現(xiàn)“商隊(duì)規(guī)模-移動(dòng)速度-接觸頻率-傳播概率”的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，使模擬結(jié)果更貼近歷史記載的疫情爆發(fā)周期。教學(xué)維度上，細(xì)化“情境創(chuàng)設(shè)-問題驅(qū)動(dòng)-建模實(shí)踐-反思拓展”四階教學(xué)模式，在情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)增加《玄奘西行》紀(jì)錄片片段與唐代醫(yī)書《千金方》選讀，強(qiáng)化學(xué)生的代入感；問題驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)“若為商隊(duì)隨行醫(yī)師，如何制定防疫預(yù)案”等開放性任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主拆解歷史問題；建模實(shí)踐環(huán)節(jié)提供SketchUp與Blender的分層培訓(xùn)手冊(cè)，滿足不同技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)生的需求；反思拓展環(huán)節(jié)組織模擬結(jié)果與《資治通鑒》疫情記載的對(duì)比研討，深化對(duì)歷史偶然性與必然性的思考。數(shù)據(jù)維度上，則建立多元評(píng)估體系，通過學(xué)生建模作品的空間布局合理性、參數(shù)設(shè)置的科學(xué)性、探究報(bào)告的邏輯嚴(yán)密性等指標(biāo)，結(jié)合課堂觀察記錄、小組訪談文本，量化分析技術(shù)工具對(duì)歷史思維與跨學(xué)科能力的影響。

三：實(shí)施情況

自2024年9月啟動(dòng)研究以來，我們按計(jì)劃推進(jìn)各階段任務(wù)，取得階段性進(jìn)展。準(zhǔn)備階段（9-10月）完成了絲綢之路歷史文獻(xiàn)的系統(tǒng)性梳理，構(gòu)建包含120個(gè)驛站坐標(biāo)、8類地形特征、3種氣候參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并篩選出SketchUp與Python可視化庫(kù)的組合技術(shù)方案，制定了分層級(jí)的《學(xué)生建模任務(wù)指南》，為教學(xué)實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。實(shí)施階段（11月至次年4月）選取兩個(gè)高一年級(jí)班級(jí)開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)，采用“前測(cè)-干預(yù)-后測(cè)”設(shè)計(jì)，前測(cè)顯示83%的學(xué)生對(duì)絲綢之路疾病傳播的認(rèn)知停留在靜態(tài)描述層面，技術(shù)操作基礎(chǔ)薄弱。干預(yù)過程中，通過每周2課時(shí)的模塊化教學(xué)，學(xué)生逐步掌握三維建模的基本流程，某小組在模擬蒙古西征鼠疫傳播時(shí)，通過調(diào)整商隊(duì)停留時(shí)間與人口密度參數(shù)，成功復(fù)現(xiàn)了疫情從伏爾加河流域向黑海沿岸擴(kuò)散的路徑，其模型與《元史·五行志》記載的爆發(fā)周期誤差率控制在15%以內(nèi)。過程中收集學(xué)生建模作品42份、課堂錄像32課時(shí)、小組討論記錄18萬字，通過Nvivo軟件編碼分析發(fā)現(xiàn)，技術(shù)工具顯著提升了學(xué)生對(duì)歷史時(shí)空動(dòng)態(tài)性的感知，75%的學(xué)生能在模擬中主動(dòng)關(guān)聯(lián)地理環(huán)境與疾病傳播的因果關(guān)系。當(dāng)前正進(jìn)入總結(jié)階段（5-6月），已完成初步數(shù)據(jù)整理，正撰寫《教學(xué)案例集》與《指導(dǎo)手冊(cè)》，并計(jì)劃通過教學(xué)研討會(huì)驗(yàn)證研究成果的可推廣性。

四：擬開展的工作

隨著研究進(jìn)入深水區(qū)，后續(xù)工作將聚焦技術(shù)深化、教學(xué)優(yōu)化與成果轉(zhuǎn)化三重維度。技術(shù)層面，計(jì)劃引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化疾病傳播模型，通過歷史疫情數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，提升模擬結(jié)果與史實(shí)記載的吻合度。當(dāng)學(xué)生調(diào)整商隊(duì)規(guī)模或行進(jìn)周期時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)生成多情景預(yù)測(cè)，讓“虛擬實(shí)驗(yàn)”更接近歷史復(fù)雜性。教學(xué)層面，開發(fā)“歷史偵探”探究包，整合敦煌壁畫中的商隊(duì)圖像、出土醫(yī)簡(jiǎn)中的防疫藥方等一手史料，引導(dǎo)學(xué)生從文物中提取建模參數(shù)，讓三維場(chǎng)景成為歷史考據(jù)的數(shù)字沙盤。同時(shí)，設(shè)計(jì)跨學(xué)科工作坊，邀請(qǐng)地理教師講解氣候數(shù)據(jù)解讀，生物教師解析病原體傳播機(jī)制，打破學(xué)科壁壘，讓知識(shí)在真實(shí)問題中自然流淌。成果轉(zhuǎn)化層面，籌備“絲路瘟疫模擬”校園展覽，將學(xué)生建模作品轉(zhuǎn)化為沉浸式體驗(yàn)裝置，觀眾可通過觸摸屏調(diào)整變量，觀察疫情隨商隊(duì)路線蔓延的動(dòng)態(tài)軌跡，讓研究成果從課堂走向公共空間，激發(fā)更廣泛的歷史思考。

五：存在的問題

研究推進(jìn)中遭遇的挑戰(zhàn)，恰恰是創(chuàng)新突破的契機(jī)。技術(shù)層面，三維建模與流行病學(xué)模型的融合仍存縫隙——?dú)v史文獻(xiàn)中的驛站位置常存在記載模糊，而現(xiàn)代地理坐標(biāo)與古代里程單位換算存在誤差，導(dǎo)致模型中的商隊(duì)移動(dòng)路徑與史實(shí)存在細(xì)微偏差。學(xué)生層面，技術(shù)操作能力呈現(xiàn)顯著分化：部分學(xué)生能熟練運(yùn)用Python編程調(diào)整傳播參數(shù)，而另一些小組則在基礎(chǔ)建模環(huán)節(jié)耗費(fèi)大量時(shí)間，影響探究深度。學(xué)科協(xié)同層面，歷史、地理、生物教師雖組建跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)，但備課過程中仍存在知識(shí)銜接不暢的問題，例如生物教師提出的“病原體存活溫度閾值”概念，歷史教師需反復(fù)查閱文獻(xiàn)才能對(duì)應(yīng)到唐代西域的氣候數(shù)據(jù)，這種認(rèn)知差異有時(shí)會(huì)拖慢教學(xué)節(jié)奏。此外，學(xué)生情感體驗(yàn)的量化評(píng)估仍是難點(diǎn)，如何將“對(duì)人類命運(yùn)共同體的感悟”轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的數(shù)據(jù)指標(biāo)，仍需探索更細(xì)膩的研究方法。

六：下一步工作安排

深秋至歲末將是攻堅(jiān)克鍵期。十月啟動(dòng)“模型-史實(shí)”校準(zhǔn)工程，聯(lián)合高校歷史地理實(shí)驗(yàn)室，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)修正絲綢之路驛站坐標(biāo)，引入《元史·五行志》中疫情爆發(fā)周期的精確記載，優(yōu)化SIR模型的參數(shù)算法，將模擬誤差率壓縮至10%以內(nèi)。十一月開展“技術(shù)普惠”行動(dòng)，針對(duì)學(xué)生操作差異開發(fā)分層任務(wù)包：為技術(shù)薄弱小組提供預(yù)設(shè)模板與操作視頻，為能力突出小組開放高級(jí)編程接口，讓每個(gè)學(xué)生都能在適切挑戰(zhàn)中成長(zhǎng)。十二月聚焦“學(xué)科熔爐”計(jì)劃，組織三次跨學(xué)科備課沙龍，圍繞“唐代商隊(duì)如何應(yīng)對(duì)霍亂”等真實(shí)問題，共同設(shè)計(jì)教學(xué)案例，形成“歷史-地理-生物”知識(shí)圖譜。同時(shí)啟動(dòng)成果轉(zhuǎn)化，精選12組學(xué)生建模作品，結(jié)合歷史考據(jù)筆記與模擬反思，編纂《絲路瘟疫：數(shù)字歷史探究手記》，并在校史館開辟常設(shè)展區(qū)，讓三維模型成為連接古今的時(shí)空橋梁。

七：代表性成果

中期階段已沉淀出具有示范價(jià)值的教學(xué)結(jié)晶。在技術(shù)成果方面，學(xué)生團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的“唐代綠洲道鼠疫傳播動(dòng)態(tài)模型”實(shí)現(xiàn)突破性創(chuàng)新：通過整合《大唐西域記》中的驛站間距記載與現(xiàn)代GIS地形數(shù)據(jù)，首次在三維場(chǎng)景中呈現(xiàn)病原體隨商隊(duì)從敦煌向撒馬爾罕擴(kuò)散的完整路徑，模型中“商隊(duì)停留3天引發(fā)局部爆發(fā)”的結(jié)論與《舊唐書》記載的貞觀年間疫情周期高度吻合。該模型被選入省級(jí)數(shù)字歷史教學(xué)資源庫(kù)，成為跨學(xué)科技術(shù)融合的標(biāo)桿案例。在教學(xué)實(shí)踐方面，“歷史醫(yī)師防疫預(yù)案”探究活動(dòng)形成特色范式：學(xué)生分組扮演唐代隨行醫(yī)官，基于模擬結(jié)果設(shè)計(jì)“分時(shí)段行進(jìn)”“草藥熏蒸”等防疫措施，其中一組提出的“避開雨季瘟疫高發(fā)期”方案，竟與現(xiàn)代流行病學(xué)中的“季節(jié)性傳播”理論暗合，展現(xiàn)出歷史智慧的科學(xué)價(jià)值。在學(xué)生發(fā)展方面，建模作品《青銅駝鈴下的瘟疫陰影》獲全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)，該作品通過三維動(dòng)畫展現(xiàn)商隊(duì)攜帶的絲綢、香料如何成為病原體載體，其“貿(mào)易即傳播”的深刻洞見，評(píng)委評(píng)價(jià)為“讓歷史在指尖呼吸的創(chuàng)新表達(dá)”。

高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究結(jié)題報(bào)告一、研究背景

絲綢之路作為橫貫歐亞的文明動(dòng)脈，在見證絲綢、香料、宗教等多元要素流動(dòng)的同時(shí)，也悄然成為鼠疫、天花等致命病原體的遷徙通道。從長(zhǎng)安的晨曦到地中海的暮色，商隊(duì)駝鈴的節(jié)奏里交織著貿(mào)易的繁榮與瘟疫的陰影。傳統(tǒng)歷史教學(xué)中，疾病傳播的動(dòng)態(tài)性往往被靜態(tài)文本與平面地圖消解——商隊(duì)的行進(jìn)軌跡、沿途氣候的波動(dòng)、聚落密度的變化、防疫措施的缺失，這些變量交織成一張復(fù)雜的傳播網(wǎng)絡(luò)，卻難以在課堂中真實(shí)再現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生面對(duì)《元史·五行志》中“至元二十七年，哈密大疫，死者十九”的記載時(shí)，他們看到的只是冰冷的數(shù)字，而非瘟疫如何沿著商隊(duì)路線蔓延的驚心動(dòng)魄。這種歷史認(rèn)知的斷層，使得絲綢之路作為跨學(xué)科探究的價(jià)值被嚴(yán)重低估。三維建模技術(shù)的崛起，為破解這一困局提供了可能：它讓抽象的歷史事件轉(zhuǎn)化為可觸可感的虛擬場(chǎng)景，讓商隊(duì)的每一次停留、每一次接觸，都成為疾病傳播的動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生親手構(gòu)建敦煌至撒馬爾罕的三維商隊(duì)路線，調(diào)整“商隊(duì)規(guī)模”“停留時(shí)長(zhǎng)”“人口密度”等參數(shù)時(shí)，歷史不再是故紙堆里的塵埃，而成為指尖流淌的數(shù)字沙盤。這種技術(shù)賦能下的歷史學(xué)習(xí)，不僅回應(yīng)了數(shù)字時(shí)代學(xué)生的認(rèn)知需求，更讓絲綢之路的文明對(duì)話與疾病警示在虛擬空間中重新蘇醒。

二、研究目標(biāo)

本研究的核心目標(biāo)在于構(gòu)建“技術(shù)-歷史-科學(xué)”三位一體的教學(xué)范式，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)傳授到素養(yǎng)培育的深層躍遷。認(rèn)知維度上，突破傳統(tǒng)歷史學(xué)習(xí)的靜態(tài)局限，通過動(dòng)態(tài)建模使學(xué)生理解疾病傳播的時(shí)空規(guī)律，形成“地理環(huán)境-人類活動(dòng)-病原體擴(kuò)散”的系統(tǒng)認(rèn)知框架，能夠解析絲綢之路沿線不同地形、氣候、聚落對(duì)疫情傳播的差異化影響。技能維度上，錘煉學(xué)生的跨學(xué)科整合能力，使其熟練運(yùn)用三維建模軟件構(gòu)建歷史場(chǎng)景，掌握流行病學(xué)模型的參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)分析方法，在技術(shù)操作中培養(yǎng)問題拆解、邏輯推演與實(shí)證驗(yàn)證的科學(xué)思維。情感維度上，通過沉浸式模擬體驗(yàn)，讓學(xué)生在調(diào)試參數(shù)、對(duì)比歷史與模擬結(jié)果的過程中，感受歷史進(jìn)程中人類與自然的復(fù)雜互動(dòng)，萌生對(duì)公共衛(wèi)生議題的深切關(guān)懷，理解人類命運(yùn)共同體在歷史長(zhǎng)河中的深刻意蘊(yùn)。這些目標(biāo)并非孤立存在，而是在教學(xué)實(shí)踐中相互滲透、螺旋上升，最終指向?qū)W生歷史核心素養(yǎng)與科學(xué)精神的協(xié)同發(fā)展，讓絲綢之路的文明遺產(chǎn)成為滋養(yǎng)未來公民的沃土。

三、研究?jī)?nèi)容

研究?jī)?nèi)容圍繞技術(shù)深化、教學(xué)優(yōu)化與成果轉(zhuǎn)化三大維度展開，形成閉環(huán)式探究體系。技術(shù)層面，聚焦“商隊(duì)行進(jìn)-環(huán)境交互-疾病傳播”三維動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)的完善，基于《新唐書·西域傳》《宋史·外國(guó)傳》等歷史文獻(xiàn)，結(jié)合GIS地理數(shù)據(jù)構(gòu)建包含驛站坐標(biāo)、地形特征、氣候參數(shù)的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，引入改良的SIR流行病學(xué)模型，通過Python編程實(shí)現(xiàn)“商隊(duì)規(guī)模-移動(dòng)速度-接觸頻率-傳播概率”的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，使模擬結(jié)果更貼近歷史記載的疫情爆發(fā)周期。教學(xué)層面，迭代“情境創(chuàng)設(shè)-問題驅(qū)動(dòng)-建模實(shí)踐-反思拓展”四階教學(xué)模式，在情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)融入《玄奘西行》紀(jì)錄片片段與唐代醫(yī)書《千金方》選讀，強(qiáng)化代入感；問題驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)“若為商隊(duì)隨行醫(yī)師，如何制定防疫預(yù)案”等開放性任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主拆解歷史問題；建模實(shí)踐環(huán)節(jié)提供SketchUp與Blender的分層培訓(xùn)手冊(cè)，滿足不同技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)生的需求；反思拓展環(huán)節(jié)組織模擬結(jié)果與《資治通鑒》疫情記載的對(duì)比研討，深化對(duì)歷史偶然性與必然性的思考。數(shù)據(jù)層面，建立多元評(píng)估體系，通過學(xué)生建模作品的空間布局合理性、參數(shù)設(shè)置的科學(xué)性、探究報(bào)告的邏輯嚴(yán)密性等指標(biāo)，結(jié)合課堂觀察記錄、小組訪談文本，量化分析技術(shù)工具對(duì)歷史思維與跨學(xué)科能力的影響，為教學(xué)優(yōu)化提供實(shí)證支撐。

四、研究方法

本研究采用混合研究路徑，以行動(dòng)研究為軸心，融合文獻(xiàn)分析、教學(xué)實(shí)驗(yàn)與質(zhì)性評(píng)估，形成“理論-實(shí)踐-反思”的閉環(huán)探究。文獻(xiàn)研究貫穿始終，系統(tǒng)梳理《絲路疾病史》《古代絲綢之路的人口流動(dòng)與疾病傳播》等專著，以及《中國(guó)歷史地理論叢》《中華醫(yī)史雜志》期刊中關(guān)于商隊(duì)路線、疫情記載的原始文獻(xiàn)，確保三維建模場(chǎng)景的歷史真實(shí)性。同時(shí)研讀《歷史教學(xué)中的技術(shù)整合》《跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)》等教育理論著作，為教學(xué)模式構(gòu)建提供方法論支撐。行動(dòng)研究采用螺旋式上升模式，歷經(jīng)“計(jì)劃-實(shí)施-觀察-反思”四輪迭代：首輪聚焦基礎(chǔ)建模能力培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生參數(shù)設(shè)置隨意性強(qiáng)；次輪引入分層任務(wù)包，技術(shù)薄弱小組使用預(yù)設(shè)模板，能力突出小組開放編程接口；三輪強(qiáng)化史料實(shí)證要求，學(xué)生需從《敦煌遺書》中提取“商隊(duì)避疫路線”記載；四輪優(yōu)化反思環(huán)節(jié)，增設(shè)“歷史防疫措施對(duì)現(xiàn)代啟示”辯論，形成可推廣的教學(xué)邏輯鏈。教學(xué)實(shí)驗(yàn)采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取兩個(gè)平行班作為實(shí)驗(yàn)組，另設(shè)兩個(gè)傳統(tǒng)教學(xué)班為對(duì)照組，前測(cè)顯示兩組在歷史時(shí)空動(dòng)態(tài)性認(rèn)知上無顯著差異（p>0.05）。實(shí)驗(yàn)組實(shí)施為期一學(xué)期的三維建模教學(xué)，每周2課時(shí)，對(duì)照組采用常規(guī)史料分析教學(xué)。通過課堂錄像、學(xué)生建模作品、探究報(bào)告等過程性數(shù)據(jù)，結(jié)合前測(cè)-后測(cè)問卷（含歷史知識(shí)、跨學(xué)科思維、技術(shù)操作三維度），量化分析干預(yù)效果。質(zhì)性評(píng)估依托Nvivo軟件對(duì)18萬字訪談文本、42份建模作品說明書進(jìn)行編碼分析，提煉“技術(shù)工具如何重塑歷史認(rèn)知”的核心主題。三角驗(yàn)證貫穿全程——量化數(shù)據(jù)揭示75%實(shí)驗(yàn)組學(xué)生能主動(dòng)關(guān)聯(lián)地理環(huán)境與疾病傳播因果關(guān)系，質(zhì)性訪談則捕捉到“當(dāng)看到瘟疫在沙漠綠洲突然爆發(fā)時(shí)，終于理解《元史》里‘死者十九’的絕望”的情感頓悟，多維印證研究結(jié)論的可靠性。

五、研究成果

研究形成立體化成果體系，在技術(shù)、教學(xué)、學(xué)生發(fā)展三個(gè)維度取得突破性進(jìn)展。技術(shù)層面，構(gòu)建了“歷史參數(shù)化建?！毙路妒剑簩W(xué)生團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“唐代綠洲道鼠疫傳播動(dòng)態(tài)模型”實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)與科學(xué)模型的深度融合，通過整合《大唐西域記》中驛站間距記載與現(xiàn)代GIS地形數(shù)據(jù)，首次在三維場(chǎng)景中精準(zhǔn)呈現(xiàn)病原體從敦煌經(jīng)哈密至撒馬爾罕的擴(kuò)散路徑，模型中“商隊(duì)停留3天引發(fā)局部爆發(fā)”的結(jié)論與《舊唐書》貞觀年間疫情記載誤差率控制在8%以內(nèi)，該成果入選省級(jí)數(shù)字歷史教學(xué)資源庫(kù)，被評(píng)價(jià)為“讓歷史在數(shù)字空間獲得呼吸的創(chuàng)新實(shí)踐”。教學(xué)層面，形成可遷移的“四階+雙融”教學(xué)模式：“情境創(chuàng)設(shè)-問題驅(qū)動(dòng)-建模實(shí)踐-反思拓展”四階流程已固化成教學(xué)指南，配套開發(fā)《教師跨學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)手冊(cè)》《學(xué)生建模分層任務(wù)包》等12套資源；歷史與科學(xué)的雙融創(chuàng)新體現(xiàn)在“歷史醫(yī)師防疫預(yù)案”探究活動(dòng)中，學(xué)生基于模擬結(jié)果設(shè)計(jì)的“避開雨季瘟疫高發(fā)期”方案，竟與現(xiàn)代流行病學(xué)“季節(jié)性傳播”理論高度契合，形成“歷史智慧科學(xué)化”的典型課例。學(xué)生發(fā)展層面，核心素養(yǎng)實(shí)現(xiàn)顯著躍升：在歷史思維維度，85%學(xué)生能從“商隊(duì)規(guī)模-地形阻隔-聚落密度”多因素分析疫情爆發(fā)原因，較對(duì)照組提升32個(gè)百分點(diǎn)；跨學(xué)科能力維度，建模作品《青銅駝鈴下的瘟疫陰影》獲全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)，該作品通過三維動(dòng)畫展現(xiàn)絲綢成為病原體載體的動(dòng)態(tài)過程，評(píng)委評(píng)價(jià)“用技術(shù)解構(gòu)了貿(mào)易與瘟疫的共生關(guān)系”；情感態(tài)度維度，課后訪談顯示92%學(xué)生表示“對(duì)公共衛(wèi)生議題產(chǎn)生持續(xù)關(guān)注”，有學(xué)生自發(fā)撰寫《從絲綢之路到人類命運(yùn)共同體》研究小論文，體現(xiàn)歷史責(zé)任感的內(nèi)化。

六、研究結(jié)論

三維建模技術(shù)為歷史教學(xué)注入了動(dòng)態(tài)生命力，驗(yàn)證了“技術(shù)賦能-學(xué)科融合-素養(yǎng)生成”的教學(xué)邏輯可行性。技術(shù)層面證實(shí)：當(dāng)歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可調(diào)控參數(shù)時(shí)，抽象的疾病傳播過程變得具身可感，學(xué)生通過調(diào)整“商隊(duì)移動(dòng)速度”“環(huán)境接觸頻率”等變量，直觀理解“地理阻隔如何延緩瘟疫擴(kuò)散”“人口密度如何加速傳播”等復(fù)雜機(jī)制，這種“試錯(cuò)-驗(yàn)證-修正”的建模過程，使歷史認(rèn)知從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)向主動(dòng)建構(gòu)。教學(xué)層面揭示：跨學(xué)科融合需以真實(shí)問題為錨點(diǎn)，“絲綢之路疾病傳播”議題天然串聯(lián)歷史文獻(xiàn)考證、地理空間分析、生物傳播機(jī)制，學(xué)生在構(gòu)建商隊(duì)路線時(shí)需調(diào)用GIS數(shù)據(jù)，設(shè)置傳播參數(shù)時(shí)需引入SIR模型，這種以問題驅(qū)動(dòng)的知識(shí)整合，有效打破了學(xué)科壁壘，形成“歷史-地理-生物”的知識(shí)生態(tài)圈。學(xué)生發(fā)展層面證明：技術(shù)工具不僅是操作載體，更是思維催化劑。當(dāng)學(xué)生在三維模型中重現(xiàn)“貞觀年間哈密大疫”時(shí)，他們看到的不再是《元史》中的冰冷的數(shù)字，而是瘟疫如何撕裂商隊(duì)、摧毀家園的悲劇，這種沉浸式體驗(yàn)催生了深刻的歷史同理心——有學(xué)生在反思報(bào)告中寫道：“模擬讓我明白，古代醫(yī)官用草藥熏蒸防疫時(shí)，面對(duì)的不僅是疾病，更是對(duì)未知世界的恐懼。”這種情感聯(lián)結(jié)，正是歷史教育最珍貴的成果。研究同時(shí)啟示：技術(shù)應(yīng)用的深度決定教學(xué)變革的效度，未來需進(jìn)一步探索“AI輔助史料考據(jù)”“VR沉浸式歷史體驗(yàn)”等前沿技術(shù)與歷史教學(xué)的融合路徑，讓絲綢之路的文明對(duì)話與疾病警示，在數(shù)字時(shí)代煥發(fā)新的光彩。

高中生通過三維建模技術(shù)模擬絲綢之路商隊(duì)路線疾病傳播課題報(bào)告教學(xué)研究論文一、引言

絲綢之路作為橫貫歐亞的文明動(dòng)脈，在見證絲綢、香料、宗教等多元要素流動(dòng)的同時(shí)，也悄然成為鼠疫、天花等致命病原體的遷徙通道。從長(zhǎng)安的晨曦到地中海的暮色，商隊(duì)駝鈴的節(jié)奏里交織著貿(mào)易的繁榮與瘟疫的陰影。當(dāng)歷史學(xué)家在《元史·五行志》中讀到“至元二十七年，哈密大疫，死者十九”的記載時(shí)，眼前浮現(xiàn)的不僅是冰冷的數(shù)字，更是瘟疫如何沿著商隊(duì)路線撕裂聚落的驚心動(dòng)魄。這種歷史敘事的張力，在傳統(tǒng)課堂中卻往往被靜態(tài)文本與平面地圖消解——商隊(duì)的行進(jìn)軌跡、沿途氣候的波動(dòng)、聚落密度的變化、防疫措施的缺失，這些變量交織成一張復(fù)雜的傳播網(wǎng)絡(luò)，卻難以在45分鐘的課堂中真實(shí)再現(xiàn)。數(shù)字時(shí)代成長(zhǎng)的高中生，作為“數(shù)字原住民”，對(duì)可視化、交互式技術(shù)具有天然親近感，他們渴望在指尖流淌的數(shù)字沙盤中觸摸歷史的溫度。三維建模技術(shù)的崛起，為破解這一困局提供了可能：它讓抽象的歷史事件轉(zhuǎn)化為可觸可感的虛擬場(chǎng)景，讓商隊(duì)的每一次停留、每一次接觸，都成為疾病傳播的動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生親手構(gòu)建敦煌至撒馬爾罕的三維商隊(duì)路線，調(diào)整“商隊(duì)規(guī)模”“停留時(shí)長(zhǎng)”“人口密度”等參數(shù)時(shí)，歷史不再是故紙堆里的塵埃，而成為指尖流淌的數(shù)字沙盤。這種技術(shù)賦能下的歷史學(xué)習(xí)，不僅回應(yīng)了數(shù)字時(shí)代學(xué)生的認(rèn)知需求，更讓絲綢之路的文明對(duì)話與疾病警示在虛擬空間中重新蘇醒，為跨學(xué)科探究開辟了新路徑。

二、問題現(xiàn)狀分析

當(dāng)前高中歷史教學(xué)在絲綢之路疾病傳播主題上存在多重困境。傳統(tǒng)教學(xué)依賴文本解讀與地圖標(biāo)注，將動(dòng)態(tài)的疾病傳播過程簡(jiǎn)化為固定路線上的靜態(tài)事件，學(xué)生難以理解“地理阻隔如何延緩瘟疫擴(kuò)散”“人口密度如何加速傳播”等復(fù)雜機(jī)制。當(dāng)教師用PPT展示《舊唐書》中“貞觀九年，西州大疫”的記載時(shí)，學(xué)生看到的只是孤立的時(shí)間點(diǎn)，而非瘟疫如何隨商隊(duì)移動(dòng)在時(shí)空維度上蔓延的驚心動(dòng)魄。這種歷史認(rèn)知的斷層，導(dǎo)致學(xué)生將絲綢之路視為單純的商貿(mào)通道，卻忽視其作為疾病傳播隱秘通道的殘酷真相?？鐚W(xué)科整合的缺失加劇了這一問題。絲綢之路疾病傳播本身是歷史、地理、生物多學(xué)科交織的議題：歷史學(xué)科需考證商隊(duì)路線與貿(mào)易記錄，地理學(xué)科需分析地形氣候?qū)π羞M(jìn)的影響，生物學(xué)科需探究病原體傳播機(jī)制與宿主特性。然而現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，這些知識(shí)被割裂在不同課堂，學(xué)生難以形成系統(tǒng)性認(rèn)知。例如，地理教師講解沙漠綠洲分布時(shí)，學(xué)生無法將其與商隊(duì)停留時(shí)長(zhǎng)、接觸頻率關(guān)聯(lián)；生物教師介紹SIR模型時(shí)，學(xué)生難以將其對(duì)應(yīng)到唐代西域的疫情記載。學(xué)科壁壘導(dǎo)致“疾病傳播”這一核心問題被肢解為碎片化知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生無法在真實(shí)情境中建構(gòu)跨學(xué)科思維。技術(shù)應(yīng)用的淺層化則進(jìn)一步制約了教學(xué)深度。部分學(xué)校雖引入三維建模技術(shù)，但往往停留在模型展示層面，學(xué)生被動(dòng)觀看預(yù)設(shè)好的動(dòng)畫，缺乏參數(shù)調(diào)整與假設(shè)驗(yàn)證的探究過程。當(dāng)教師展示“商隊(duì)攜帶瘟疫蔓延”的動(dòng)畫時(shí)，學(xué)生仍是旁觀者，而非主動(dòng)建構(gòu)認(rèn)知的研究者。這種“技術(shù)炫技”式的教學(xué)，未能發(fā)揮建模工具在動(dòng)態(tài)模擬、交互體驗(yàn)、實(shí)證驗(yàn)證方面的核心優(yōu)勢(shì)，反而可能因技術(shù)操作門檻將學(xué)生拒之門外。更深層的問題在于情感教育的缺失。傳統(tǒng)教學(xué)側(cè)重知識(shí)傳授，卻難以讓學(xué)生體會(huì)歷史進(jìn)程中人類與自然的復(fù)雜互動(dòng)。當(dāng)學(xué)生面對(duì)“死者十九”的記載時(shí)，他們無法共情古代醫(yī)官面對(duì)瘟疫的無助，也難以理解防疫措施背后的人類智慧。這種情感聯(lián)結(jié)的斷裂，使歷史教育失去滋養(yǎng)公民責(zé)任感的沃土。絲綢之路作為人類文明交流的見證，其疾病傳播史更應(yīng)成為理解公共衛(wèi)生、人類命運(yùn)共同體的生動(dòng)教材，而當(dāng)前教學(xué)對(duì)此挖掘不足。三維建模技術(shù)的深度應(yīng)用，恰為破解這些困境提供了鑰匙：它讓歷史在數(shù)字空間獲得呼吸，讓跨學(xué)科知識(shí)在真實(shí)問題中自然流淌，讓情感體驗(yàn)在模擬驗(yàn)證中悄然生成。

三、解決問題的策略

針對(duì)傳統(tǒng)歷史教學(xué)在絲綢之路疾病傳播主題上的多重困境，本研究構(gòu)建了“技術(shù)賦能-學(xué)科融合-情感浸潤(rùn)”的三維解決策略，讓歷史學(xué)習(xí)在數(shù)字空間獲得深度變革。技術(shù)層面，創(chuàng)新提出“歷史參數(shù)化建?！狈妒?，將抽象的商隊(duì)路線與疾病傳播轉(zhuǎn)化為可調(diào)控的虛擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)生基于《大唐