淺析大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)歷史的可視化教學(xué)

馮棟柱

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

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 歷史 可視化教學(xué)

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(fēng)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(guān)關(guān)系。[1]

目前，學(xué)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(gòu)、技能和路線圖》白皮書中指出：“大數(shù)據(jù)被設(shè)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(lǐng)域的應(yīng)用，將有力地重構(gòu)教學(xué)的三個主要特征：個性（individualization）、反饋（feedback）和概率預(yù)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(yīng)學(xué)習(xí)的組織。[4]

一、歷史學(xué)科的可視化教學(xué)

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)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(yīng)用這些數(shù)據(jù)的能力?？茖W(xué)可視化概念于1987年提出?？茖W(xué)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(zhuǎn)化為直觀的圖形圖像，把研究者從復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)中解脫出來。可視化的本質(zhì)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(xué)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(guān)系。

鑒于可視化技術(shù)的優(yōu)越性，上世紀80年代，可視化作為現(xiàn)代化教學(xué)方法應(yīng)運而生。借助計算機的圖形圖像多媒體技術(shù)，把各種教學(xué)元素信息轉(zhuǎn)換成恰當(dāng)?shù)膱D形圖像，并通過多媒體設(shè)備呈現(xiàn)出來?？梢暬虒W(xué)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(shù)的不斷完善和發(fā)展，特別是伴隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的迅速發(fā)展，可視化必將成為一種有力的教學(xué)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(xué)科是極具自身特點的基礎(chǔ)學(xué)科，一方面其學(xué)習(xí)研究對象之間具有多元的線性關(guān)系，且歷史環(huán)境、歷史事件、歷史人物等都具有不可復(fù)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(xué)難度。另一方面歷史學(xué)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(xué)習(xí)和研究歷史的著力點。如果認為歷史學(xué)科就是死記硬背的學(xué)科，那么歷史學(xué)科就沒有存在的必要了，更加不必提及大學(xué)歷史教學(xué)了?？梢暬虒W(xué)將為歷史教學(xué)帶來新的助力，特別是在大數(shù)據(jù)日益活躍的當(dāng)下。一方面，可視化教學(xué)借助計算機圖形圖像多媒體技術(shù)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(xué)生以直觀感受，便于其理解和消化所學(xué)內(nèi)容，弱化了學(xué)生對客觀歷史知識的時空距離感。另一方面，可視化技術(shù)可以把晦澀難懂不易理解的歷史概念、錯綜復(fù)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(xué)歷史學(xué)科在大數(shù)據(jù)背景下的可視化教學(xué)將是“視覺文化研究對拓寬教育技術(shù)發(fā)展有著深層次的意義”[5]一次深刻的闡釋。

二、大學(xué)歷史教學(xué)現(xiàn)狀

根據(jù)本科歷史教學(xué)目標的要求，大學(xué)階段的歷史教學(xué)應(yīng)著重關(guān)注基礎(chǔ)歷史知識的普及和學(xué)生歷史思維的培養(yǎng)。但從現(xiàn)實來看，大學(xué)的歷史教學(xué)往往側(cè)重于對學(xué)生的知識性教導(dǎo)， 而忽略了按照歷史發(fā)展脈絡(luò)對其進行情景式啟發(fā)。大學(xué)歷史教學(xué)往往淪為教師的“一言堂”，“閱讀”PPT課件，或者照本宣科，學(xué)生被動地接收老師的知識灌輸。課堂上學(xué)術(shù)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(dǎo)致教學(xué)氛圍沉悶，教學(xué)模式僵化，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和探究性也逐漸日益消減。

從全人類視域關(guān)注歷史，猶如個人關(guān)切其記憶。作為整個人類學(xué)科體系信息基礎(chǔ)，歷史學(xué)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(xué)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(xué)應(yīng)該是以學(xué)生為主體，促使其理解并掌握歷史史實，積極主動地學(xué)會思考歷史現(xiàn)象。

三、可視化教學(xué)的實施方式

大數(shù)據(jù)背景下，可視化教學(xué)的實施必須借助計算機多媒體技術(shù)作為底層支撐，利用文字描述法、結(jié)構(gòu)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(xué)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(xué)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(guān)系，是一種表征知識和結(jié)構(gòu)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(luò)圖。在教學(xué)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(xué)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(dǎo)圖

思維導(dǎo)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(wù)或其他關(guān)聯(lián)項目等。思維導(dǎo)圖強調(diào)圖文并茂，借助相互隸屬及相關(guān)的層級圖來展現(xiàn)各級知識主題之間的相互關(guān)系，通過主題關(guān)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(xué)實踐中，教師借助思維導(dǎo)圖，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)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(dǎo)，激發(fā)學(xué)生求知興趣。

3.概念地圖

概念地圖是一種知識及其結(jié)構(gòu)的圖形化表達，也是思維過程或思維結(jié)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(guān)聯(lián)的文字標注所構(gòu)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(xué)習(xí)工具，可以有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。概念地圖應(yīng)用于歷史教學(xué)過程，其所呈現(xiàn)的歷史概念及相互關(guān)系，表現(xiàn)了構(gòu)建者對相關(guān)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(shù)的進步，人們的生活日益色彩化、圖像化，視覺文化應(yīng)運而生，借助可見的形象以表達、理解和解釋事物及有關(guān)知識。[7]當(dāng)前，圖形圖像已在歷史教學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，其直觀的視覺沖擊為可視化歷史教學(xué)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(zhì)載體，為歷史學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(shù)的迅速發(fā)展，特別是大數(shù)據(jù)技術(shù)的日益普及，關(guān)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(xué)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(wù)于知識趣味性的開發(fā)，引導(dǎo)教學(xué)與育人。

3.構(gòu)建歷史情境教學(xué)

歷史學(xué)科的特性決定了學(xué)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(shè)真實的歷史情境，激發(fā)學(xué)生的歷史情感，是當(dāng)前歷史教學(xué)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(xué)提供了必要條件。

虛擬歷史情境是指根據(jù)歷史學(xué)科教學(xué)的需要，以基本史實為線索框架，虛構(gòu)出具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的教學(xué)場景。在歷史教學(xué)過程中借助計算機技術(shù)，模擬歷史人物、歷史事件，創(chuàng)設(shè)可視化場景，構(gòu)建歷史教學(xué)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(xué)效果和意義

1.創(chuàng)新教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的興趣

在傳統(tǒng)的本科歷史教學(xué)中，主流的教學(xué)工具便是黑板和粉筆，教學(xué)方式則以口授為主。在整個教學(xué)活動中，授課教師處于絕對主動地位，學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但由于技術(shù)條件的限制以及應(yīng)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(shù)，就可以有效地利用多元化的歷史信息，豐富教學(xué)手段，從而極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.促進了教學(xué)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(guān)信息，傳統(tǒng)的板書逐漸被取代，新的教學(xué)方法不斷涌現(xiàn)，教學(xué)過程中有較多時間被空余出來。在這種情況下，為教師教學(xué)地位的轉(zhuǎn)化提供了可能，即教師從絕對的講授轉(zhuǎn)化為協(xié)同的指導(dǎo)，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(dǎo)學(xué)生思考問題，協(xié)助學(xué)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(shù)，教學(xué)方法的多樣化促使教學(xué)過程中師生地位的轉(zhuǎn)變，授課教師成為課堂活動的主導(dǎo)，而學(xué)生則成為課堂的絕對主體。

3.豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)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(xué)改革，全力推動信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合。因而本科歷史教學(xué)應(yīng)以教科書內(nèi)容為基礎(chǔ)，根據(jù)科學(xué)原則引入教科書之外的相關(guān)內(nèi)容，擴大學(xué)生的知識視域。當(dāng)前，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，教師應(yīng)借助計算機信息手段來充實、提升、凝練歷史學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，并利用新的可視化教學(xué)方式直觀地講授，從而不斷拓寬學(xué)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(xué)習(xí)和教育的未來[M]. 趙中建，張燕南譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2015.

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

[6] 陳興華.民法學(xué)的可視性教學(xué)探討[J].云南大學(xué)學(xué)報（法學(xué)版），2007，20（1）：154-158.

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

責(zé)任編輯：楊國棟