5G技術在中學歷史課程教學中的應用場景探析

劉昌玉　卞曉宇

葛劍雄在《歷史學是什么》中說：“對于歷史的專門性研究，就是歷史學，簡稱為史學，也可以稱之為歷史科學，它不僅包括歷史本身，還應該包括在歷史事實的基礎上研究和總結歷史發(fā)展的規(guī)律，以及總結研究歷史的方法和理論。”[1]對歷史本身和歷史規(guī)律的理解，不僅影響中學生對過去事件的看法，也影響著他們對當下社會方方面面的解讀。中學階段的歷史教學，對于價值觀尚未完全形成、知識體系還未完全構建的中學生有著重要意義。2018 年，教育部發(fā)布的《教育信息化 2.0 行動計劃》中明確指出：加快面向下一代網絡的高校智能學習體系建設。適應5G網絡技術發(fā)展，服務全時域、全空域、全受眾的智能學習新要求。[2] 2019年6月6日上午，工信部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電四家企業(yè)頒發(fā)5G牌照，中國正式進入5G元年。5G技術將會在不久的將來對中學歷史教學產生巨大的影響。

一、中學歷史教學存在的問題

歷史學科是高中的必修學科之一，但學生學習困難，興趣不高，具體原因如下：

1.學科內容龐雜，學生識記困難

中學歷史課本的內容豐富，材料詳實。在《普通高中歷史課程標準（2017年版）》中，“以通史的敘事框架，展示中國歷史和世界歷史發(fā)展的基本過程”。以世界歷史為例，從“古代文明的產生與發(fā)展”，到“當代世界的發(fā)展特點和主要趨勢”，[3]紛繁眾多的歷史事件、各個文明、各個國家和地區(qū)的歷史人物、觀點鮮明的思想，都被濃縮在一本書中。對于知識儲備不算豐富的中學生，雖說可以極大地豐富他們的視野，但是也在考驗他們的記憶能力和空間想象能力，尤其是在面對朝代變更、領土變遷時，這種情況更為明顯。普通高中在歷史學科的安排上，一周普遍只有2個學時。教師為了能在規(guī)定教學時間內完成教學任務，不得不以點帶面，跳躍式教學。這就導致學生往往對某個歷史事件只有模糊和籠統(tǒng)的概念，缺乏界限分明的理性認知。

2.教學方式傳統(tǒng)，優(yōu)質資源集中

由于經濟發(fā)展不平衡等諸多因素，我國優(yōu)質的歷史教學資源普遍集中于東部沿海發(fā)達城市以及省會城市。北京、上海集中了國家相當一部分的優(yōu)秀歷史教師，而經濟落后地區(qū)的師資力量較為薄弱。遠程教育系統(tǒng)本應該在解決此問題上發(fā)揮重要作用，但是邊遠地區(qū)的學員對計算機及網絡資源的占有率極低， 無法獲取多媒體教學為各學科提供的豐富而優(yōu)質的教學資源， 僅靠文字輔導材料難以完成遠程教育學業(yè)。[4]加上網絡速度慢，遠程在線課程經常會出現畫面卡頓、音畫不同步的情況，這大大降低了學習效果。

3.教學方法單調，學生興趣不濃

許多人對歷史課的印象是死板且枯燥的，這和歷史教學手段的單調脫不開關系。在傳統(tǒng)的歷史課堂教學中，許多教師照本宣科，僅僅充當歷史教材的“復讀機”，將書上已有的內容再讀一遍，配合上傳統(tǒng)多媒體簡單的圖片加以敘述，已經無法讓新時代的年輕人留下深刻印象。如果學生對于歷史缺乏興趣，自然失去自主學習的動力，對于歷史的學習也就僅僅局限于每周的2到3小時學習時間內，無論是對于應試還是增長見識，都限制了中學生的自我發(fā)展。

二、5G技術在中學歷史教育應用場景

當下，5G時代已至，5G及其相關技術將變革以往歷史教學的形式，通過其“高速度、低延時、低功耗、泛在網”的特點[5]，與虛擬現實技術、情境感知技術緊密結合，在沉浸式課堂教學、超高清視頻遠程教學和情境感知技術自主學習等方面發(fā)揮重要作用，顛覆傳統(tǒng)中學歷史教學模式。

（一）5G+VR（Virtual Reality）的沉浸式課堂教學模式

虛擬現實技術（VR）是一種能夠使人以沉浸的方式進入和體驗人為創(chuàng)造的虛擬世界的計算機仿真技術。[6]視聽教學的代表理論“經驗之塔”認為，越具體的知識越容易被學生理解，在教學中應當提供各種教具，創(chuàng)造教學情景來幫助學生進行具體學習，從而使知識更容易被學生理解。[7]

在中學歷史教學中，對于歷史人物、歷史事件的客觀認知是必不可少的，需要學生在掌握政治背景、社會風氣和經濟狀況的基礎上才能對其有一個較為理性的把握。在這個過程中，許多學生缺乏抽象思維和空間想象能力，如果采用便攜式VR設備的情景還原，讓學生親眼看到歷史過程，印象會深刻許多。以第一次世界大戰(zhàn)為例，“一戰(zhàn)中的華工”以“歷史縱橫”這種小貼士的形式鑲嵌在幾幅圖片之中，作為次重點，很少有老師會專門講這一內容，學生也很少去主動學習這一部分。但如果學生帶上VR設備后，能以“以工代戰(zhàn)”華工的身份參與這場戰(zhàn)爭，能感受到耳邊飛馳而過的子彈，看到身邊倒下的枯瘦工友，聽見前線戰(zhàn)場雷鳴般的炮火聲，這對青少年的心靈勢必有更深層次的震撼。無論是對于反戰(zhàn)、和平的普世價值培養(yǎng)，還是“落后就要挨打”的愛國情懷培養(yǎng)，這種震撼比青少年背一晚上的歷史教材都要深遠得多，也有效得多。在識記方面，許多學生對于線路、領土變更只有一個大致的了解，口頭敘述或許能夠敘述出來，但是如果在地圖上指出歷史上的商路、領土，可能完全不知道從何下手。以“新航路的開辟”為例，許多學生或許知道何為“三角貿易”，但是卻連地圖上西班牙、葡萄牙在哪里都不知道。若是能讓學生以一個“上帝視角”坐在教室，而教室在便攜VR的虛構下成為了大西洋中心，學生可以親眼目睹運送紡織品、槍支、手工制品的船只從“歐洲”出發(fā)，行駛過自己的身邊，抵達教室內的“非洲”，換取奴隸后再運往“美洲”。并將交互性設計參與其中，學生可以拖動船只，船只也可以給予學生諸如沉船、顛簸等生動的反饋，甚至可以讓學生聽見船只上黑奴痛苦的呻吟聲。這種全息3D的教學，相對于傳統(tǒng)多媒體的PPT放映，教學成果將有明顯的提升。5G+VR的沉浸式課堂教學模式，能大大提高學生對歷史事件的理解把握能力，加深記憶效果，提高學生的自主學習興趣。而老師扮演的角色，將不再是課堂上宣讀書本內容的“復讀機”，而是情景再現時的“講解員”。面對內容龐雜的中學歷史教材，很多內容學生不需要去進行大量的背誦，歷史的樣貌就會深深烙印在他們的腦海里。

（二）5G+超高清視頻遠程教學模式

URLLC（Ultra—Reliable Low—Latency Communications）是5G三大應用場景之一，超低延時和極高的傳輸速度可以為教師和學生帶來更為便捷的使用體驗。低功耗的5G設備便攜性強，學生和老師都可以足不出戶進行學習。內陸很多經濟落后地區(qū)道路不便，很多學生光上學的路程都需要花費幾個小時，5G覆蓋到這些地區(qū)后，學生在家里就可以通過VR設備進行歷史學習，和發(fā)達城市的學生享受同樣的教育資源。在普通高中教科書歷史必修《中外歷史綱要（下）》的“歐洲的思想解放運動”章節(jié)中[8]，各種抽象思想百花齊放，教材作為圖文材料，有著不可避免的局限性，但丁、馬丁·路德、伏爾泰等人的思想，絕不是一兩句話就可以概括的。優(yōu)秀的歷史教師往往能深入淺出地解析這一時期的思想，方便學生們的理解。對于教師，可以在4K/8K的清晰度下看到相隔千里的學生學習情況，甚至比在真實的教室內看得更加清楚，有助于歷史教師發(fā)現學生學習中的困惑，并提供及時的講解。5G+超高清視頻遠程教學模式，無疑可以深化偏遠落后地區(qū)對于教材的理解。5G 遠程教學將極大延伸優(yōu)質教育資源的覆蓋半徑，實現優(yōu)質教育資源下沉。[9]也可以實現優(yōu)質教育資源共享，解決發(fā)達地區(qū)和相對落后地區(qū)教育資源不公平，名校和普通中學教育資源不公平的問題，促進教育平衡，方便“寒門出貴子”。

（三）5G+情境感知技術的自主學習模式

情境感知技術是一個采用了傳感器等相關技術的信息管理系統(tǒng)，使得終端設備具備感知當前情境的能力，并分析位置、用戶行為等情境信息，主動為用戶提供合適的服務。5G網絡部署正當時，依托大數據、物聯網、移動互聯網、云計算、人工智能等技術， 將賦予萬物互聯、萬物智慧、萬物感知的能力。[10]以“5G ?mMTC”（Massive Machine Type of Communication）大規(guī)模物聯網場景為依托的“智能教室”，配備了大量互相連接的高科技設備，諸如便攜式VR，智能觸摸屏、智能空調、人體生理檢測設備、智能筆等。在這些設備中，也嵌入了大量的軟件：人臉識別、溫度識別、語音識別、心率識別、表情識別等。這些硬件軟件協同工作，分析出學生的學習難點（甚至可以在學生意識到這個問題之前）。以“第二次世界大戰(zhàn)”為例[11]，如果學生在學習這一章節(jié)時反復和第一次世界大戰(zhàn)做比較，不斷翻看之前的內容，便攜式VR會根據學生圈畫的重點彈出由教師歸納整理的重點、難點，學生可以自己選擇是否閱讀VR推送的內容。5G將與大數據、人工智能（Artifical Intelligence，AI）結合，處理多通道輸入的非精確性、二義性、沖突性的問題，從多維度客觀地判斷出學生細微動作和表情背后的情緒，從而精準推送學生需要的信息。實現所想即所見，所見即所得。中學歷史教師也可以將相關史料、課后練習、相關音頻、視頻都放入云端，方便學生在信息碎片化的時代去偽存真。以第二次世界大戰(zhàn)中的“歷史縱橫”為例，教材上用了一些篇幅介紹了斯大林格勒戰(zhàn)役。教師完全可以將斯大林格勒戰(zhàn)役的影視作品放入云端，學生在學習這一章節(jié)時，可以選擇通過VR親眼看一看這場戰(zhàn)爭。5G+情境感知技術的自主學習模式，徹底打破了時間界限，即使老師不在教室，也會有一個更懂學生的虛擬“教師”向他提供需要的知識，與課堂教學模式一起，搭建起高效的自主學習+沉浸式課堂學習平臺。這樣的學習模式大幅提高了學生自主學習能力和學習興趣，也給了教師更多時間打磨課程。

歷史學是一門嚴謹的科學，對于中學教育來說，也是一門有趣的學科。無論是東部沿海地區(qū)城市、省會城市等經濟發(fā)達城市的中學，還是西部相對落后地區(qū)的中學，都應該立足于自身的核心競爭優(yōu)勢，早做5G布局，緊跟相關技術發(fā)展趨勢，結合云技術、AI技術、VR技術，構建“互聯網+”智慧校園， 打破時空界限， 整合優(yōu)質教學資源， 創(chuàng)新教學模式， 促進教育不斷向開放、共享、智能、個性化方向轉型發(fā)展。[12] 正如前文所言，5G時代下的中學歷史教學，應該走在技術應用的前沿，是更鮮活、更有互動性、更有開放性的。

【注釋】

[1]葛劍雄，周筱赟：《歷史學是什么》，北京：北京大學出版社，2002年，第72頁。

[2]教育部：《教育信息化2.0行動計劃（節(jié)選）》，《教育科學論壇》2018年第15期，第10頁。

[3]教育部：《普通高中歷史課程標準（2017年版）》，北京：人民教育出版社，2018年，第12—17頁。

[4]鄒淑芳，何云葵：《多媒體與網絡技術在邊疆民族地區(qū)遠程教育教學中的實踐性探析》，《繼續(xù)教育》2008年第5期，第60頁。

[5]項立剛：《5G時代》，北京：人民大學出版社，2019年，第95頁。

[6]張量，金益，劉媛霞，牛麗：《虛擬現實（VR）技術與發(fā)展研究綜述》，《信息與電腦》2019年第17期，第126頁。

[7]陳維維：《審視與反思：戴爾“經驗之塔”的發(fā)展演變》，《電化教育研究》2015年第4期，第11頁。

[8][11]教育部：《普通高中教科書·歷史·必修·中外歷史綱要（下）》，北京：人民教育出版社，2019年，第45—50、100—106頁。

[9]岳梅，張葉江：《5G技術在超聲醫(yī)學課程教學中的應用場景研究》，《中國繼續(xù)醫(yī)學教育》2019年第31期，第61頁。

[10]張傳福，何慶瑜：《人工智能在5G中的應用》，《電信技術》2019年第11期，第50頁。

[12]楊瑛霞：《教育信息化的轉型：“互聯網 + 智慧校園”的構建研究》，《吉林省教育學院學報》2019年第7期，第115頁。