5G技术在中学历史课程教学中的应用场景探析

刘昌玉　卞晓宇

葛剑雄在《历史学是什么》中说：“对于历史的专门性研究，就是历史学，简称为史学，也可以称之为历史科学，它不仅包括历史本身，还应该包括在历史事实的基础上研究和总结历史发展的规律，以及总结研究历史的方法和理论。”[1]对历史本身和历史规律的理解，不仅影响中学生对过去事件的看法，也影响着他们对当下社会方方面面的解读。中学阶段的历史教学，对于价值观尚未完全形成、知识体系还未完全构建的中学生有着重要意义。2018 年，教育部发布的《教育信息化 2.0 行动计划》中明确指出：加快面向下一代网络的高校智能学习体系建设。适应5G网络技术发展，服务全时域、全空域、全受众的智能学习新要求。[2] 2019年6月6日上午，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家企业颁发5G牌照，中国正式进入5G元年。5G技术将会在不久的将来对中学历史教学产生巨大的影响。

一、中学历史教学存在的问题

历史学科是高中的必修学科之一，但学生学习困难，兴趣不高，具体原因如下：

1.学科内容庞杂，学生识记困难

中学历史课本的内容丰富，材料详实。在《普通高中历史课程标准（2017年版）》中，“以通史的叙事框架，展示中国历史和世界历史发展的基本过程”。以世界历史为例，从“古代文明的产生与发展”，到“当代世界的发展特点和主要趋势”，[3]纷繁众多的历史事件、各个文明、各个国家和地区的历史人物、观点鲜明的思想，都被浓缩在一本书中。对于知识储备不算丰富的中学生，虽说可以极大地丰富他们的视野，但是也在考验他们的记忆能力和空间想象能力，尤其是在面对朝代变更、领土变迁时，这种情况更为明显。普通高中在历史学科的安排上，一周普遍只有2个学时。教师为了能在规定教学时间内完成教学任务，不得不以点带面，跳跃式教学。这就导致学生往往对某个历史事件只有模糊和笼统的概念，缺乏界限分明的理性认知。

2.教学方式传统，优质资源集中

由于经济发展不平衡等诸多因素，我国优质的历史教学资源普遍集中于东部沿海发达城市以及省会城市。北京、上海集中了国家相当一部分的优秀历史教师，而经济落后地区的师资力量较为薄弱。远程教育系统本应该在解决此问题上发挥重要作用，但是边远地区的学员对计算机及网络资源的占有率极低， 无法获取多媒体教学为各学科提供的丰富而优质的教学资源， 仅靠文字辅导材料难以完成远程教育学业。[4]加上网络速度慢，远程在线课程经常会出现画面卡顿、音画不同步的情况，这大大降低了学习效果。

3.教学方法单调，学生兴趣不浓

许多人对历史课的印象是死板且枯燥的，这和历史教学手段的单调脱不开关系。在传统的历史课堂教学中，许多教师照本宣科，仅仅充当历史教材的“复读机”，将书上已有的内容再读一遍，配合上传统多媒体简单的图片加以叙述，已经无法让新时代的年轻人留下深刻印象。如果学生对于历史缺乏兴趣，自然失去自主学习的动力，对于历史的学习也就仅仅局限于每周的2到3小时学习时间内，无论是对于应试还是增长见识，都限制了中学生的自我发展。

二、5G技术在中学历史教育应用场景

当下，5G时代已至，5G及其相关技术将变革以往历史教学的形式，通过其“高速度、低延时、低功耗、泛在网”的特点[5]，与虚拟现实技术、情境感知技术紧密结合，在沉浸式课堂教学、超高清视频远程教学和情境感知技术自主学习等方面发挥重要作用，颠覆传统中学历史教学模式。

（一）5G+VR（Virtual Reality）的沉浸式课堂教学模式

虚拟现实技术（VR）是一种能够使人以沉浸的方式进入和体验人为创造的虚拟世界的计算机仿真技术。[6]视听教学的代表理论“经验之塔”认为，越具体的知识越容易被学生理解，在教学中应当提供各种教具，创造教學情景来帮助学生进行具体学习，从而使知识更容易被学生理解。[7]

在中学历史教学中，对于历史人物、历史事件的客观认知是必不可少的，需要学生在掌握政治背景、社会风气和经济状况的基础上才能对其有一个较为理性的把握。在这个过程中，许多学生缺乏抽象思维和空间想象能力，如果采用便携式VR设备的情景还原，让学生亲眼看到历史过程，印象会深刻许多。以第一次世界大战为例，“一战中的华工”以“历史纵横”这种小贴士的形式镶嵌在几幅图片之中，作为次重点，很少有老师会专门讲这一内容，学生也很少去主动学习这一部分。但如果学生带上VR设备后，能以“以工代战”华工的身份参与这场战争，能感受到耳边飞驰而过的子弹，看到身边倒下的枯瘦工友，听见前线战场雷鸣般的炮火声，这对青少年的心灵势必有更深层次的震撼。无论是对于反战、和平的普世价值培养，还是“落后就要挨打”的爱国情怀培养，这种震撼比青少年背一晚上的历史教材都要深远得多，也有效得多。在识记方面，许多学生对于线路、领土变更只有一个大致的了解，口头叙述或许能够叙述出来，但是如果在地图上指出历史上的商路、领土，可能完全不知道从何下手。以“新航路的开辟”为例，许多学生或许知道何为“三角贸易”，但是却连地图上西班牙、葡萄牙在哪里都不知道。若是能让学生以一个“上帝视角”坐在教室，而教室在便携VR的虚构下成为了大西洋中心，学生可以亲眼目睹运送纺织品、枪支、手工制品的船只从“欧洲”出发，行驶过自己的身边，抵达教室内的“非洲”，换取奴隶后再运往“美洲”。并将交互性设计参与其中，学生可以拖动船只，船只也可以给予学生诸如沉船、颠簸等生动的反馈，甚至可以让学生听见船只上黑奴痛苦的呻吟声。这种全息3D的教学，相对于传统多媒体的PPT放映，教学成果将有明显的提升。5G+VR的沉浸式课堂教学模式，能大大提高学生对历史事件的理解把握能力，加深记忆效果，提高学生的自主学习兴趣。而老师扮演的角色，将不再是课堂上宣读书本内容的“复读机”，而是情景再现时的“讲解员”。面对内容庞杂的中学历史教材，很多内容学生不需要去进行大量的背诵，历史的样貌就会深深烙印在他们的脑海里。

（二）5G+超高清视频远程教学模式

URLLC（Ultra—Reliable Low—Latency Communications）是5G三大应用场景之一，超低延时和极高的传输速度可以为教师和学生带来更为便捷的使用体验。低功耗的5G设备便携性强，学生和老师都可以足不出户进行学习。内陆很多经济落后地区道路不便，很多学生光上学的路程都需要花费几个小时，5G覆盖到这些地区后，学生在家里就可以通过VR设备进行历史学习，和发达城市的学生享受同样的教育资源。在普通高中教科书历史必修《中外历史纲要（下）》的“欧洲的思想解放运动”章节中[8]，各种抽象思想百花齐放，教材作为图文材料，有着不可避免的局限性，但丁、马丁·路德、伏尔泰等人的思想，绝不是一两句话就可以概括的。优秀的历史教师往往能深入浅出地解析这一时期的思想，方便学生们的理解。对于教师，可以在4K/8K的清晰度下看到相隔千里的学生学习情况，甚至比在真实的教室内看得更加清楚，有助于历史教师发现学生学习中的困惑，并提供及时的讲解。5G+超高清视频远程教学模式，无疑可以深化偏远落后地区对于教材的理解。5G 远程教学将极大延伸优质教育资源的覆盖半径，实现优质教育资源下沉。[9]也可以实现优质教育资源共享，解决发达地区和相对落后地区教育资源不公平，名校和普通中学教育资源不公平的问题，促进教育平衡，方便“寒门出贵子”。

（三）5G+情境感知技术的自主学习模式

情境感知技术是一个采用了传感器等相关技术的信息管理系统，使得终端设备具备感知当前情境的能力，并分析位置、用户行为等情境信息，主动为用户提供合适的服务。5G网络部署正当时，依托大数据、物联网、移动互联网、云计算、人工智能等技术， 将赋予万物互联、万物智慧、万物感知的能力。[10]以“5G  mMTC”（Massive Machine Type of Communication）大规模物联网场景为依托的“智能教室”，配备了大量互相连接的高科技设备，诸如便携式VR，智能触摸屏、智能空调、人体生理检测设备、智能笔等。在这些设备中，也嵌入了大量的软件：人脸识别、温度识别、语音识别、心率识别、表情识别等。这些硬件软件协同工作，分析出学生的学习难点（甚至可以在学生意识到这个问题之前）。以“第二次世界大战”为例[11]，如果学生在学习这一章节时反复和第一次世界大战做比较，不断翻看之前的内容，便携式VR会根据学生圈画的重点弹出由教师归纳整理的重点、难点，学生可以自己选择是否阅读VR推送的内容。5G将与大数据、人工智能（Artifical Intelligence，AI）结合，处理多通道输入的非精确性、二义性、冲突性的问题，从多维度客观地判断出学生细微动作和表情背后的情緒，从而精准推送学生需要的信息。实现所想即所见，所见即所得。中学历史教师也可以将相关史料、课后练习、相关音频、视频都放入云端，方便学生在信息碎片化的时代去伪存真。以第二次世界大战中的“历史纵横”为例，教材上用了一些篇幅介绍了斯大林格勒战役。教师完全可以将斯大林格勒战役的影视作品放入云端，学生在学习这一章节时，可以选择通过VR亲眼看一看这场战争。5G+情境感知技术的自主学习模式，彻底打破了时间界限，即使老师不在教室，也会有一个更懂学生的虚拟“教师”向他提供需要的知识，与课堂教学模式一起，搭建起高效的自主学习+沉浸式课堂学习平台。这样的学习模式大幅提高了学生自主学习能力和学习兴趣，也给了教师更多时间打磨课程。

历史学是一门严谨的科学，对于中学教育来说，也是一门有趣的学科。无论是东部沿海地区城市、省会城市等经济发达城市的中学，还是西部相对落后地区的中学，都应该立足于自身的核心竞争优势，早做5G布局，紧跟相关技术发展趋势，结合云技术、AI技术、VR技术，构建“互联网+”智慧校园， 打破时空界限， 整合优质教学资源， 创新教学模式， 促进教育不断向开放、共享、智能、个性化方向转型发展。[12] 正如前文所言，5G时代下的中学历史教学，应该走在技术应用的前沿，是更鲜活、更有互动性、更有开放性的。

【注释】

[1]葛剑雄，周筱赟：《历史学是什么》，北京：北京大学出版社，2002年，第72页。

[2]教育部：《教育信息化2.0行动计划（节选）》，《教育科学论坛》2018年第15期，第10页。

[3]教育部：《普通高中历史课程标准（2017年版）》，北京：人民教育出版社，2018年，第12—17页。

[4]邹淑芳，何云葵：《多媒体与网络技术在边疆民族地区远程教育教学中的实践性探析》，《继续教育》2008年第5期，第60页。

[5]项立刚：《5G时代》，北京：人民大学出版社，2019年，第95页。

[6]张量，金益，刘媛霞，牛丽：《虚拟现实（VR）技术与发展研究综述》，《信息与电脑》2019年第17期，第126页。

[7]陈维维：《审视与反思：戴尔“经验之塔”的发展演变》，《电化教育研究》2015年第4期，第11页。

[8][11]教育部：《普通高中教科书·历史·必修·中外历史纲要（下）》，北京：人民教育出版社，2019年，第45—50、100—106页。

[9]岳梅，张叶江：《5G技术在超声医学课程教学中的应用场景研究》，《中国继续医学教育》2019年第31期，第61页。

[10]张传福，何庆瑜：《人工智能在5G中的应用》，《电信技术》2019年第11期，第50页。

[12]杨瑛霞：《教育信息化的转型：“互联网 + 智慧校园”的构建研究》，《吉林省教育学院学报》2019年第7期，第115页。