大數(shù)據(jù)背景下歷史學科的可視化教學

聊城大學東昌學院 于 浩 山東聊城第二中學 劉 敏

維克多·邁爾勛伯格和肯揚·庫基爾指出，這場信息風暴以巨大的數(shù)據(jù)見證了所有人的生活、工作和思想。大數(shù)據(jù)不是隨機樣本，但數(shù)據(jù)的混合需要所有數(shù)據(jù)和相關比。目前，行業(yè)中并沒有統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)標準化定義，僅僅是總結(jié)了大數(shù)據(jù)的“3V”特性：體積（超大數(shù)據(jù)量）、多樣性（數(shù)據(jù)多樣性）和速度（數(shù)據(jù)創(chuàng)建和傳輸?shù)母咚傩裕?。維克多·邁爾勛伯格認為，在教育中應用大數(shù)據(jù)將有效重建教育的三大特征：個性化、反饋和概率，這些特征決定了教育的未來。

一、歷史學科的可視化教學

隨著計算機通信技術的飛速發(fā)展，信息資源的多樣性越來越有效。例如，碎片化和掩蔽遠遠超出了人腦的范圍?？梢暬夹g是為了使研究動態(tài)數(shù)據(jù)變化和將符號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視圖像更容易，并允許研究人員自由地轉(zhuǎn)換復雜的多維數(shù)據(jù)?？梢暬谋举|(zhì)是使用圖形和圖像來顯示數(shù)據(jù)，這樣是處理大量數(shù)據(jù)最有效的方式。教育心理學認為，受過教育的人從學習和生活中獲取信息的最大途徑是視覺，所以圖形和圖像能夠幫助你理解信息的本質(zhì)以及它們之間的關系。伴隨可視化技術的不斷發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實技術的迅猛發(fā)展，可視化教學已經(jīng)成為一種有效的教學手段。

歷史是以事物屬性為基礎，研究課題之間存在著某種干線性關系，史實、歷史人物等都不能復制，只能根據(jù)歷史文物得出其他的幻想和邏輯結(jié)論，這就使得學習者很難理解。歷史學不僅僅是書本上淺顯明了的知識的集合，它還包含啟發(fā)性的邏輯，這是揭示歷史發(fā)展規(guī)律的根本支柱，也是歷史學科研究的重點。歷史學科的可視化將給歷史教學帶來新的幫助，可視化技術能直觀、清晰地表示出模糊的歷史概念和復雜的歷史事件，從而探究隱藏的歷史對象，分析歷史發(fā)展的規(guī)律?？梢暬夹g以大數(shù)據(jù)為支撐，采用計算機圖形學和圖像多媒體技術，圖形化、形象化、動態(tài)化地展示教科書中的歷史知識，呈現(xiàn)給學生最為直觀的感覺，促進了學生對歷史事物的理解，加強了對時間和空間的把握。這種以大數(shù)據(jù)為依托，以可視化技術為手段的教學模式，對歷史教學和研究具有深遠意義。

二、歷史教學現(xiàn)狀

根據(jù)歷史教學要求，歷史教學以普及歷史基本知識、培養(yǎng)學生歷史思維為重點。然而，在實際教學過程中，教師總是更多地注重知識化教學，讓學生跟讀或者背誦，忽視了根據(jù)歷史發(fā)展脈絡進行情境相關的啟發(fā)。學生被動地接受教師灌輸?shù)闹R，師生之間的互動停留在問題和答案的層面，對有爭議的歷史事件很少闡述不同的觀點。這就導致了歷史教學環(huán)境枯燥、教師教學方法僵化、學生學習主動性降低等一系列的問題。如果從全人類的角度來看待歷史，歷史就像一面鏡子，人們從歷史中尋找自己的境遇，進而形成傳統(tǒng)的文化和新挑戰(zhàn)的基礎。史學課程的內(nèi)容是過去發(fā)生的社會變遷與思想的融合，在理想的歷史課程中，學生需要理解歷史事實、反思歷史現(xiàn)象、培養(yǎng)歷史思維。

三、可視化教學的實施方式

在可視化教學方法中，采用圖解法和圖像再現(xiàn)法相結(jié)合的方式進行教學，必須對大量的數(shù)據(jù)進行可視化描述。

（一）具象化的圖示、表格及文字說明

具體的圖示、表格和文本說明是實施可視化教學的重要方法，能直觀、清晰地說明事物的邏輯提示或內(nèi)容。

1.概念圖

概念圖是一種將知識和結(jié)構(gòu)有機地聯(lián)系起來的工具，該模型能夠展示不同概念間的關系，并最終形成將所有概念有機聯(lián)系在一起的網(wǎng)絡圖。教師可以從整體的角度理解知識體系，保證概念的完整性，激發(fā)學生的思維，教會學生認識歷史時空的不同方面，避免把學生束縛在靜態(tài)的書本知識中。

2.思維導圖

思維導圖是一種圖形化的工具，是一種傳達思想的工具，結(jié)合所有代表性的詞條、任務或其他相關項目，圍繞中心主題展開。思維導圖強調(diào)圖形和文字的結(jié)合，其顯示了知識主題之間在不同層次上的聯(lián)系，并給出了它們的層次圖，記憶鏈接由主題關鍵字與視覺元素（如圖像和顏色）分配。教師可以利用思維導圖發(fā)現(xiàn)學生歷史思維的差異，為學生提供個性化的啟發(fā)和指導，激發(fā)學生的學習興趣。

3.概念地圖

概念地圖是由節(jié)點、鏈接和文本注釋組成，節(jié)點間提取關聯(lián)，結(jié)構(gòu)用幾何圖形或圖案來表示。概念圖是一種簡單有效的學習工具，可以有效提高學生的學習效率。在教學過程中運用概念圖，歷史概念及其聯(lián)系體現(xiàn)了設計者對相關歷史知識的理解和認識。

（二）直觀化的圖形與圖像

隨著信息技術的不斷發(fā)展，人們的生活越來越豐富多彩、越來越直觀。視覺文化是隨著時間的推移而產(chǎn)生的，它使人們能夠清晰地表達、理解相關知識。目前，圖形圖像被廣泛地應用于歷史教學領域，其視覺效果為歷史視覺教學提供了必要的條件準備。

1.承載歷史信息的圖片圖畫

歷史圖像是史實的物質(zhì)載體，是史學家解讀歷史進程的有力依據(jù)，是史學形象化的工具。圖像信息的深度轉(zhuǎn)換，一方面能直觀地激發(fā)學生的學習興趣，另一方面能有效地提高學生分析和解決歷史問題的能力。

2.記錄歷史信息的音頻、視頻

隨著網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展，尤其是信息技術的大規(guī)模普及，許多歷史音像資料已經(jīng)逐步成為歷史教學的重要信息資源。為了搜集、挖掘、整理歷史音像資料，我們要消除錯誤、保持真理、遵循節(jié)制原則，以歷史課程為核心，開發(fā)趣味性知識課程。

3.構(gòu)建歷史情境教學

歷史的特點決定了學生無法經(jīng)歷歷史的環(huán)境和過程，這是歷史教學中一個亟待解決的問題。我們應該構(gòu)建一個基于史實的真實歷史環(huán)境，激發(fā)學生的歷史情感。在大數(shù)據(jù)背景下，虛擬歷史情境成為可能，為學生進行可視化歷史學習提供了必要的前提。

虛擬歷史背景是以情感色彩和形象為特征的動態(tài)的、具體的教學模式，是歷史教學的參照點。在歷史教學中，利用計算機技術再現(xiàn)歷史人物和歷史事件，創(chuàng)造視覺場景，構(gòu)建虛擬情境，能把歷史人物、歷史事件納入歷史的合適空間，縮短現(xiàn)實與歷史的距離，從新的角度重新審視歷史。

四、教學效果和意義

（一）創(chuàng)新教學手段，激發(fā)學生興趣

以黑板、粉筆為主的教學方式是傳統(tǒng)歷史教學中使用最廣泛的一種教學方式。在傳統(tǒng)的課堂教學過程中，教師處于絕對主動的位置，學生被動地接受知識，教師和學生之間缺乏互動交流，教學往往是以單向的U 型傳播方式進行的。在傳統(tǒng)課堂教學中，教師也嘗試通過一些信息媒體提高學生的學習興趣，但是由于處理條件和保存方法的限制，教學效果并不理想?，F(xiàn)在，在大數(shù)據(jù)技術的支持下，教師能夠有效地利用各種歷史信息，豐富教學內(nèi)容，極大地提高了學生的學習興趣。

（二）促進教學方法的改進

信息技術快速發(fā)展的今天，復雜龐大的數(shù)據(jù)可以使用計算機多媒體進行信息整合，傳統(tǒng)計算機被取代，教學方法在進步，教學過程也在不斷創(chuàng)新。布里格在這種情況下，提出了一種可能性：改變教師的地位，教師可以從絕對教學轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)合輔導。教師在傳播知識的過程中，可以有更多的時間完成知識的回溯，讓學生思考問題，幫助學生分析和理解問題。

（三）豐富教學內(nèi)容，開闊學生視野

本科歷史教學以教材內(nèi)容為基礎，課后提供了大量的學習資料，極大地豐富了學生的學習內(nèi)容。以大數(shù)據(jù)時代為背景，利用信息技術豐富和完善歷史課程內(nèi)容，運用可視化方法進行直觀教學，有利于不斷開闊學生的視野。

（四）幫助教師整合知識，厘清教學思路

教師是教育活動的引導者，教師對知識的理解認識決定了學生對知識理解認識的程度。教師在備課過程中，可以充分利用視覺教學工具（如概念圖和思維導圖），以建構(gòu)、整合所有與學科相關的知識概念，將新舊知識相結(jié)合，并準確利用歷史事件、歷史概念、歷史發(fā)展過程等，從而增強教師的分析處理能力，提高教師的知識理解能力，使教師的教學思路更加清晰，優(yōu)化教學過程。

可視化技術在教育領域的具體表現(xiàn)方式多種多樣，不僅局限于已開發(fā)的可視化教育工具（概念圖、思維導圖等）、情景模擬、虛擬場景等。它是一種直觀的教學方法，教師在教學中要不斷思考實際的教學方法，不斷創(chuàng)新和發(fā)展更好的視覺表現(xiàn)方法?？梢暬虒W不僅是現(xiàn)代教育技術，更是現(xiàn)代教育理念的體現(xiàn)?？梢暬髮W歷史教學研究就是研究采用“可視化”方法進行大學歷史教學，“可視化”教學方法只要能夠?qū)碗s抽象的知識可視化，就可以有效改變歷史教學環(huán)境枯燥的現(xiàn)狀。教師只要能夠讓所教授的知識生動而突出，都可以稱為視覺教學法。本文所闡述的方法只是滄海一粟，還有更大的可視化教學空間有待發(fā)現(xiàn)。這就要求教師要靈活運用已有的可視化教學方法，把“可視”作為教學理念融入教學之中。唯有如此，才能充分開發(fā)教師的教學智慧，創(chuàng)造更加豐富、科學、有效的視覺教學方法，并最終實現(xiàn)知識的傳播與創(chuàng)新。