2021-4-10 | 基础教育论文
1人教版数字教材的发展历程及其“插图”演变
2002年，由人民教育出版社率先推出了一款“人教电子教材”产品。“人教电子教材”大小与当时中小学生普遍使用的32开教材相近，采用液晶显示，所有教材内容装载在配套的存储卡中。“人教电子教材”从本质上说是一款电纸书，其中以软件方式存在的数字教材是纸制教材内容的数字镜像，从文字到插图都是纸制教材的原样翻版。在今天看来，这款产品虽然存在很多不完善之处，但在十年前它的出现标志着研究者对数字教材发展的信心。
2006年，由中国学术期刊（光盘版）电子杂志社出版了一款名为“清华同方多媒体电子教材”的数字教材。这款数字教材在电脑环境中运行，仍采用了直接扫描纸制教材的简易数字化方式，但在此基础上引入“插图热区”的概念。这款数字教材中的插图本身是一个可点击的热区，可以链接到与插图相关的各种内容。这种模式下，“插图”就从简单的图变成了一个包含图、文等大量内容的资料夹，只需要点击插图，相关内容就会弹出显示。
2008年，人民教育电子音像出版社出版了高中教材系列配套光盘。这套配套光盘中包含有与纸制教材配套的数字教材。在这套数字教材中，研发者采用高清的大图取代了原本的低像素小图，插图清晰度放大至原教材插图的16~20倍；同时在一些重要的教学内容中，将原本的单幅插图变为组图。这一设计方式在其后开发和出版的人教学习网和2012年新版义务教育教材教参光盘等产品中的数字教材里得到了进一步的优化延伸。
2009年，人教希望网络技术公司研发和出版的《英语(新目标)》网络教材，充分考虑到英语教学的特点，将教材中的插图改进成了可点击交互的多媒体形式。在点击人物、对话吐云等插图中的构成元素时，可以播放出对应的语音，实现了数字教材插图的多媒体化和交互化。
2012年，人民教育出版社推出的人教数字校园系统中，内含的数字教材则呈现出完全的多媒体化趋势。在这个系列的数字教材中，几乎所有的插图都进行了复杂的多媒体化改进。原本静态的插图变成了可点播、可交互的动画或视频。笔者从数字教材十多年间的发展中看到：数字教材的插图从单一媒体逐渐转化为多媒体，从对纸制教材插图的简单扫描复制变为深化改编。数字化的插图正沿着信息含量、媒体形态、交互性3个方向不断演进发展。
2从插图到数字插图的特征性变化
如前文所述，在数字教材中，传统插图已经转变成为数字插图。数字插图并不是基础教育数字产品中独有的元素，而是广泛存在于各种电子和数字出版物中。数字插图自身具有虚拟性、综合性、互动性3个主要特点，这3个特点在数字教材插图的演进过程中都有所体现，并且影响着数字教材的教育功能。笔者将从这3个特点切入，分析从传统教材插图到数字教材插图的变化趋势。数字插图的虚拟性首先是对应传统插图的实物性而言的。传统的教材插图需要印制在纸张之上，占据书页中一定的版面。限于版面与成本，传统教材不可能印制所需的一切插图，插图的数量、大小、内容信息含量都受到一定的局限。数字插图具有虚拟性的特点，实物性局限在数字教材中并不存在。数字插图本身以二进制码方式存在于数字载体中，几乎不占据实际的物理空间。对当今任何一种数字载体来说，容纳海量的图片都不是难事。
其次，数字插图在呈现方式上也不是固化的，在近期的一些数字教材产品中，数字插图往往以缩略图或按钮的样式放置在教材显示的页面中，读者点击后才会完整呈现出来。这种“招之即来、挥之即去”的灵活显示方式更使得数字插图突破了传统教材插图在版式、尺寸、清晰度、分辨率上的限制，最大限度地将完整、清晰的图像展示出来。数字插图的综合性，主要是指数字插图在表现方式上可以综合声音、视频、动画等多种媒体形式。较早期的各种数字教材主要采用对纸质教材进行“照相式”的数字化方法，例如对书进行扫描或直接将印刷用的电子胶片转化成电子书。这类数字教材中的插图不具备综合性，仅仅是纸制教材插图的数字翻版。应该看到的是：这种“照相式”的数字化并没有充分发挥出数字技术的特点，也难以对实际的教、学行为起到改进作用。随着技术的进步和研究人员对数字教材认识的提升，近年来的几种数字教材产品都将对插图进行综合性多媒体加工改编作为一种重要的数字化方式。互动性是数字插图的另一个主要特点。数字插图的互动性表现为两个层次，基础的层次是教师或学生与数字教材之间的交互，高级的层次则是在网络环境下师生、生生之间基于数字教材的互动。
在目前已有的各种数字教材产品中，主要以人、书之间的互动性为主，并且这种交互性建立在数字插图已进行综合化的基础上。显然，纯静态的数字插图并没有进行交互的意义。数字插图的交互性绝大部分表现为对图中元素的操作，例如，点击插图中人物的对话可以发声，拖动插图中的图形可以改变画面等。现代教学理念对传统纸制教材提出了额外需求，数字插图的特征性转变正是为满足这些需求而发生的。这些特征性改变会从插图的教学功能上影响学生使用教材时的行为和学习效果。
3数字插图在教学功能上的特点和对学生的影响
数字插图在教学功能上的特点表现为：对学生的认知行为的影响和对学生非认知行为的影响。在认知方面，传统插图具有促进学生认知的作用。有研究成果表明：教材中的插图有助于学生对教学内容的记忆和理解。学生对所学的知识的认知程度可分为知道、理解、探究、运用、评价等几个层次。传统插图能够起到的作用主要体现在加强记忆（知道层次）和辅助理解（理解层次）。与抽象的文字表述相比，插图能够给学生形象化的知识信息，因此能够促进学生的记忆和理解。这种直观性原则早在380年前就已被教育学者所熟悉。如前文所述，数字插图在图片数量、质量和多媒体化方面有着巨大的变化，这也使之在形象化和直观性方面比传统插图强大得多，进而对学生的记忆和理解的促进作用也变得更强。除了对“知道”和“理解”两个层次具有促进效果外，交互化的数字插图更能够深入地影响到探究、运用、评价等认知层次中，这是传统插图完全无法实现的。例如，学生在数学课中可以直接在交互的数字插图上进行模拟的数学实验操作，以自主探究的方式完成学习目标。而在以往的教学中这种探究根本无法通过教材完成，需要给学生配备额外的探究学具才能够实现。
传统教材插图在非认知方面的教学功能包括：注意功能、导向功能和影响功能。数字插图同样具备这3种教学功能，并且由于数字插图自身的图片品质较高，有交互式或多媒体的呈现方式，因此比传统纸制教材中的插图更容易吸引学生的注意力，更容易将教学内容的重点导向数字插图显示的内容，更容易引起学生的学习兴趣。笔者认为在非认知方面，数字插图显然具有强化性的作用效果。虽然在非认识方面的影响上，数字插图在注意功能、导向功能、影响功能上都比传统教材插图更强，但这种作用不一定是正面的。一旦数字插图的内容偏离了教学重点，就很容易把学生导偏，并弱化学习重点，降低学习效率。笔者之所以强调这一点，是因为现在的某些数字教材中已经有了这样的趋势。如果数字教材在设计时片面地强调交互化与多媒体化，而忽视了数字化之后的内容与教材原有内容是否协调统一，就有可能产生负面影响。从以上的分析可知：数字插图在认知方面比较容易起到正面作用，而在非认知方面的影响可正可负。因此，对数字插图进行合理设计和开发的关键集中在它的非认知方面，并不是图片越多、越清晰、越综合、交互越复杂就一定能收到越好的效果。
4对数字教材插图的展望
文章中一直提及的数字插图其实早已脱离了插图本身的概念，而是以一种多媒体化的形态存在的。笔者之所以坚持称之为“数字插图”，是因为它们出现在数字教材中，并且尽管从实际教学效果看确实有所拓展，但其实际作用与教材插图没有本质差异。在最近十年的不断研究中，数字教材的插图取得了较为明显的发展。但是应该看到，无论是数字教材还是数字插图，都不是教育信息化的最终目标。笔者认为：我们现在所能想到的理想学生教材应该是一种全媒体教材（这里的教材不是指狭义的教材，而是指供学生学习使用的各种教学材料），而数字教材仅仅是从纸制教材向全媒体教材发展过程中的过渡。全媒体（omnimedia）是近年来在我国的数字传媒领域开始被逐渐关注和研究的一个新事物，一般指在信息、通信、网络技术快速发展条件下，各种新旧媒介形态，包括报纸、广播、电视、网络媒体、手机等，借助文字、图像、动画、音频和视频等各种表现手段，进行深度融合，产生的一种新的、开放的、不断兼容并蓄的媒介传播形态。然而从教育技术的角度看，全媒体教材并不新奇，众所周知的戴尔经验之塔就是一个典型的全媒体教材体系。笔者认为：从我国现在的经济发展水平和教育均衡角度看，真正要达到普及“全媒体教材”还需要较长的时间。数字教材则是未来要承担从纸制教材逐渐转到全媒体教材这一过程的最适宜的过渡形态，并且将处于数字课程资源体系的核心位置。
在数字教材中，文字内容的全媒体化总是比较困难的，插图则必然成为全媒体化的先行者。在多媒体化的方向，未来的数字插图将更多地引入3D、虚拟现实等新技术，使得数字插图呈现出的学习内容更直观、更真实；在交互性方向上，基于网络的个性化教材插图已经在一些实验性产品中出现，学生可以自主地发布和共享教材插图，这一改变使学生从教材内容的接受者转变为建设者，这也将对未来新教学模式的研究和应用起到积极的推进作用。
作者：沙沙 单位：人教云汉数媒科技有限公司