AI圖像識別技術在高中歷史圖文史料解讀中的應用研究

一、引言

“圖像史料，亦可稱為可視史料或影像史料，主要是指適用于歷史教學與研究的視覺圖像，一般指地圖、圖片等傳媒對象[]。但如果把視野再放開一點，那么圖像史料的指向就更廣泛了，它還包括珍藏于博物館的大量文物、遺址遺跡、碑刻、建筑、圖畫等實物和攝影照片以及影視片、紀實片等能夠提供圖像、呈現或傳達某種歷史理念、產生視覺感知的對象。”要培養學生唯物史觀、史料實證、時空觀念等歷史學科核心素養的教學目標，對其達成效果難以通過簡單的結論或統一的標準去評定[2。為了增強高中歷史圖文史料教學的有效性，采用AI圖像識別技術不僅可以高效識別歷史圖片中的文字、符號、人物、場景等關鍵信息，還可通過智能分類、語義分析、圖像修復等手段提升史料的可讀性與完整性，其為構建以學生為主體的深度學習環境提供了技術支持，也為實現歷史學科核心素養的有效培育開辟了新路徑。本文旨在探討AI圖像識別技術在高中歷史圖文史料解讀中的具體應用方式，以期為新時代歷史教育的數字化轉型提供理論支持與實踐參考。

二、高中歷史圖文史料解讀應用AI圖像識別技術的優勢

（一）智能提速增效，秒析海量圖文信息

AI圖像識別技術基于深度學習算法與龐大的圖像數據庫，具備強大的并行處理能力，可突破人工處理信息的速度局限。在高中歷史教學中，面對文物圖片、歷史地圖、文獻插圖等紛繁復雜的圖文史料時，AI能夠快速掃描圖像特征，通過模式識別與特征匹配，在短時間內完成對海量圖文的篩選、分類與關鍵信息提取。相較于傳統人工逐件分析的方法，AI技術能夠極大地縮短從資料收集到信息整合的周期，使教師在備課時與學生進行自主學習時，能更高效地獲取所需圖文資源，從而顯著提升歷史圖文史料的解讀效率。

（二）多維深挖底蘊，精準強化知識理解

AI圖像識別技術通過多模態分析，能夠從多個維度挖掘圖文史料背后的歷史內涵。其不僅能夠識別圖像中的直觀信息，還能結合圖像色彩、構圖、紋理等視覺特征，以及歷史知識庫中的時間、地點、人物關系等背景信息，進行交叉分析與深度解讀。此種多維度的解讀方式，能將圖文史料中隱含的社會文化、政治經濟、技術發展等深層次信息轉化為易于理解的知識內容。通過精準提煉關鍵知識點，幫助學生構建系統的歷史認知框架，從而強化學生對歷史知識的深度理解與綜合運用能力。

（三）全域廣拓邊界，多元豐富教學資源

AI圖像識別技術能夠突破傳統教學資源的局限，挖掘出更多潛在的歷史教學資源[3]。一方面，對于一些因年代久遠、保存狀況不佳而難以解讀的圖文資料，AI的圖像增強與修復技術可以使其重煥生機，展現出豐富的歷史內涵。例如，模糊不清的老照片、褪色的古籍插圖等，在經過AI處理后，能夠清晰呈現其中的信息，為教學提供新的素材。另一方面，AI還可以根據已有的圖文史料，生成相關的虛擬場景、補充信息或關聯資料。如在講解古代戰爭內容時，AI可根據歷史地圖與文獻記載，生成三維虛擬戰場場景，展示戰爭的過程與戰略布局，使教學資源更加多元化，有助于拓寬歷史教學的邊界。

三、AI圖像識別技術在高中歷史圖文史料解讀中的應用

（一）智能聚類歸檔，精準標注史料脈絡

AI圖像識別技術能夠通過自動分類與聚類算法，對大量歷史圖文資料進行系統化整理和歸檔。其可以根據圖像內容的相似性、時代背景、主題特征等維度，將分散、雜亂的史料信息組織成有序的知識體系，幫助教師和學生更清晰地把握史料之間的邏輯關系與歷史發展的脈絡，從而提升教學與學習的條理性與系統性。

以“中國古代政治制度”專題教學為例，教師在收集資料的過程中，選取了故宮宮殿建筑圖、古代官服畫像、科舉考試流程圖、朝堂議事場景復原圖等多種類型資料，時間跨度從秦漢至明清。AI系統可以通過圖像特征提取技術，分析每張圖片的色彩、構圖、元素等視覺特征，同時結合OCR（光學字符識別）技術提取圖中建筑匾額上的題字、服飾上的紋樣說明等文字信息。隨后，其可基于深度學習模型，將此類圖文資料按朝代、制度類型等多個維度進行分類。比如，故宮太和殿圖片被歸類到“明清時期”“皇家宮殿”類別，并被打上“皇權象征”“建筑規制”等標簽；唐代官服畫像則被劃分至“唐代”“職官制度”，被添加“文官服飾”“品階標識”“織物工藝”等信息標簽。在實際教學應用中，教師只需在系統中輸入“明清宮殿建筑”“唐代職官服飾”等關鍵詞，系統便能立即調取相關圖文資料，并以時間軸或知識圖譜的形式呈現，幫助教師快速梳理中國古代宮殿建筑在不同朝代的演變脈絡，以及服飾制度背后反映的政治等級秩序。對于學生而言，這種有序的資料檢索與呈現方式，能夠讓學生在自主學習時更清晰地把握史料之間的邏輯關系，幫助學生構建完整的知識體系，從而極大提升學習的條理性與系統性。

（二）數字智能修復，高清還原文物肌理

面對模糊、破損或褪色的歷史圖像與文物照片，AI圖像識別結合圖像增強與修復技術，可以有效去除噪聲、補全缺失部分，并提升圖像的清晰度與細節表現力[4。此種技術手段不僅有助于保護和展示珍貴的歷史圖像資源，也能夠使學生更真實、直觀地觀察文物的原始形態與工藝特征，從而增強其對歷史實物的理解與感知。

以敦煌莫高窟第220窟的唐代《維摩詰經變圖》為例，由于千年的氧化、風化作用，這幅壁畫嚴重褪色，部分區域出現剝落、裂痕，許多細節已難以辨認。AI修復系統運用生成對抗網絡（GAN）算法，首先對壁畫現存部分進行細致分析，通過大量已修復的古代壁畫圖像數據訓練模型，學習唐代壁畫的色彩搭配規律、線條勾勒技法，以及畫面構圖特點。然后，系統基于這些學習成果，對破損區域進行智能填補，通過模擬唐代畫師的筆觸與色彩運用，還原壁畫缺失的人物形象、裝飾圖案等內容。同時，利用圖像增強技術，提升畫面的清晰度與對比度，使褪色部分的色彩重新煥發生機。在修復后的《維摩詰經變圖》中，學生可以清晰地看到畫中維摩詰居士手持塵尾、侃侃而談的形象一其飄逸的衣袂線條流暢自然，面部表情細膩傳神；背景中的山水樓閣、飛天仙女等元素也栩栩如生，繁復的裝飾紋樣細節畢現。此種高清還原不僅有助于保護和展示珍貴的歷史圖像資源，更能夠讓學生跨越時空，真實、直觀地觀察文物的原始形態與工藝特征。通過對修復后壁畫的深入解讀，學生可以了解唐代佛教文化的盛行、繪畫藝術的高超水準，以及當時的社會審美風尚，從而增強對歷史實物的理解與感知，激發對傳統文化的熱愛與保護意識。

（三）深度數據解析，立體明晰地圖密碼

歷史地圖往往包含豐富的地理、政治與文化信息，但其復雜性也增加了學生的理解難度。AI圖像識別技術可以對歷史地圖進行結構化分析，提取其中的道路、疆域、地名、符號等關鍵要素，并結合地理信息系統（GIS）實現動態可視化展示，幫助學生理解地圖所承載的歷史信息，提升學生的空間認知與歷史分析能力。以開展“鄭和下西洋”這一歷史事件教學為例，明代的《鄭和航海圖》雖然詳細記錄了船隊的航行路線、途經港口、地理標識等信息，但傳統的二維地圖形式，以及古代地圖繪制的特殊符號，使得學生理解起來存在一定困難。AI系統可以對地圖進行數字化處理，并利用圖像識別技術提取其中的道路、疆域邊界、地名、航海符號等關鍵要素，且將此類信息轉化為計算機可識別的數據格式。

在此基礎上，通過結合GIS技術，AI系統可將二維地圖轉化為三維動態地圖。在三維展示界面中，學生可以通過鼠標操作，對地圖進行自由旋轉、縮放，從不同角度觀察鄭和船隊的航行路線。系統還能模擬歷史時期的海洋環境、季風變化等因素，動態演示船隊在不同季節、不同海域的航行策略。比如，當學生將視角聚焦到馬六甲海峽區域時，系統能夠顯示該海峽在季風影響下的海流方向，并標注鄭和船隊選擇特定航線避開風浪的原因。同時，AI系統還能關聯相關的歷史文獻資料，如鄭和隨行人員的航海日記、當時各國的風土人情記載等，并以圖文并茂的形式輔助學生理解地圖所承載的歷史信息。通過此種多維度、立體化的解讀方式，學生不僅能夠掌握鄭和下西洋的具體路線，更能深入理解其在航海技術、地理探索、中外交流等方面的偉大成就，并以此提升學生的空間認知與歷史分析能力。

（四）虛擬場景建模，沉浸重構歷史時空

借助AI圖像識別與三維建模技術，可以基于歷史圖片、遺址照片等資料構建虛擬歷史場景，再現古代城市、戰場、宮殿等歷史環境。此種沉浸式的學習方式能夠讓學生“置身”于特定歷史情境中，增強學習的代入感與體驗感，促進其對歷史事件與社會生活的深層次理解。

以開展“北宋東京城的城市生活”課程教學為例，AI系統可以對《清明上河圖》進行高精度圖像識別，提取圖中建筑的結構樣式、街道布局、人物活動、交通工具等細節信息。

同時，AI系統也可以參考宋代建筑文獻《營造法式》，以及相關歷史典籍，獲取建筑尺寸、材料等數據。在此基礎上，教師可以利用三維建模軟件，按照1：1的比例還原北宋東京城的城市風貌，比如汴河兩岸的商鋪酒樓、熱鬧的虹橋集市、宏偉的城樓宮殿等場景等。當學生在佩戴VR設備進人虛擬場景后，就能夠穿越時空，置身于北宋繁華的汴梁街頭。學生可以自由漫步在虹橋之上，近距離觀察河面上穿梭的商船，聆聽船工的號子聲；走進沿街的酒樓，與虛擬的商販、市民互動，了解當時的商品種類、交易方式；學生還能登上城樓，俯瞰整個東京城的布局，感受城市的規模與繁榮。此種沉浸式的教學方式，能夠將課本上抽象的文字描述轉化為生動鮮活的歷史畫面，能夠極大地增強學生的學習代入感與體驗感。當學生在虛擬場景中自主探索時，能夠直觀地感受到北宋城市商業的繁榮、市民生活的豐富多樣，以及城市規劃的獨特之處，進而深入理解宋代商品經濟發展對社會生活、文化藝術等方面產生的深遠影響。這有助于促進學生對歷史事件與社會生活的深層次理解。

（五）跨時圖像比對，精準溯源文化演變

通過對不同時期相關圖像資料的自動識別與對比分析，AI能夠揭示圖像風格、服飾變化、建筑形制等方面的歷史演變規律。這種跨時間維度的圖像比較，為研究文化傳承與變遷提供了科學依據，也有助于學生在視覺感知的基礎上建立對歷史發展連續性的認知。

以“中國古代服飾文化”研究為例，AI系統可以收集戰國時期的人物帛畫、漢代陶俑服飾圖像、唐代仕女圖、宋代文人畫像、明代官員服飾圖、清代旗袍照片等跨越千年的豐富圖像資料。系統首先會對每幅圖像進行特征提取，包括服飾的款式（如交領、對襟、盤扣等）、色彩搭配、圖案紋樣（如龍鳳紋、云紋、花卉紋等）、配飾（如玉佩、香囊、頭飾等）等細節信息。隨后，系統可以利用深度學習算法，對上述特征進行比對分析，生成中國古代服飾文化演變的可視化圖譜。在圖譜中，學生可以清晰地看到戰國時期服飾以窄袖短衣為主，注重實用功能；漢代服飾逐漸寬大，體現儒家禮儀規范；而唐代服飾受胡風影響，呈現開放多元的風格，寬袍大袖與低胸領口成為時尚等。通過這種跨時間維度的圖像比較，學生不僅能從視覺層面直觀感受服飾的變化，更能深人探究背后社會審美觀念的轉變、政治制度的影響、民族融合的進程等因素，在視覺感知的基礎上建立對歷史發展連續性的認知，從而培養歷史文化研究的宏觀視野與深度思考能力。

四、結束語

AI圖像識別技術憑借其獨特的技術優勢與多元化應用場景，為高中歷史圖文史料解讀開辟了全新路徑。從智能處理海量史料到沉浸式還原歷史場景，從精準標注史料脈絡到深度挖掘文化內涵，該技術不僅彌補了傳統教學方式的不足，更激發了歷史教學的創新活力，切實提升了學生的歷史學科核心素養。未來，隨著技術的持續迭代與教育工作者的深入探索，期待AI圖像識別技術與高中歷史教學實現更深度的融合，進一步優化教學模式，推動高中歷史教育朝著智能化、個性化方向發展，為培養具有創新思維與深厚歷史文化底蘊的新時代人才貢獻力量。

作者單位：王寶寧寧縣第一中學

參考文獻

[1]張可玉.基于項目式學習的小學高年級人工智能教育實踐研究——以“AI戰疫之口罩識別—圖像識別技術初探”一課為例[J].教育信息技術，2023，（11）：29-32.

[2]楊海娟.ICS 教學模式在中小學人工智能教學中的應用——以“圖像識別：AI助力垃圾分類”為例[J].中小學信息技術教育，2023，（08）：54-56.

[3]鄭澤章.項目驅動的中小學人工智能實驗教學——以“AI看世界”為例[J].中小學信息技術教育，2023.（12）：47-49.

[4]劉樹鋒.大數據時代AIGC與多模態知識圖譜的思考與展望[J].互聯網周刊，2023，（15）：49-51.