人物可视化在语文教学实践活动中的运用

文/广州市越秀区建设六马路小学

人物可视化在语文教学中实现的技术与原理，可以说是多元交叉学科理论与技术实践的综合。语文文本人物可视化系统的设计与实现途径有着深厚广泛的方法论基础——数据可视化的方法体系。简要概括，主要包括方法论基础(视觉编码方法论)、基础方法(统计图表、视觉隐喻、形式化表达、图形符号学)、学科领域方法(如地理信息可视化、文本数据可视化、人物数据可视化等)。

一、人物可视化教学系统的功能需求设定

通常针对数据可视化采用的方式是统计图表，比如柱状图、饼图、曲线图等。这种统计类型图表的缺陷在于只是提供了相关的静态数据信息，但学生(尤其是小学生)无法了解数据中的具体细节和深度内涵，因此它们提供的直观有效并能帮助学生高效把握人物信息内涵与逻辑关联的信息明显不足。基于这一考虑，本课题提出语文文本人物可视化系统主要针对小学语文教学工作者和广大小学生群体，以及对语文文本人物感兴趣的工作者，受众具有一定的广泛性和延伸性。此外，本课题尝试设计的人物可视化系统需要保证良好的教学体验，例如语文教师课堂操作的流畅性和便利性，可视化人物信息的直观性、立体性和可获得性等。

基于以上对于目前小学语文文本人物教学方法与途径创新的需求背景初步调研以及课题组所在小学的实际实践者的体验分析，我对于语文课本中文本人物可视化系统引入小学语文教学实践中提出了以下4项教学功能模块的需求，以便为设计人物可视化教学系统提供依据。一是语文课本文本人物展示模块。即直观、形象、立体化展示文本人物的个人信息，以及该文本人物为中心的人物关系网络，不同人物之间的关系信息标识等。二是语文课本文本人物事件的展示模块。即以课本文本人物事件为中心，将人物事件涉及的人物、背景、情境等关键信息数据清晰地展现出来，同时还要清晰明确地标识出文本人物在事件中的不同角色。三是文本人物可视化系统的界面交互模块。即教师通过操作人物可视化系统，能够轻便快捷地将同一个人物图谱信息以不同的形势交互呈现，比如力导向图与弦图的有效转换、拖拽、缩放与保存等便利化操作。四是语文文本人物数据的更新模块。由于语文课本涉及的文本人物数据本身浩如烟海，同时随着语文教学实践的需要，语文文本人物大大地超越课本以外的人物数据，而且语文教材人物数据本身也在不断地被教师和研究者挖掘完善而导致任务数据信息失真、失效，使任务数据信息不准确或者不足，从而影响教学的效果。因此，人物可视化系统也要考虑满足教学需要定时定期更新人物数据信息库，保证文本人物可视化教学的准确性和时效性。

二、语文文本人物可视化系统设计

本课题设想的语文文本人物图谱可视化系统是基于Nodejs为基础平台，采用 B/ S设计架构，系统结构体系按照分层梯度设计思路，依据上述四大功能需求模块，分别构建了教学界面交互层(教师与学生)、系统服务功能层、文本人物数据存储层、人物数据处理层。

1.教学界面交互层

以教师、学生与系统间交互界面的方式呈现，完成系统的查询和人物展示功能。其中查询分为两类，包括以文本人物关键字的查询和基于文本人物事件的查询。依据查询的类别，可视化系统将文本人物数据以不同的可视化样式展现，并提供教学展示过程中人物图谱的拖拽、伸缩、移动与变换等交互操作。

2.系统服务功能层

系统服务功能模块主要基于解析满足教师教学需求的多元化处理，以便获取POST的相关请求参数，根据不同参数访问人物数据层中不同的文本人物集合，将处理后的人物数据以JSON格式传输到数据验证平台，数据验证平台负责对人物数据进行简洁化容错处理。系统采用Nodejs平台内置的人物数据库中搜索模块创建应用服务器，从而能够有效便捷地构建教学与系统界面交互互动沟通的需求服务路径。

3.人物数据更新层

文本人物数据更新处理是整个人物可视化系统教学的关键部分，核心模块包括文本人物信息爬取模块和人物数据解析模块，是语文课本涉及的文本人物库建立的基础。人物数据爬取模块访问数据层的数据源集合，爬取数据源中提供的文本人物和事件信息。

以小学语文教材五年级人教版下册课文《桥》为例。

(1)第一次视觉隐喻与转换

人物可视化实现的有效途径之一就是视觉隐喻，即对现实事物，甚至是虚拟事物(如龙等)进行一定的抽象处理之后，再进行第一次视觉隐喻与转换。首先，想一想，课文写了怎么样的一件事？尝试用自己的话说一说。(深夜，当洪水袭来时，老村支书记冒着生命危险，不存私念地指挥一百多号人有秩序地过桥，最后自己和儿子却被洪水卷走了。)其次，再读课文，在课文中找出关于描写洪水的凶猛的句子。最后，当洪水袭来时，村庄惊醒了。人们翻身下床，却一脚踏在水里。惊慌失措的人们你拥我挤地逃跑，寻找生路，他们找到了吗？这是一座普通的桥吗？

(2)第二次视觉隐喻与转换

通过可视化人物引入隐喻与讨论：如果，大家就这样乱七八糟、毫无秩序地拥向窄窄的木桥，会是怎样的结果？在危急关头，年迈的村支书没有因为惊慌而失去理智，他是怎么做的？怎么说的呢？请再读课文，找出让你感动的地方，读一读，说一说课文中的老汉是个怎样的人。从哪些句子可以看出来？

(3)第三次视角隐喻

说一说：课文为什么以“桥”做题目?

(4)第四次综合视角隐喻与转换

总结以上案例验证与人物可视化展示的效果看，产生了以下几个预期效果。

从实现方法选择看，主要采用了上述涉及的人物可视化表的方法，尤其是基于人物的数据可视化方法，可以通过教师与学生(人-机)交互的方式找到对应的人物信息数据。

从视觉编码角度看，人物可视化图形元素及其视觉通道可以分别转换成易于直观接受与理解的多种视角要素。比如采用不同颜色(及字母)，代表了不同类型的人物事件，确保了较高的视图表现力。

从可视化结果看，提供了交互式可视化功能，较好地体现了本课题的反馈模型和分析模型的理念，达到了更好的教学体验效果。教学过程中可以随时在系统界面中调整可视化参数，如人物事件发生的起止时间、事件内容类型、具体发生的时间段等。

从可视化测评角度看，上述验证案例较好地实现了人物数据可视化的几个基本原则，包括忠于原始数据、教学目标的感知特征、可视化表示的目的以及具备较强的教学体验。但是，由于数据获取困难和系统尚处摸索的阶段，该系统对实时数据的动态可视化功能有待进一步优化等。

三、初步的研究结论

通过以上研究思考，我们认为，传统的语文教学尽管能够促进教师发挥主导作用，并有利于教学的组织、管理与控制，但是因为学生始终处于被动接受的状态之中，所以抹杀了学生的主体作用。引入人物可视化教学，在教学互动中更能让学生从静态模式转换到动态过程来认识人物及其事件的本质，从而将自己的想法转变为动态的改良与创作的过程；可以积极引导学生的创造力，让学生把自己的想法用可视化人物图谱展现出来，往往利于学生自我发现问题，从而积极地想办法解决问题；不仅可以激起学生学习的积极性，还能深入认识有关人物故事；也可针对学生好的创新想法进行进一步的指导，激发学生的想象力与创造力，增强学生自主学习的能力。

同时，根据课题组对小学语文课本人物可视化系统的案例验证，不仅能够对文本人物和相关事件分别采取不同的方法完成内容提取，也能高效快速地建立小学语文课本人物数据库。易于被小学生接受并加深理解，在以后的小学语文教学改革探索工作中，针对系统本身有待优化的问题，课题组将继续围绕进一步完善该系统为目标，从以下几个方面做出改进：(1)面对未来小学语文课本中海量人物数据信息，需要在更多语文教学同行和专家的协助下，对语文课本人物数据的来源、渠道进行有效考证，评价所获人物数据的质量与意义，以保障数据的真实可靠性。(2)为了提高人物可视化教学的效果体验，未来系统将提供更丰富美观的可视化形式和灵活自然的交互方式，使得语文课本涉及的文本人物数据的维度不再局限于平面，而应该向增加立体化多样化的人物特性的方向进行深度研究开发。