數(shù)字影像技術(shù)對基礎(chǔ)教育觀念變革的促進*

●聶川 吳小春

數(shù)字影像技術(shù)對基礎(chǔ)教育觀念變革的促進*

●聶川 吳小春

數(shù)字影像的非攝影鏡頭成像，以及與攝影鏡頭成像的無縫連接特性，使知識表達的語言和文字，從數(shù)理邏輯關(guān)系的數(shù)字、符號表達的形式，升級到直觀的視覺影像表達。科學(xué)知識、文化成果的數(shù)字影像表達是人類發(fā)展到數(shù)字時代的重要標志之一，數(shù)字影像的科學(xué)技術(shù)成果促進基礎(chǔ)教育觀念變革是教育科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果。

基礎(chǔ)教育；數(shù)字影像；教育觀念

教育觀念是受國家教育理念，文化傳承背景，科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平和當(dāng)代社會科學(xué)、政治、文化需求等因素制約的，是教育科學(xué)體系完整而系統(tǒng)的表達。教育觀念的形成對于教育改革和發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)進步又具有反作用，任何一個國家教育科學(xué)研究的先進性，實際上就體現(xiàn)在對這一矛盾主體的迅速判斷和科學(xué)規(guī)律的及時運用上。以計算機科學(xué)為基礎(chǔ)的數(shù)字科學(xué)，無疑是當(dāng)代最為重大的科學(xué)成果，把人類發(fā)展推到了“數(shù)字時代”，其對教育科學(xué)的影響，同樣具有劃時代的意義。數(shù)字影像是“數(shù)字時代”背景下，形成科學(xué)教育觀念最為重要的影響因素之一。

一、數(shù)理邏輯規(guī)律的視覺直觀表現(xiàn)影響教育觀念

數(shù)字影像技術(shù)突破了攝影鏡頭光學(xué)成像的科學(xué)成像唯一途徑，實現(xiàn)了物質(zhì)存在科學(xué)分析基礎(chǔ)上的計算機建模成像，意味著學(xué)校教育進入到形象可視時代?？赡苡行┙逃艺J為從電影或電視普及，就可以認定學(xué)校教育進入到可視時代，電化教育技術(shù)就是在這樣時代背景下形成的重要教育科學(xué)成果。而之所以說以計算機建模成像為基準，標志著教育進入到形象可視時代，主要有以下觀點。

第一，不是攝取表面現(xiàn)象和模擬現(xiàn)象，而是揭示物質(zhì)存在的科學(xué)相關(guān)性和進步方式。數(shù)字影像對于教育的基本意義，不是便捷和低成本的影像制作技術(shù)，而是影像制作的科學(xué)性?？茖W(xué)性永遠是教育追求的第一目標，以往無論是通過語言、文字描述，還是用數(shù)理邏輯方法揭示物質(zhì)存在的科學(xué)規(guī)律，實際上都是在追求教育對象接受知識，認識知識和運用知識的科學(xué)性。以往的繪畫，鏡頭光學(xué)成像的攝影作品和影像作品，無論是描繪，還是攝取了物質(zhì)存在的形狀與結(jié)構(gòu)，色彩，運動狀態(tài)和存在環(huán)境等信息，都是直接觀察和模擬表現(xiàn)的結(jié)果。這些觀察和視覺感知的科學(xué)成果，與數(shù)字影像的本質(zhì)區(qū)別在于，現(xiàn)代數(shù)字影像技術(shù)是整體的，綜合的，開放的知識教育主體。將知識教育主體置于更大的參照系中，檢驗其科學(xué)性是數(shù)字影像最重要的教育價值。影像表現(xiàn)出來的各種狀態(tài)，不是人的主觀表達，而是各種設(shè)計和非設(shè)計因素的綜合科學(xué)表現(xiàn)。

第二，可以用模塊理論多途徑構(gòu)建知識教育主體。學(xué)校的知識教育類似于切西瓜，呈現(xiàn)在低年級學(xué)生手上的那一角西瓜的大小，永遠是符合他們心理適應(yīng)的。這樣一來，西瓜是個什么樣子，成長過程等關(guān)于西瓜的整體性、綜合性概念和結(jié)構(gòu)關(guān)系，學(xué)生們難以知道。在傳統(tǒng)的教育實踐中，往往是教師、家長根據(jù)自身的知識、興趣及對受教育者的綜合判斷，適當(dāng)補充關(guān)于“西瓜”整體的、綜合的概念和結(jié)構(gòu)關(guān)系。數(shù)字影像技術(shù)可以輕而易舉地解決類似問題。

第三，快速地演示知識教育主體的變化和進步。關(guān)于從猿到人的進化，學(xué)生的課本上有一個插圖，傳統(tǒng)的電教片有一個幾十分鐘的電影。插圖是典型形體特征排列，電影是典型進化事件的羅列，實際上這是一個不連續(xù)的過程。數(shù)字影像則不同，可以利用迄今為止，所有關(guān)于人類進化的科學(xué)成果制作成一部人類進化的數(shù)字影像教學(xué)片，這部影片可能無比龐大，但它可以按照要求的速度，或感興趣的知識點，或提出的問題等進行播出。達到這樣的設(shè)計要求，實際上是實現(xiàn)了“關(guān)于人類進化”知識的連續(xù)性表達，或者是當(dāng)前知識背景和科學(xué)水平下的連續(xù)性表達。

第四，能夠直觀、快捷、多種形式地驗證知識教育主體的正確性與相關(guān)性。因為數(shù)字影像技術(shù)的影像是由數(shù)字按照數(shù)理邏輯規(guī)律組成的，所以任何代表數(shù)理邏輯關(guān)系的數(shù)字、符號都可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像，因此，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的任何一個錯誤都能夠被檢驗出來，同時，可以指出學(xué)習(xí)者形成錯誤的原因，以及這樣的錯誤在科學(xué)、生產(chǎn)、生活中會造成怎樣的后果等的數(shù)字影像演示。

從以上內(nèi)容不難看出，數(shù)字影像不僅僅是可視的物質(zhì)存在的影像記錄那樣簡單。傳統(tǒng)影像只能提供物質(zhì)存在的可視現(xiàn)象。物質(zhì)存在的形成機制，形成過程，個案的普遍意義等都是建立在數(shù)理邏輯基礎(chǔ)之上的科學(xué)描述。基礎(chǔ)教育課程中數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)課程等，最重要的目的就是為培養(yǎng)受教育者這樣的理解能力、判斷能力和分析能力而設(shè)置的教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)教育觀念認為，通過學(xué)科的學(xué)術(shù)概念，例如名詞概念；公理、定理、定律；公式和對應(yīng)的數(shù)學(xué)計算能力等，構(gòu)成了培養(yǎng)科學(xué)理解、判斷和分析能力的學(xué)習(xí)內(nèi)容。于是，課程內(nèi)容也是按照上述順序設(shè)置和展開的，再通過多年的教學(xué)實踐，各個學(xué)科的基本教學(xué)內(nèi)容被固定下來，形成基礎(chǔ)教育的基本課程結(jié)構(gòu)。

在以往的教育過程中，教學(xué)難點往往表現(xiàn)為名詞概念的范疇不明，公理、定理、定律等的相互聯(lián)系不清和數(shù)理邏輯計算能力低下。傳統(tǒng)影像或者電化教育手段雖然可以在名詞概念，定理、定律的解釋，以及相關(guān)存在的表面現(xiàn)象等方面降低受教育者學(xué)習(xí)的難度，但不能改變學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)這些知識的邏輯規(guī)律。數(shù)字影像的形成機制是建立在數(shù)理邏輯規(guī)律之上的科學(xué)技術(shù)，所以，用數(shù)字影像科學(xué)技術(shù)展現(xiàn)或表達物質(zhì)存在的內(nèi)在數(shù)理邏輯關(guān)系是能夠?qū)崿F(xiàn)的。

傳統(tǒng)影像只能科學(xué)記錄物質(zhì)存在的現(xiàn)象，數(shù)字影像不僅可以記錄物質(zhì)存在的現(xiàn)象，還可以用數(shù)字精確表達物質(zhì)存在各要素的量變、質(zhì)變關(guān)系。并且可以任意選擇表現(xiàn)的時間節(jié)點和路徑。

數(shù)字影像的這一個基本性質(zhì)，為人類提供了一個全新的學(xué)習(xí)方式。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)是一個從低級向高級，從局部到整體，從現(xiàn)象到本質(zhì)的過程。數(shù)字影像能夠為普通教育提供更科學(xué)、更高效的教育模式。強調(diào)物質(zhì)存在與形態(tài)變化數(shù)理邏輯規(guī)律的形象化表達，和任意空間位置、任意時間節(jié)點，單獨物質(zhì)狀態(tài)的科學(xué)解釋，是數(shù)字影像給教育帶來的最為深刻的變化。

二、數(shù)字影像促進基礎(chǔ)教育變革

以往任何一個國度，任何一個歷史階段的教育觀念，都是一個相對封閉的空間里的產(chǎn)物。教育觀念在這樣相對封閉的空間里不斷被優(yōu)化，與教育相關(guān)的科學(xué)研究和實踐也是在這個相對封閉的空間里完成的。計算機互聯(lián)網(wǎng)、移動通信技術(shù)和數(shù)字影像技術(shù)打破了這個界限，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造了一種超視覺、超背景的學(xué)習(xí)環(huán)境，而我們的教育觀念還沒有與之相匹配，形成了科學(xué)生產(chǎn)力倒逼教育觀念的基本局面。事實上，現(xiàn)代教育的基本觀念是工業(yè)革命的產(chǎn)物，中國的基礎(chǔ)教育，基本是秉承這個觀念的具有中國特色的教育實踐。

現(xiàn)在無論在高教，還是在普教的教室里，多媒體教學(xué)設(shè)備配置率使用效率一般卻很低，大都是黑板的代用品。過去在評價這一現(xiàn)象時，大都歸結(jié)于教師的多媒體設(shè)備和課件使用水平不高，設(shè)備維護費用昂貴等問題。實際上這個問題反映出來的恰恰是教育觀念對教材，教學(xué)過程的本質(zhì)影響。換句話說，現(xiàn)在基礎(chǔ)教育目標的知識結(jié)構(gòu)設(shè)計體系；基本能力、基本素質(zhì)評價體系，對多媒體教學(xué)設(shè)備不構(gòu)成直接的，必須的要求。從教育觀念來考量這個問題，以下幾個方面值得注意：

第一，強調(diào)知識本體的獨立性，忽略了跨學(xué)科知識的聯(lián)系性。雖然近些年來基礎(chǔ)教育開始強調(diào)學(xué)生的綜合思維能力培養(yǎng)，但是從高考、中考的考試題中，既可以看到命題者希望考察應(yīng)試者綜合思維能力的初衷，又能看到命題者對綜合思維能力認識的局限性。這種認識的局限性，可以從多個角度，多個層次反映教育觀念滯后對基礎(chǔ)教育水平的制約程度。首先，傳統(tǒng)教育觀念強調(diào)知識的分割性，就形成了對學(xué)科性教材的強調(diào)。其次，過分強調(diào)知識的學(xué)科性，就必然形成對教師單一專業(yè)性知識技能的強調(diào)。再次，課程設(shè)計，教學(xué)實施和教師、學(xué)生評價體系不統(tǒng)一。例如，高考有文綜、理綜考試卷，但真正以文綜和理綜理念的命題并不多，而是一張卷子化學(xué)占多少分，物理占多少分。即便考題中出現(xiàn)了需要運用數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理和生物學(xué)知識解答的命題，學(xué)生不能答出正確的答案，責(zé)任應(yīng)該歸咎于哪科教材，或哪位教師呢？

第二，過分強調(diào)知識體系的完整性，忽略了知識的開放性。在這個過程中，最重要的是對“完整性”的認定。在任何一個教育觀念指導(dǎo)下的教育過程都是一個相對封閉的系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中教育年限與課程結(jié)構(gòu)成為一對永恒的矛盾。在科學(xué)資源相對封閉的時代，任何一個國家或社會，都需要專業(yè)知識完備的人才。為專業(yè)人才培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)，正是在這樣人才需要的背景下，形成了當(dāng)今的基礎(chǔ)教育觀念。高考的文、理分科是這種觀念最直接的反映。當(dāng)人類的絕大多數(shù)科學(xué)成果，成為可以直接利用的公共資源的時候，人才的衡量標準實際上已經(jīng)發(fā)生了重大改變，而人才教育的觀念卻未能跟上這個改變的步伐。

第三，將教師設(shè)定為知識的傳授者，而非人才的識別者，人才培養(yǎng)的引領(lǐng)者。事實上，如何認定基礎(chǔ)教育階段教師專業(yè)化，是新中國成立以來一直不太明晰的問題，其緣于教育目的、教育觀念、課程理念與教學(xué)設(shè)計、學(xué)校教學(xué)管理、教育評價諸多因素的不統(tǒng)一。往往教育觀念、課程理念的先進性與教學(xué)管理、教學(xué)設(shè)計和評價改革的滯后性同時存在，以致于窄化對教師職能的認識。實際表現(xiàn)為無論口號是怎樣喊的，也無論文件是怎樣要求的，學(xué)校、社會都對傳授專業(yè)知識是教師的第一職能深信不疑，因為教材設(shè)計、教學(xué)實施、學(xué)科評價系統(tǒng)是這樣要求的。

以上三點決定了基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的教師不可能充分的使用多媒體教學(xué)工具。強調(diào)知識的學(xué)科性、完整性，決定了知識學(xué)習(xí)過程的典型性。無論知識的傳授者，還是知識的接受者，評價的標準都是所謂的“知識點”及其學(xué)科體系內(nèi)的知識推演或形態(tài)變化。學(xué)生的個性發(fā)展遭到低視，多媒體應(yīng)用反而成了代替科學(xué)實驗、弱化學(xué)生的動手能力的罪魁；教學(xué)軟件也成為弱化教師存在價值的工具。也就是說，教材固定了學(xué)科知識的基本內(nèi)容，教師具備系統(tǒng)的學(xué)科知識，多媒體教學(xué)工具被弱化到了幫助教師把教材內(nèi)容講清楚的地位。所以，現(xiàn)實中多媒體教學(xué)應(yīng)用實際上淪為了影像播放器。

三、數(shù)字影像技術(shù)在教育教學(xué)實施過程中的策略選擇

（一）教師觀念的變化與培訓(xùn)

數(shù)字影像的設(shè)計、遠程傳播和開放等性質(zhì)改變了人類認識世界的方式，這種方式對于基礎(chǔ)教育的意義非常重大，其體現(xiàn)在對教師提出了教育觀念更新和提高的要求。在教育的教學(xué)過程中，教學(xué)工具、課程軟件等出現(xiàn)了普遍的使用率低下等問題，一定是教師的教育觀念與教材要求出現(xiàn)了分歧，這樣的分歧不是教師能力低下，或者觀念落伍那樣簡單的問題，而是教師既有的教育觀念與生產(chǎn)力和科學(xué)發(fā)展水平的不適應(yīng)問題。以往在多媒體普及的過程中，培訓(xùn)的往往是硬件和教學(xué)軟件的技術(shù)操作等方面的內(nèi)容，對設(shè)備、技術(shù)背后隱藏的觀念認識不足，是基礎(chǔ)教育教師培訓(xùn)存在中的普遍問題。在專業(yè)知識的培訓(xùn)過程中，往往也是強調(diào)知識的高度和廣度。在教學(xué)法上也主要強調(diào)兩個方面的問題：教學(xué)方法的規(guī)范性和優(yōu)秀教學(xué)案例的推廣。以提高和規(guī)范域內(nèi)的教育水平，這樣的培訓(xùn)無可厚非，但是，在學(xué)習(xí)和當(dāng)代生產(chǎn)力發(fā)展水平的更大參照系中考察這樣的培訓(xùn)，不僅不能起到推動教育科學(xué)進步的作用，相反，總是讓人感覺試圖通過教學(xué)設(shè)備的先進性，教育實施過程的規(guī)范性，來彌補教育觀念落伍的事實。

（二）學(xué)科課程的適當(dāng)整合

基礎(chǔ)教育的學(xué)科設(shè)置是社會科學(xué)進步與發(fā)展最重要的成果之一，可以這樣說，沒有工業(yè)革命，就不會有現(xiàn)在普遍認同的基礎(chǔ)教育學(xué)科設(shè)置。當(dāng)數(shù)字革命給我們提供了更新的認識方法；更便捷的學(xué)習(xí)方法；更廣闊的參照系統(tǒng)的時候，既有的基礎(chǔ)教育學(xué)科課程，必然存在一個重新認識與整合的過程。因為以遠程傳播、綜合呈現(xiàn)和自由設(shè)計為基本特征的數(shù)字影像技術(shù)，首先以高科技產(chǎn)品形態(tài)進入到現(xiàn)代人日常生活當(dāng)中，所以，學(xué)科課程的整合與分化是從高等教育開始的。正是因為現(xiàn)在高等教育遇到了專業(yè)知識精細化和專業(yè)學(xué)習(xí)時間不充分的教育現(xiàn)狀，對基礎(chǔ)教育效率提出的質(zhì)疑，引發(fā)了關(guān)于基礎(chǔ)教育學(xué)科課程適當(dāng)整合的思考。基礎(chǔ)教育的學(xué)科課程整合，一般情況下采取最保守的態(tài)度，所以，有非常明顯的滯后性特征。這里只能猜想，在未來的基礎(chǔ)教育學(xué)科課程設(shè)計中，數(shù)學(xué)不會是獨立的學(xué)科課程，會通過不同形式的“科學(xué)需要”完成對受教育者的數(shù)理邏輯能力的培養(yǎng)；化學(xué)、物理、生物等課程可能會高度整合，是課題形式的復(fù)合螺旋上升，類似基因鏈式的課程教育體系。

（三）提倡教學(xué)設(shè)計與教學(xué)過程的開放性

為了提高多媒體教學(xué)設(shè)備的使用效率，為了提高學(xué)生的應(yīng)試能力，很多學(xué)校和任課教師都在自覺，不自覺之間努力進行著適應(yīng)數(shù)字影像給教育帶來的這種觀念的變革，一般只是不能明確數(shù)字影像對這種教育變革的基本意義。在國家教育理念尚未對這種變革作出判斷，形成結(jié)論以前，基礎(chǔ)教育單位提倡教學(xué)設(shè)計與教育過程的開放性，是解決教育環(huán)境、教育對象與教學(xué)內(nèi)容之間沖突的必然選擇。從一些取得較好教學(xué)成果的學(xué)校和教師來看，絕大多數(shù)案例都具有在明確學(xué)科教學(xué)任務(wù)的前提下，借助背景教育資源和相關(guān)學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建立體的，多通道的，開放的知識、技能和思考的綜合訓(xùn)練模式的特點。

（四）在教學(xué)中適當(dāng)體現(xiàn)數(shù)字影像技術(shù)的科學(xué)觀念

數(shù)字影像技術(shù)本身是數(shù)字革命的產(chǎn)物，運用數(shù)字影像產(chǎn)品輔助教學(xué)司空見慣，然而，數(shù)字影像本身的科學(xué)觀念和構(gòu)建方法更具教育意義。例如，我們的航天員在太空為學(xué)生們做的科學(xué)實驗，意義不在這幾個實驗的科學(xué)原理，而在于理想的實驗環(huán)境，證明了原理的正確性。在這樣的科學(xué)實驗面前，數(shù)字影像的成像技術(shù)與傳統(tǒng)的影像成像技術(shù)區(qū)別不是很大，但傳輸技術(shù)卻是最先進，最高端的。如果教師能將這節(jié)舉國公開的實驗課講解好，一定能夠體會到數(shù)字影像技術(shù)的科學(xué)理念在基礎(chǔ)教育的教學(xué)過程中具有怎樣的意義。

總之，數(shù)字影像技術(shù)使攝影鏡頭成像與計算機設(shè)計成像無縫連接，實現(xiàn)了任何物質(zhì)存在和人類科學(xué)文化成果橫向和縱向的鏈接。在大數(shù)據(jù)庫和遠程傳輸技術(shù)設(shè)備的支持下，數(shù)字影像可以自動將設(shè)計要素的數(shù)字數(shù)理邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)化為物質(zhì)存在的可視影像的科學(xué)成果，由此可能會改變?nèi)祟愓J識世界的基本方法和基本路徑，并迫使教育觀念不斷適應(yīng)，順從這種改變。這種改變在現(xiàn)實生活中已經(jīng)成為非常典型的社會現(xiàn)象，然而，只有這種改變成為基礎(chǔ)教育的基本教育觀念的時候，才能夠成為人類科學(xué)認識和教育進步的標志性成果。

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（責(zé)任編輯：曾慶偉）

*課題項目：河北省教育科學(xué)研究“十二五”規(guī)劃課題《以數(shù)字影像為例，研究數(shù)字革命對基礎(chǔ)教育變革的影響》的研究成果之一。課題編號：13060202

聶川/河北師范大學(xué)美術(shù)與設(shè)計學(xué)院講師，研究方向為數(shù)字科學(xué)藝術(shù)

吳小春/河北省教育科學(xué)研究所編審，研究方向為中小學(xué)美術(shù)教育