大数据背景下历史学科的可视化教学

聊城大学东昌学院 于 浩 山东聊城第二中学 刘 敏

维克多·迈尔勋伯格和肯扬·库基尔指出，这场信息风暴以巨大的数据见证了所有人的生活、工作和思想。大数据不是随机样本，但数据的混合需要所有数据和相关比。目前，行业中并没有统一的大数据标准化定义，仅仅是总结了大数据的“3V”特性：体积（超大数据量）、多样性（数据多样性）和速度（数据创建和传输的高速性）。维克多·迈尔勋伯格认为，在教育中应用大数据将有效重建教育的三大特征：个性化、反馈和概率，这些特征决定了教育的未来。

一、历史学科的可视化教学

随着计算机通信技术的飞速发展，信息资源的多样性越来越有效。例如，碎片化和掩蔽远远超出了人脑的范围。可视化技术是为了使研究动态数据变化和将符号数据转换成可视图像更容易，并允许研究人员自由地转换复杂的多维数据。可视化的本质是使用图形和图像来显示数据，这样是处理大量数据最有效的方式。教育心理学认为，受过教育的人从学习和生活中获取信息的最大途径是视觉，所以图形和图像能够帮助你理解信息的本质以及它们之间的关系。伴随可视化技术的不断发展，尤其是虚拟现实技术的迅猛发展，可视化教学已经成为一种有效的教学手段。

历史是以事物属性为基础，研究课题之间存在着某种干线性关系，史实、历史人物等都不能复制，只能根据历史文物得出其他的幻想和逻辑结论，这就使得学习者很难理解。历史学不仅仅是书本上浅显明了的知识的集合，它还包含启发性的逻辑，这是揭示历史发展规律的根本支柱，也是历史学科研究的重点。历史学科的可视化将给历史教学带来新的帮助，可视化技术能直观、清晰地表示出模糊的历史概念和复杂的历史事件，从而探究隐藏的历史对象，分析历史发展的规律。可视化技术以大数据为支撑，采用计算机图形学和图像多媒体技术，图形化、形象化、动态化地展示教科书中的历史知识，呈现给学生最为直观的感觉，促进了学生对历史事物的理解，加强了对时间和空间的把握。这种以大数据为依托，以可视化技术为手段的教学模式，对历史教学和研究具有深远意义。

二、历史教学现状

根据历史教学要求，历史教学以普及历史基本知识、培养学生历史思维为重点。然而，在实际教学过程中，教师总是更多地注重知识化教学，让学生跟读或者背诵，忽视了根据历史发展脉络进行情境相关的启发。学生被动地接受教师灌输的知识，师生之间的互动停留在问题和答案的层面，对有争议的历史事件很少阐述不同的观点。这就导致了历史教学环境枯燥、教师教学方法僵化、学生学习主动性降低等一系列的问题。如果从全人类的角度来看待历史，历史就像一面镜子，人们从历史中寻找自己的境遇，进而形成传统的文化和新挑战的基础。史学课程的内容是过去发生的社会变迁与思想的融合，在理想的历史课程中，学生需要理解历史事实、反思历史现象、培养历史思维。

三、可视化教学的实施方式

在可视化教学方法中，采用图解法和图像再现法相结合的方式进行教学，必须对大量的数据进行可视化描述。

（一）具象化的图示、表格及文字说明

具体的图示、表格和文本说明是实施可视化教学的重要方法，能直观、清晰地说明事物的逻辑提示或内容。

1.概念图

概念图是一种将知识和结构有机地联系起来的工具，该模型能够展示不同概念间的关系，并最终形成将所有概念有机联系在一起的网络图。教师可以从整体的角度理解知识体系，保证概念的完整性，激发学生的思维，教会学生认识历史时空的不同方面，避免把学生束缚在静态的书本知识中。

2.思维导图

思维导图是一种图形化的工具，是一种传达思想的工具，结合所有代表性的词条、任务或其他相关项目，围绕中心主题展开。思维导图强调图形和文字的结合，其显示了知识主题之间在不同层次上的联系，并给出了它们的层次图，记忆链接由主题关键字与视觉元素（如图像和颜色）分配。教师可以利用思维导图发现学生历史思维的差异，为学生提供个性化的启发和指导，激发学生的学习兴趣。

3.概念地图

概念地图是由节点、链接和文本注释组成，节点间提取关联，结构用几何图形或图案来表示。概念图是一种简单有效的学习工具，可以有效提高学生的学习效率。在教学过程中运用概念图，历史概念及其联系体现了设计者对相关历史知识的理解和认识。

（二）直观化的图形与图像

随着信息技术的不断发展，人们的生活越来越丰富多彩、越来越直观。视觉文化是随着时间的推移而产生的，它使人们能够清晰地表达、理解相关知识。目前，图形图像被广泛地应用于历史教学领域，其视觉效果为历史视觉教学提供了必要的条件准备。

1.承载历史信息的图片图画

历史图像是史实的物质载体，是史学家解读历史进程的有力依据，是史学形象化的工具。图像信息的深度转换，一方面能直观地激发学生的学习兴趣，另一方面能有效地提高学生分析和解决历史问题的能力。

2.记录历史信息的音频、视频

随着网络技术的迅猛发展，尤其是信息技术的大规模普及，许多历史音像资料已经逐步成为历史教学的重要信息资源。为了搜集、挖掘、整理历史音像资料，我们要消除错误、保持真理、遵循节制原则，以历史课程为核心，开发趣味性知识课程。

3.构建历史情境教学

历史的特点决定了学生无法经历历史的环境和过程，这是历史教学中一个亟待解决的问题。我们应该构建一个基于史实的真实历史环境，激发学生的历史情感。在大数据背景下，虚拟历史情境成为可能，为学生进行可视化历史学习提供了必要的前提。

虚拟历史背景是以情感色彩和形象为特征的动态的、具体的教学模式，是历史教学的参照点。在历史教学中，利用计算机技术再现历史人物和历史事件，创造视觉场景，构建虚拟情境，能把历史人物、历史事件纳入历史的合适空间，缩短现实与历史的距离，从新的角度重新审视历史。

四、教学效果和意义

（一）创新教学手段，激发学生兴趣

以黑板、粉笔为主的教学方式是传统历史教学中使用最广泛的一种教学方式。在传统的课堂教学过程中，教师处于绝对主动的位置，学生被动地接受知识，教师和学生之间缺乏互动交流，教学往往是以单向的U 型传播方式进行的。在传统课堂教学中，教师也尝试通过一些信息媒体提高学生的学习兴趣，但是由于处理条件和保存方法的限制，教学效果并不理想。现在，在大数据技术的支持下，教师能够有效地利用各种历史信息，丰富教学内容，极大地提高了学生的学习兴趣。

（二）促进教学方法的改进

信息技术快速发展的今天，复杂庞大的数据可以使用计算机多媒体进行信息整合，传统计算机被取代，教学方法在进步，教学过程也在不断创新。布里格在这种情况下，提出了一种可能性：改变教师的地位，教师可以从绝对教学转变为联合辅导。教师在传播知识的过程中，可以有更多的时间完成知识的回溯，让学生思考问题，帮助学生分析和理解问题。

（三）丰富教学内容，开阔学生视野

本科历史教学以教材内容为基础，课后提供了大量的学习资料，极大地丰富了学生的学习内容。以大数据时代为背景，利用信息技术丰富和完善历史课程内容，运用可视化方法进行直观教学，有利于不断开阔学生的视野。

（四）帮助教师整合知识，厘清教学思路

教师是教育活动的引导者，教师对知识的理解认识决定了学生对知识理解认识的程度。教师在备课过程中，可以充分利用视觉教学工具（如概念图和思维导图），以建构、整合所有与学科相关的知识概念，将新旧知识相结合，并准确利用历史事件、历史概念、历史发展过程等，从而增强教师的分析处理能力，提高教师的知识理解能力，使教师的教学思路更加清晰，优化教学过程。

可视化技术在教育领域的具体表现方式多种多样，不仅局限于已开发的可视化教育工具（概念图、思维导图等）、情景模拟、虚拟场景等。它是一种直观的教学方法，教师在教学中要不断思考实际的教学方法，不断创新和发展更好的视觉表现方法。可视化教学不仅是现代教育技术，更是现代教育理念的体现。可视化大学历史教学研究就是研究采用“可视化”方法进行大学历史教学，“可视化”教学方法只要能够将复杂抽象的知识可视化，就可以有效改变历史教学环境枯燥的现状。教师只要能够让所教授的知识生动而突出，都可以称为视觉教学法。本文所阐述的方法只是沧海一粟，还有更大的可视化教学空间有待发现。这就要求教师要灵活运用已有的可视化教学方法，把“可视”作为教学理念融入教学之中。唯有如此，才能充分开发教师的教学智慧，创造更加丰富、科学、有效的视觉教学方法，并最终实现知识的传播与创新。