馮棟柱

摘要：數(shù)字信息化為教育教學縱深改革提供了發(fā)展機遇，可視化教學便是具體表現(xiàn)形式之一。簡而言之，可視化教學是將可視化技術貫穿于課前、課中、課后整個教與學過程當中，把教與學的任務、抽象內(nèi)容、復雜教學過程以具象方式進行直觀表達，從而使教學活動更加“視像化”。

關鍵詞：大數(shù)據(jù) 歷史 可視化教學

中圖分類號：TP31113文獻標識碼：A文章編號：1009-5349（2017）10-0141-02

維克多·邁爾·舍恩伯格和肯尼恩·庫克耶在《大數(shù)據(jù)時代》一書中前瞻性地指出大數(shù)據(jù)帶來的信息風暴正在變革全人類的生活、工作和思維，大數(shù)據(jù)不是隨機樣本，而是全體數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)的混雜性中需求相關關系。[1]

目前，學界和業(yè)界還未就大數(shù)據(jù)的規(guī)范化定義形成統(tǒng)一的標準，大多從大數(shù)據(jù)的特點出發(fā)進行描述性概括，即3V特征：Volume（數(shù)據(jù)的超大規(guī)模性）、Variety（數(shù)據(jù)的多樣性）和Velocity（數(shù)據(jù)創(chuàng)建和傳輸?shù)母咚傩裕恢驣DC在《大數(shù)據(jù)分析：首席信息官的未來架構、技能和路線圖》白皮書中指出：“大數(shù)據(jù)被設計用于從海量的多樣數(shù)據(jù)中獲取價值”[2] ，IBM在《系統(tǒng)管理中用戶行為數(shù)據(jù)建模的若干問題》給出大數(shù)據(jù)另外一個特征Veracity（真實性）。[3]

維克多·邁爾·舍恩伯格認為大數(shù)據(jù)在教育領域的應用，將有力地重構教學的三個主要特征：個性（individualization）、反饋（feedback）和概率預測（probabilistic predictions）。決定教育未來的，是那些更好地利用大數(shù)據(jù)來適應學習的組織。[4]

一、歷史學科的可視化教學

隨著計算機網(wǎng)絡通信技術的高速發(fā)展，信息的來源也日益多元化、碎片化、海量化，這遠遠超出了人腦分析并應用這些數(shù)據(jù)的能力。科學可視化概念于1987年提出。科學可視化就是為了便于研究數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，將符號化的數(shù)據(jù)轉化為直觀的圖形圖像，把研究者從復雜的多維數(shù)據(jù)中解脫出來。可視化的本質是用圖形與圖像來揭示數(shù)據(jù)，是處理大量數(shù)據(jù)最有效的手段。教育心理學規(guī)律顯示，受教育者平時生活中接收的信息較大部分來自于視覺，因而圖形圖像有助于他們理解信息的屬性和信息之間的關系。

鑒于可視化技術的優(yōu)越性，上世紀80年代，可視化作為現(xiàn)代化教學方法應運而生。借助計算機的圖形圖像多媒體技術，把各種教學元素信息轉換成恰當?shù)膱D形圖像，并通過多媒體設備呈現(xiàn)出來。可視化教學不但可以傳達課本信息，還可以傳遞教師的態(tài)度和觀點，隨著可視化技術的不斷完善和發(fā)展，特別是伴隨著虛擬現(xiàn)實技術的迅速發(fā)展，可視化必將成為一種有力的教學工具。確如亞里士多德所言“告訴我，我會忘記；給我看，我會記??；參與其中，我會理解”。

歷史學科是極具自身特點的基礎學科，一方面其學習研究對象之間具有多元的線性關系，且歷史環(huán)境、歷史事件、歷史人物等都具有不可復制性，只能根據(jù)歷史遺存進行發(fā)散性想象和邏輯性推斷，受教者的感受性差，難以理解，從而增加了教學難度。另一方面歷史學科不僅僅是書本上的淺顯性知識的集合，還包含更多的隱性邏輯線索，而這些隱性的邏輯線索才是揭示歷史發(fā)展規(guī)律的根本所在，同時也是學習和研究歷史的著力點。如果認為歷史學科就是死記硬背的學科，那么歷史學科就沒有存在的必要了，更加不必提及大學歷史教學了?？梢暬虒W將為歷史教學帶來新的助力，特別是在大數(shù)據(jù)日益活躍的當下。一方面，可視化教學借助計算機圖形圖像多媒體技術將課本上的歷史事物圖形化、圖像化、具體化、動態(tài)化，從而給學生以直觀感受，便于其理解和消化所學內(nèi)容，弱化了學生對客觀歷史知識的時空距離感。另一方面，可視化技術可以把晦澀難懂不易理解的歷史概念、錯綜復雜難以全面掌握的歷史事件直觀生動地演示出來，并借此發(fā)掘出歷史對象之間的隱性邏輯線索，分析歸納其歷史發(fā)展規(guī)律。因此大學歷史學科在大數(shù)據(jù)背景下的可視化教學將是“視覺文化研究對拓寬教育技術發(fā)展有著深層次的意義”[5]一次深刻的闡釋。

二、大學歷史教學現(xiàn)狀

根據(jù)本科歷史教學目標的要求，大學階段的歷史教學應著重關注基礎歷史知識的普及和學生歷史思維的培養(yǎng)。但從現(xiàn)實來看，大學的歷史教學往往側重于對學生的知識性教導， 而忽略了按照歷史發(fā)展脈絡對其進行情景式啟發(fā)。大學歷史教學往往淪為教師的“一言堂”，“閱讀”PPT課件，或者照本宣科，學生被動地接收老師的知識灌輸。課堂上學術研究問題很少提及，遇有爭議問題，教師很少全面介紹不同觀點，或是不做詳細闡述和分析。師生之間的互動也僅僅停留在課堂問答的層面。最終導致教學氛圍沉悶，教學模式僵化，學生的學習主動性和探究性也逐漸日益消減。

從全人類視域關注歷史，猶如個人關切其記憶。作為整個人類學科體系信息基礎，歷史學是人類文明的自我反思，從而為自身的處境找到歷史根源，并因而形成文化傳統(tǒng)，為新的挑戰(zhàn)提供解決路徑。歷史教學內(nèi)容都是過往真實發(fā)生過和存在過的社會變遷和思想交融。理想化的歷史教學應該是以學生為主體，促使其理解并掌握歷史史實，積極主動地學會思考歷史現(xiàn)象。

三、可視化教學的實施方式

大數(shù)據(jù)背景下，可視化教學的實施必須借助計算機多媒體技術作為底層支撐，利用文字描述法、結構示意法、圖形比較法、表格說明法、圖像再現(xiàn)法、視頻播放法展示教學內(nèi)容。[6]

（一）具象化的圖示、表格及文字說明

具象化的圖示、表格及文字說明是可視化教學的重要實施方式，可以直觀清晰地呈現(xiàn)嚴密的邏輯線索或內(nèi)容。

1.概念圖

概念圖是一種常見的圖示法，其中節(jié)點表示某種知識概念，節(jié)點之間的連線表示概念間的相互關系，是一種表征知識和結構知識的一種工具，可以顯示不同概念之間的聯(lián)系，最終形成所有基本概念有機聯(lián)系起來的網(wǎng)絡圖。在教學實踐中，借助概念圖教師可以從全局視角通盤把握所授知識體系，既可以保證概念的完整性，又可以梳理概念間的邏輯性，從而從更高的層次感悟歷史。同時，概念圖可以活躍學生的思維，在不同時空維度下體會歷史，從而不再拘泥于靜態(tài)的書本知識。

2.思維導圖

思維導圖是能夠有效傳達發(fā)散性思維的圖形工具，圍繞中心主題以輻射線形連接所有的代表字詞、想法、任務或其他關聯(lián)項目等。思維導圖強調圖文并茂，借助相互隸屬及相關的層級圖來展現(xiàn)各級知識主題之間的相互關系，通過主題關鍵詞與圖像、顏色等直觀視覺元素的匹配來完成記憶鏈接的建立。在教學實踐中，教師借助思維導圖，可以發(fā)現(xiàn)學生個體之間歷史思維方式的差異性，從而有針對性地進行個體啟發(fā)和指導，激發(fā)學生求知興趣。

3.概念地圖

概念地圖是一種知識及其結構的圖形化表達，也是思維過程或思維結果的圖形化展示，由節(jié)點、鏈接（連接各節(jié)點的連線）和表達節(jié)點之間關聯(lián)的文字標注所構成，節(jié)點由幾何圖形或圖案表示。概念地圖是一種簡單而有效的知識學習工具，可以有效地提升學生的學習效率。概念地圖應用于歷史教學過程，其所呈現(xiàn)的歷史概念及相互關系，表現(xiàn)了構建者對相關歷史知識的理解力與掌控力。

（二）直觀化的圖形與圖像

隨著信息技術的進步，人們的生活日益色彩化、圖像化，視覺文化應運而生，借助可見的形象以表達、理解和解釋事物及有關知識。[7]當前，圖形圖像已在歷史教學領域得到廣泛的應用，其直觀的視覺沖擊為可視化歷史教學提供了必要的形象的史料準備。

1.承載歷史信息的圖片圖畫

歷史圖片是歷史事實的物質載體，為歷史學家闡釋歷史進程提供有力證據(jù)，同時也是歷史可視化教學的工具。借助圖片圖畫，一方面可以通過直觀的視覺刺激，激發(fā)學生求知興趣，另一方面可以通過圖片信息的深層次挖掘，有效提高學生分析與解決歷史問題的能力。

2.記錄歷史信息的音頻視頻

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展，特別是大數(shù)據(jù)技術的日益普及，關于歷史的視頻音頻資料大量涌現(xiàn)，這些都可作為歷史可視化教學的信息來源。在收集、挖掘和整理上述歷史視頻音頻時，需去偽存真，遵循適度原則，以歷史課堂為核心，服務于知識趣味性的開發(fā)，引導教學與育人。

3.構建歷史情境教學

歷史學科的特性決定了學生無法身臨其境地去目睹體驗歷史發(fā)生的情境和過程。因此，如何創(chuàng)設真實的歷史情境，激發(fā)學生的歷史情感，是當前歷史教學亟待解決的議題。大數(shù)據(jù)背景下，虛擬歷史情境成為可能，為歷史可視化教學提供了必要條件。

虛擬歷史情境是指根據(jù)歷史學科教學的需要，以基本史實為線索框架，虛構出具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的教學場景。在歷史教學過程中借助計算機技術，模擬歷史人物、歷史事件，創(chuàng)設可視化場景，構建歷史教學的虛擬情境，從而把歷史人物、歷史事件融入一定的歷史空間內(nèi)，拉近現(xiàn)實與歷史的距離，從新的視角對歷史進行解讀。

四、教學效果和意義

1.創(chuàng)新教學手段，激發(fā)學生的興趣

在傳統(tǒng)的本科歷史教學中，主流的教學工具便是黑板和粉筆，教學方式則以口授為主。在整個教學活動中，授課教師處于絕對主動地位，學生處于被動接受地位。師生之間的知識流動性差，往往處于單向傳播狀態(tài)。盡管借助一些信息手段努力地培養(yǎng)學生的學習興趣，但由于技術條件的限制以及應用方法的固化，效果并不盡如人意。然而借助大數(shù)據(jù)技術，就可以有效地利用多元化的歷史信息，豐富教學手段，從而極大地提升學生的學習興趣。

2.促進了教學方法的改進

大數(shù)據(jù)背景下，借助計算機多媒體手段可以融合大量的相關信息，傳統(tǒng)的板書逐漸被取代，新的教學方法不斷涌現(xiàn)，教學過程中有較多時間被空余出來。在這種情況下，為教師教學地位的轉化提供了可能，即教師從絕對的講授轉化為協(xié)同的指導，在單向傳播知識的同時，教師可以有較多時間來完成知識的回流，引導學生思考問題，協(xié)助學生分析問題，最終理解問題。由此可見，借助于大數(shù)據(jù)為代表的信息技術，教學方法的多樣化促使教學過程中師生地位的轉變，授課教師成為課堂活動的主導，而學生則成為課堂的絕對主體。

3.豐富教學內(nèi)容，拓寬學生的視野

根據(jù)國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃要求，深化本科教育教學改革，全力推動信息技術與教育教學深度融合。因而本科歷史教學應以教科書內(nèi)容為基礎，根據(jù)科學原則引入教科書之外的相關內(nèi)容，擴大學生的知識視域。當前，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，教師應借助計算機信息手段來充實、提升、凝練歷史學科的教學內(nèi)容，并利用新的可視化教學方式直觀地講授，從而不斷拓寬學生的視野。

參考文獻：

[1].維克托·邁爾·舍恩伯格， 肯尼斯·庫克耶. 大數(shù)據(jù)時代[M]. 盛楊燕，周濤譯.杭州：浙江人民出版社，2013.

[2] IDC. Big Data Analytics： Future Architectures， Skills and Roadmaps for the CIO [EB/OL]. http：//www.sas.com/resources/asset/BigDataAnalytics-FutureArchitectures-Skills-RoadmapsfortheCIO.pdf [2013-10-02].

[3]IBM， Model and Data Engineering， Lecture Notes in Computer Science， Some Issues in Modeling User Behavior Data in Systems of Engagement，Volume 2014（8748）：9-12.

[4] 維克托·邁爾-舍恩伯格.與大數(shù)據(jù)同行——學習和教育的未來[M]. 趙中建，張燕南譯.上海：華東師范大學出版社，2015.

[5]張舒予.視覺文化研究與教育技術創(chuàng)新[J].中國電化教育，2006（4）：15.

[6] 陳興華.民法學的可視性教學探討[J].云南大學學報（法學版），2007，20（1）：154-158.

[7] 王廣西，周觀武.中國近現(xiàn)代文學藝術辭典[M].鄭州：中州古籍出版社，1998.

責任編輯：楊國棟