1.国外可视化学习研究

  可视化学习的实践探索。20 世纪 50 年代前苏联教育学家 B.B.沙塔洛夫提出了著名的纲要信号教学法。它是通过图形图表的表现方式，把课程教材组织加工成直观的、系统的知识图表。学生可利用该方式进行自主的学习活动，增强对知识的记忆，加深对知识的理解。德国在历史教学中特别注重开展可视化教学。在历史教学中地图贯穿始终，比如通过地图使得学生更为清晰地了解基督教的传播轨迹，其次会让学生参观访问各个博物馆和展览，近距离感触历史。此外，在德国历史教学大纲中，学生通过观察分析原始资料，通过自身的理解绘制图形图像，如复制金字塔和神庙的概图，加深对历史知识的记忆和理解。在美国关于历史教学的课程标准中，特别要求中小学历史教学要注意引用多种类型的可视化教学资源：包括史料档案、历史图形图表、历史文物、原始史料、历史遗址和电影等。1987 年，美国学者麦考尔米克(B.H.Mc Cormik)在美国国家科学基金研讨会的报告中正式提出了可视化（Visualization）这一专业术语。目前，“可视化”已由最初的数据可视化和信息可视化逐渐发展为知识可视化。

  可视化学习的理论研究。美国心理学家佩维奥（Paivio）首先提出了双重编码理论，为知识可视化提供了理论依据，也分析了在教学领域运用的可行性。美国管理学教授彼得·德鲁克（Peter Drucker）提出了知识管理理论，用于促进知识的获取、存储、应用、交流和传递。美国伊利诺伊州立大学教授普瑞麦格（Presmeg.N.C）系统总结了学生所用的视觉表象，她指出了关于可视化策略使用视觉表象的优缺点。此外，她还提出使用具体图形表象的缺陷，一定程度上会使学生忽视问题表征中的重要成分，因拘泥于对细节的推理，其他集中表象均有利于问题的解决。2004 年，美国知识可视化专家马丁·埃普勒（Matin J.Eppler）和雷默·伯克哈德（Remo A.Burkhard）合作编写了《知识可视化——一门新兴学科的建立及它的应用领域》的工作文档，其中给知识可视化下了正式定义：知识可视化领域研究的是视觉表征在改善两个或两个以上的人之间的知识创造与传递的应用。除传达事实信息之外，知识可视化的目标在于传输见解、经验、态度、价值观、期望、观点、意见及预测等，并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆及应用这些知识。

2.国内可视化学习研究

   近些年来，可视化教学逐渐在我国流行，并逐步应用在各学科教学中，但是历史学科的教学应用还是比较少。比如，通过知网数据库按照篇名检索“可视化”，数据库收录5.66万篇文章，检索“历史可视化”，数据库收录132篇，而检索“高中历史可视化”仅仅7篇。按照维普数据库检索“历史可视化”有927篇，检索“高中历史可视化”仅有8篇。按照万方数据库检索“历史可视化”有9333篇，检索“高中历史可视化”仅有56篇。三个数据库之间很多交叉信息，由此可见与高中历史可视化相关的研究很少。一线教师的研究大多结合自身教学实践，围绕着历史概念的可视化、思维可视化、思维导图的应用等方面撰写历史教学论文，例如鲍尔青的《历史概念的可视化教学——以人文精神的起源与发展为例》、谈娟的《思维导图：基于思维可视化的历史思维能力提升路径》、杨莹的《让学科思维“可视化”要要高中历史学科思维培养的具体策略》、黄唐静的《信息化环境下历史教学可视化的探究》、陈岩的《中学历史教学可视化的意义、内容和方式》等，他们的研究成果大多属于教学心得的理论升华，其研究的深度和广度大多不足。其中赵士祥的《历史教学中思维可视化形态路径的深度建构》从历史教学思维可视化的路径类型、历史教学思维可视化的形态解析、历史教学思维可视化的原则指向等方面对思维可视化进行较深的建构。关于学术性的论文，代表代表性的有2014年河南大学徐进的硕士论文《高中历史“可视化”教学研究》、2016年华中师范大学邓樱卉的硕士论文《高中历史“可视化”教学研究》、2016年扬州大学张琪的硕士论文《视觉传达设计在历史课堂教学中的运用》、2018年西南交通大学张晓冉的硕士论文《初中历史辅助教学内容的信息可视化研究》、2021年福建师范大学朱艳婷的硕士论文《思维可视化在高中历史教学中的应用研究》等，这些论文总体上梳理了国内外研究成果，并在历史教学可视化的理论研究和实践探究方面有一定的突破。

（一）核心概念界定

1.可视化

  “可视化”这一概念源于国外，英文单词为 “Visualization”，原意是“可使看得见的，清楚地呈现”。“可视化”是利用先进的信息技术，通过电脑的绘图、制作图像等技术，将数据转换成图形或图像，并可以进行交互的理论、方法、技术，最早应用于计算机领域，作为学科术语提出最早是在 1987 年 2 月美国国家自然科学基金会召开的一次专题研讨会上。这一概念在计算机领域运用后，医学、气象学等众多领域也逐步运用这一概念。

运用现代技术将抽象的事物与过程转换为图形、图像等形象化的表示过程，都可以称为“可视化”。一般认为，可视化是将“数据、信息和知识”转化为形象化与具体化的视觉表达形式。利用人类视觉模式快速识别，使较为抽象的“数据、信息和知识”更易读、更易懂、更易理解。

2.可视化学习

  可视化学习包括教师的教学可视化与学生的学习可视化两个方面。教学可视化就是以教师为引领，以学生为对象，在保持传统的板书、手绘等传统可视化教学手段基础上，利用现代计算机、多媒体技术和网络技术等把复杂、抽象的教学内容转化为图形、图像表示出来，使教学过程可视化、知识可视化、思维可视化。学习可视化是学生在学习新知识或复习旧知识的过程中，能够主动通过绘制思维导图、概念图、坐标轴、结构图等方式将所学知识串联起来，将知识从输入转化为输出，在输入——输出的过程中，完成信息的加工、知识的掌握和能力的培养。

3.高中历史可视化学习

  高中历史是高中阶段的一门重要的基础学科，它有自身的学科特点，一是它学习的对象具有过去性和间接性，以人类社会以往的发展过程为学习内容，时间和空间都不可复制，给学生感知历史造成困难，而学生学习历史是从感知开始的。二是历史学科中包含很多隐性知识，而这些隐性知识才是学习历史和分析历史的重点和关键，对这些隐性的知识难为其功，需要借助现代教育技术、通过图形、图像来进行显性揭示。三是对历史的理解和认识，需要从符号表征深入到逻辑形式，进而深入到意义建构，运用现代教育技术绘制简洁、清晰的思维导图、概念图、结构图、坐标轴，展现清晰的思维路向和思维方式，能够有效培养以思维为核心的历史学科素养。

  秉持技术赋能的理念，指导学生运用计算机技术、多媒体技术、网络技术绘制历史图像与图表，把历史学习可视化，实现输入——储存——加工——输入的认知加工，把现代信息技术与高中历史学科深度融合，是教育从传统走向现代、从被动学习走向实践探索的学习方式转变，是历史学科素养培育的实践创新，必将提高历史教学的水平和质量。

（二）研究价值

  随着《教育信息化2.0行动计划》的发布，教育信息化正朝着智能化迈进，我国教育信息化进入到一个崭新的历史阶段，教育信息化第二次高潮已经来临。教师运用技术对教学内容实现可视化设计，将教学信息、数据、知识、思维、技能等转换为具体化形象化的图表、图像、动画或视频等新媒体形式，可以大大降低学生获取信息、处理信息、应用信息的难度，从而体现课堂教学的有效与高效。就髙中教学而言，高中学生学习压力大、科目多、难度高，高中历史“可视化”教学可以将知识系统化、清晰化，合理设计教学结构、配置数字化教学资源、施以科学教学方法，可以促进课堂教学模式由“封闭”向“开放”转型；学生的学习方式也随之由“被动”向“主动”转变、由“线性”向“个性化”转变，推动学习的可视化。可视化技术可以使看似枯燥的历史鲜活起来，比如利用动画、视频和虚拟情境等二维和三维技术，把历史直观地呈现在学生眼前，使历史变得更加形象、立体，有利于激发学生学习兴趣，培养学生的历史感，促进学生多方面的素养得到发展。

  统编版高中历史教材每一课的体量大、要素多，思维触发点丰富，通过可视化的历史学习可以培养学生观察问题、发现问题、研究问题、解决问题等高阶思维能力，有助于深化历史学习，落实核心素养。

（三）主要观点

  （1）可视化学习实质上是实现学科教学与现代教育技术深度融合，充分发挥技术赋能的优势，既是教育现代化的表现，又是提升教育质量的保证，既能提升学生的信息素养，又能促进教师的专业化发展。

  （2）在高中历史学科开展可视化学习具有特殊的价值，历史是人类社会以往的发展过程，历史已经发生就成为永恒，不能复制，不能假设，不能实验，由于时代的间隔，造成学生感知历史的困难，而历史学习是从感知历史开始的。在历史学科中开展可视化学习，通过具体的、生动的、直观的形象创设教学情境，把学生带入特定的历史时空，以当事人的身份神入历史，便于学生感知和理解历史，有利于提高历史教学的效率。

  （3）可视化学习有利于培养学生的历史思维品质，通过信息技术手段创设概念图、结构图等，引导学生科学思维，能有效培养学生历史思维、辩证思维、逻辑思维的能力，发展学生分析、综合、归类、比较、抽象、概括、具体化等心智操作能力，提高解决问题的能力和在性情境下灵活解决问题的能力，这正是历史学科素养的本质内涵。

1.研究目标

  高中历史可视化学习研究总目标，实现高中历史教学与现代信息技术深度融合，发挥技术赋能的优势，实现学生学习方式的根本性变革，提高高中历史教学的水平和质量，促进历史学科素养的培育。具体目标：

  （1）转变学生学习方式。通过计算机技术、多媒体技术、网络技术的培养，提高学生的信息素养，运用信息技术搜集历史信息、处理历史信息、应用历史信息，培养学生自主学习的能力，这种能力以学生主观能动性的发挥为主要特征，以学生积极进行意义建构为主要形式，以学生实践探索为主要内容，以提高历史学科素养为主要目标。

  （2）形成深度学习的有效教学机制。可视化学习以建构主义理论为指导，以技术赋能为优势，以输入——储存——加工——输出的认知加工为内涵，实际上就是培养学生以对历史知识理解深度化、思维深度化、参与深度化为特征的深度学习机制，把视觉学习、听觉学习、触觉学习、动觉学习有机整合，形成阅读、理解、表达为内容的历史学科素养。

  （3）促进教师专业素养的发展。把高中历史教学与现代教育技术有机整合，对高中一线历史教师是一个现实的挑战，传统的运用一张嘴、一支粉笔、一块黑板进行历史教学的时代已经成为过去时，教师要学习现代教育技术，并运用现代教育技术进行教学设计和实施教学，在教学实践中提升自己的信息素养。同时，信息化的教学环境也促使教师角色转换，教师的教育功能也变成促进学生成长的“脚手架”，本着教学相长的原则，教师在教育教学改革的实践中发展自己成为应有之义。

2.研究内容

  （1）子课题1：可视化高中历史教学的文献研究。通过搜集、整理、归纳、提炼可视化教学的相关文献，撰写文献综述，为本课题的研究提供有益的借鉴。

  （2）子课题2：可视化高中历史教学呈现方式研究。探索可视化学习的多种呈现方式，并分析其优点和缺点，在实际教学中扬长避短，最大限度地提高教学的有效性，促进高中历史学科素养的提升。

  （3）子课题3：可视化高中历史教学的案例研究。在可视化教学的实践中，采用观课的方式，开展课例研究，形成经典的可视化学习课例集。

  （4）子课题4：可视化学习与历史学科素养培育关系的研究。聚焦历史学科素养培育，发挥技术赋能的优势，揭示历史学科素养培育与信息技术的内在关系。

   其中，子课题2和子课题3是本课题的研究重点。

（一）研究过程

  （1）准备阶段：2024.3—2024.6，申报课题并组建课题组；进行文献研究，形成文献综述；进行调查研究，形成调查报告；对课题方案进行论证，形成课题研究实施方案。

  （2）研究阶段：2024.3—2025.12，实施高中历史可视化教学；积累可视化教学案例；建构可视化教学模式；撰写论文《可视化技术在高中历史学习中的运用》；课题中期汇报。

  （3）结题阶段：2026.1—2026.3，整理课题研究资料；撰写课题研究报告；编写课题研究成果汇编；填写课题结题鉴定书；举行结题论证会。

（二）研究任务及责任分工

  1.可视化高中历史教学的文献研究，负责人：钟鑫鑫、曾茗

  2.可视化高中历史教学呈现方式研究，负责人：王亚婷、豆敏、刘玲玲

  3.可视化历史思维与历史学科素养培育关系的研究，负责人：王亚婷、赵慧敏、纵怡帆

（三）阶段性研究成果

  1.关于师生对可视化学习的认识、运用调查报告，成果形式：调查报告

  2.关于可视化学习研究的学术回顾，成果形式：文献综述

  3.高中历史可视化学习路径的建构，成果形式：教学模型

  4.可视化技术在高中历史学习中的运用研究，成果形式：论文