信息融合技术支撑的高中历史情境教学模式构建
摘要
《普通高中历史课程标准(2017年版2020年修订)》明确提出高中历史教学要以学生为主体、以激发学生学习兴趣为主线、以提升学生历史核心素养为主要目的。在数字化转型的背景下,历史课程标准进一步要求教师积极探索“人工智能+教育”应用场景新范式,推动大模型与历史教学的深度融合。信息融合技术以其多源数据整合、智能分析与沉浸式交互等核心能力,为高中历史情境教学从“经验驱动”走向“数据驱动”提供了关键的技术支撑。本文基于信息融合技术的特征与历史情境教学的内在需求,构建了“数据融合—智能分析—情境生成—素养培育”四层教学模型,从多源史料融合、时空场景重建、智能交互对话、学情精准诊断四个维度阐述了信息融合技术在情境教学中的具体应用路径,并结合统编版高中历史教材的典型课例验证了模式的有效性。研究表明,信息融合技术支撑下的高中历史情境教学模式,能够有效破解传统教学中“史实碎片化”“思维单向化”等瓶颈,使学生在沉浸式体验中实现知识建构与价值体认的有机统一。
关键词:信息融合技术;高中历史;情境教学;教学模式;人工智能
1 引言
历史学科具有过去性、间接性和不可重复性的鲜明特征,学生无法直接观察历史事件的发生过程,也难以亲身体验历史人物的情感与抉择。这一学科特性使历史教学长期面临“时空隔阂”的困境——学生对遥远的历史缺乏直观感知,对抽象的历史概念难以产生情感共鸣。传统的以教师讲授、学生记忆为主的教学模式,往往将鲜活的历史压缩为干瘪的知识点,导致学生“知其然而不知其所以然”,更遑论形成历史思维与价值认同。正如有学者指出的,当前高中历史教学中存在情境单一、学生参与度低等问题,制约了历史学科核心素养的培育。
信息融合技术的快速发展为破解上述困境提供了全新的技术路径。信息融合技术是指对来自多源异构信息进行综合处理、关联分析与智能推理的技术体系,其核心能力在于将分散的、多模态的信息整合为统一的知识表征,为决策提供全面、准确的信息支撑。在高中历史教学中,信息融合技术的应用具有独特的适切性:历史研究本身就是一个信息融合的过程——史料考据、考古发现、文献互证、图像解读,本质上都是在将分散的历史信息整合为完整的历史图景。
教育教学论坛刊载的研究指出,信息技术与历史教学的深度融合为学科素养培育开辟了新路径。而
科教文汇等学术平台对教育数字化转型的持续关注亦表明,技术赋能下的教学模式创新已成为提升历史教学实效的关键方向。当前,人工智能技术已为高中历史教学提供了情境构建、史料挖掘、个性化学习支持与评价反馈等多元支持,展现出推动历史教育整体水平提高的巨大潜力。本文旨在基于信息融合技术的核心能力,构建高中历史情境教学的系统化模式,为历史教学的数字化转型提供理论参照与实践路径。
2 信息融合技术的内涵及其与情境教学的契合
2.1 信息融合技术的核心特征
信息融合技术作为一种多源信息综合处理的技术体系,其核心特征可从三个维度加以把握。
多源异构数据的整合能力是信息融合技术的基础。在历史教学中,信息融合技术可以整合文字史料、图像资料、考古数据、地理信息、音视频资源等多类型、多格式的历史信息,打破传统教学中“单一文本”的知识呈现格局,为历史情境的构建提供丰富的数据基础。
智能化的关联分析与推理能力是信息融合技术的核心。通过自然语言处理、知识图谱构建、机器学习等算法,信息融合技术能够从海量历史信息中提取关键要素,建立事件之间、人物之间、时空之间的内在关联,为历史理解提供结构化的知识框架。
沉浸式交互场景的生成能力是信息融合技术的价值呈现。信息融合技术将多源数据整合为可视化的时空场景,通过虚拟现实、增强现实、数字孪生等手段,使抽象的历史知识转化为可感知、可交互的具身体验。
2.2 信息融合技术与情境教学的内在契合
信息融合技术与高中历史情境教学之间存在深层的结构性契合,这种契合体现在三个层面。
信息融合技术解决了历史情境构建的“数据困境” 。情境教学的核心在于创设真实、生动、富有感染力的历史情境,而历史情境的构建需要丰富、准确、多元的史料支撑。信息融合技术通过整合多源异构的历史信息,为情境教学提供了“数据底座”——无论是历史场景的视觉还原、历史人物的立体塑造,还是历史事件的因果分析,都建立在对多源信息的融合处理之上。
信息融合技术回应了历史情境教学的“时空难题” 。历史的过去性和不可重复性使情境构建面临天然的“时空隔阂”。信息融合技术通过虚拟仿真、数字孪生等手段,突破了传统教学中“口述+图片”的局限,使历史场景得以在数字空间中“复活”。张青龙老师在全国历史课例展示中以“车轮”和“船舶”为双轴线,通过丰富的史料和历史情境的还原,将数字技术与历史人文深度融合。这种融合正是信息融合技术在历史情境教学中的典型应用。
信息融合技术拓展了历史情境教学的“交互维度” 。传统情境教学的情境体验以教师的“描述”和学生的“想象”为主,交互性有限。信息融合技术通过AI智能对话、角色扮演、多模态交互等方式,使学生从“观看情境”走向“参与情境”。例如,在“三国两晋南北朝的政权更迭与民族交融”教学中,学生可分组向AI扮演的鲜卑保守贵族陈述迁都洛阳的理由,AI则根据历史记载中的反对意见进行反驳。这种沉浸式的交互体验,使历史不再是遥远的过去,而是可以被感知、被讨论的鲜活存在。
3 传统高中历史情境教学的主要困境
尽管情境教学在高中历史课堂中已有广泛运用,但实际教学效果与理想状态之间仍存在显著差距。从信息融合的视角审视,传统情境教学主要面临以下结构性困境。
3.1 情境创设的“碎片化”困境
传统历史情境教学中,教师对历史情境的创设往往依赖单一文本或有限图片,缺乏对多源史料的系统整合。历史事件的发生、历史人物的活动、历史现象的演变,本是多维度的、复杂的,但传统教学中的情境呈现往往是“扁平化”的——学生看到的是一张地图、一段文字、一幅图画,却难以在头脑中形成立体、动态的历史图景。学生面对纷繁复杂的朝代更替和民族迁徙,容易陷入“乱、杂、难”的认知困境。情境创设的碎片化,使历史教学难以实现“在具体的历史情境中理解历史”的课程目标。
3.2 情境体验的“浅表化”困境
传统历史情境教学中的“体验”,大多停留在“观看”的层面——学生观看视频、观看图片、观看教师的演示。这种“观看式体验”虽然能在一定程度上激发兴趣,却难以触及学生的深层认知和情感共鸣。历史情境教学的本质要求学生在“身临其境”中感受历史的温度、理解历史的选择、体悟历史的精神,而非仅仅“知道”历史的结论。正如有研究指出,传统教学中“史实碎片化”“思维单向化”的瓶颈,根源在于情境体验的浅表化。
3.3 情境理解的“被动化”困境
传统情境教学中,学生往往是情境的“观看者”而非“参与者”。教师创设情境、呈现史料、提出问题,学生被动接受、被动回答。在这种“教师主导、学生跟随”的模式下,学生缺乏主动探究历史的机会,难以形成自己的历史理解和价值判断。信息技术与历史教学的深度融合需要从“单向呈现”走向“双向对话”,让学生在交互中主动建构历史意义。
3.4 情境评价的“滞后性”困境
传统情境教学的评价多集中在课后或单元测试阶段,缺乏对学生在情境体验过程中认知状态和思维过程的实时诊断。教师难以精准把握学生在情境理解中的困惑与偏差,教学调整缺乏及时的数据支撑。信息融合技术通过学习行为分析和学情数据挖掘,为情境教学的精准评价提供了技术可能。
4 信息融合技术支撑的高中历史情境教学模式构建
针对上述困境,本文基于信息融合技术的核心能力,构建“数据融合—智能分析—情境生成—素养培育”四层递进的教学模式,并以“技术支持—情境生成—素质培养”为闭环逻辑,实现信息融合技术与历史情境教学的深度嵌合。
4.1 数据融合层:多源历史信息的整合与重构
数据融合是信息融合技术支撑情境教学的“第一层”,其核心任务是将分散在多处、多种格式的历史信息整合为结构化的知识体系。
在具体实施中,教师可围绕特定的教学主题,整合以下多源历史信息:文字史料(正史记载、档案文献、私人著述)、图像资料(历史照片、绘画作品、考古图片)、地理信息(历史地图、地理信息系统数据)、音视频资源(历史纪录片、口述史料)以及数字人文资源(数字博物馆、数据库等)。合肥十中的教学实践中,学生在课堂导入环节通过智慧平板识别精心设计的宋代场景图片中的历史错位元素,沉浸式体验激发了学习兴趣,使学生快速进入学习情境。这一实践正是数据融合层在课堂导入环节的典型应用。
数据融合层的关键在于“结构化”——将零散的历史信息按照时空线索、因果逻辑和主题关联进行组织,形成便于后续分析和呈现的知识图谱。教师可借助知识图谱构建工具,将历史事件的人物、时间、地点、原因、过程、影响等要素进行关联建模,为情境创设提供结构化的知识基础。
4.2 智能分析层:历史信息的深度挖掘与关联推理
智能分析层是信息融合技术支撑情境教学的“核心引擎”。该层运用自然语言处理、知识图谱推理、机器学习等算法,对融合后的历史信息进行深度挖掘和智能分析,提取关键的历史要素、揭示隐含的历史关联、生成可操作的教学洞见。
在历史因果分析中,信息融合技术可以通过对多源史料的交叉比对,帮助学生理解历史事件的多因性与复杂性。例如,在分析“隋朝统一”这一事件时,系统可以融合政治、经济、军事、文化等多维度信息,自动生成多因素分析框架,引导学生从多重视角理解历史发展的必然性与偶然性。
在人物立体塑造中,信息融合技术可以整合历史人物的生平事迹、思想主张、人际网络等多源信息,生成多维度的“人物画像”。学生可以通过交互界面探索历史人物的不同侧面,形成立体化的历史认知。在“中华文明的起源与早期国家”教学中,教师通过整合“AI复原技术+虚拟现实、AI数字人+内容生成、AI学习助手+智能检索”三大技术模块,构建出沉浸式、交互式、个性化的新型教学情境。
4.3 情境生成层:沉浸式历史场景的智能构建
情境生成层是信息融合技术支撑情境教学的“价值呈现”,其核心任务是将分析后的历史信息转化为可感知、可交互、可探究的教学情境。
时空场景的动态可视化是情境生成的基础形式。信息融合技术可以将静态的历史地图转化为动态的历史演变过程。教师可以输入时间跨度和政权变化的关键时间节点,生成从三国鼎立到北周统一全过程的动态演变图,用不同颜色代表不同政权,势力范围的消长以动画形式呈现。这种可视化呈现方式使历史的动态感、过程感和因果链条得以直观展现。
历史情境的沉浸式还原是情境生成的高级形式。通过虚拟现实、增强现实和数字孪生技术,信息融合技术可以“复活”历史场景。淮北市实验高级中学张青龙老师的课例以“交通改变世界”为叙事轴线,构建了一幅跨越时空的教学长卷。教师还可以借助AI技术将教材中的文字描述转化为可交互的三维场景,让学生在“行走”于历史现场中感受历史的温度。
智能交互的角色扮演是情境生成的互动形式。信息融合技术支持学生以“角色”身份进入历史情境,与AI驱动的“历史人物”进行对话。例如,李强老师以“亚非拉民族独立运动纪念馆”这一情境贯穿课堂始终,学生借助AI技术设计出纪念馆的图纸,以教科书内容为基础进行场馆文本设计。学生从被动的知识接受者转变为历史情境的设计者、讲述者和精神的传播者。
4.4 素养培育层:情境体验向核心素养的转化
素养培育层是信息融合技术支撑情境教学的最终指向。情境生成的目的是“育素养”——将学生在情境体验中获得的情感共鸣、历史理解和思维方法,转化为历史学科的核心素养。
时空观念的培育,要求学生在动态历史地图和时空场景中建立“长时段”的历史视野,理解历史发展的连续性与阶段性。史料实证能力的培育,要求学生在多源史料的融合分析中学会辨别史料价值、运用证据推理、形成历史结论。历史解释能力的培育,要求学生在沉浸式情境和智能交互中发展多角度、多层次解释历史的能力。家国情怀的培育,要求学生在历史情境的情感体验中形成对中华民族的文化认同与历史责任感。
信息融合技术支撑的情境教学模式,其核心价值在于实现了“数据—分析—情境—素养”的完整闭环。正如“场景研学”教学模式所强调的,通过创设或模拟历史场景,让学生于真实或仿真环境中学习探究,强调学生主体性与参与性,注重知识情境化。当学生在沉浸式情境中“看见”历史的细节、“对话”历史的人物、“体验”历史的抉择,历史学科核心素养的培育便从“知识传递”走向了“价值生成”。
5 实践路径与典型案例
5.1 “情境—数据—协作”三维模式的实践验证
基于信息融合技术的情境教学模式在实践中已取得初步成效。张兴德构建的“情境—数据—协作”三维教学模式,以唯物史观、时空观念等核心素养为导向,通过虚拟仿真技术还原历史场景推动具象化认知,借助学习行为分析动态调整教学策略实现史料实证能力的靶向提升,依托数字协作平台设计跨学科探究任务,在互动中共建历史解释框架。实践表明,该模式有效破解了传统教学中“史实碎片化”“思维单向化”等瓶颈,使学生在“做中学”过程中实现知识建构与价值体认的有机统一。
5.2 典型课例:AI赋能下的历史情境教学
在统编版高中历史必修上册《中华文明的起源与早期国家》的教学实践中,教师通过整合“AI复原技术+虚拟现实、AI数字人+内容生成、AI学习助手+智能检索”三大技术模块,构建出沉浸式、交互式、个性化的新型教学情境。学生通过VR设备“走进”远古村落,通过AI数字人与历史人物对话,通过智能检索系统自主探究史料——信息融合技术的多维度应用使历史课堂从“教师的讲述”走向“学生的探究”。
在“三国两晋南北朝的政权更迭与民族交融”教学中,教师利用AI工具生成从三国鼎立到北周统一全过程的动态演变图,用不同颜色代表不同政权,势力范围的消长以动画形式呈现。在深度探究环节,学生分组向AI扮演的鲜卑保守贵族陈述迁都洛阳的理由,AI根据历史记载中的反对意见进行反驳。学生在对话中调动所学知识,从军事安全、经济发展、文化认同等多个角度论证改革的必要性。
5.3 教学效果与数据支撑
基于信息融合技术的情境教学模式在多地学校的实践中展现出显著的教学效果。淮北市实验高级中学张青龙老师的课例在全国历史课例展示活动中获得最高荣誉。合肥十中在课堂导入环节通过智慧平板识别历史场景图片中的历史错位元素,使沉浸式体验激发了学生的学习兴趣。
在评价与反馈层面,人工智能技术通过对作业数据的分析,可以迅速识别学生在历史理解上的共性问题,提示教师进行针对性讲解。AI还可以设计创新性试题,如要求学生以历史人物的身份撰写奏折或书信,并对答案进行评价修改。这种基于数据驱动的精准教学与评价,使教师能够从“经验判断”走向“数据决策”,提升了教学的针对性和有效性。
6 结语
信息融合技术为高中历史情境教学提供了从“经验驱动”走向“数据驱动”的关键技术支撑。本文构建的“数据融合—智能分析—情境生成—素养培育”四层教学模式,系统回应了传统历史情境教学中情境碎片化、体验浅表化、理解被动化、评价滞后化等结构性困境。信息融合技术通过多源史料的整合重构、历史信息的智能分析、沉浸式场景的自动生成和核心素养的精准培育,使历史教学从“教师的讲述”走向“学生的探究”,从“知识的记忆”走向“价值的生成”。
信息融合技术在历史教学中的应用,本质上是将历史研究的“求真”精神与教育技术的“赋能”能力相融合——让学生在更真实的历史情境中感受历史的温度,在更丰富的史料支撑中形成历史的判断,在更深入的交互体验中建构历史的意义。随着人工智能、虚拟现实、数字孪生等技术的持续迭代,信息融合技术支撑下的高中历史情境教学模式将在更广泛的课堂实践中得到检验与完善,为历史学科核心素养的培育提供更加坚实的技术支撑与理论保障。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部. 普通高中历史课程标准(2017年版2020年修订)[S]. 北京: 人民教育出版社, 2020.
[2] 张兴德. 信息技术融合下的中学历史学科素养教学模式探索[J]. 教育研究与创新, 2025, 2(1).
[3] 赵冉. 人工智能辅助下的高中历史情境化教学模式创新探究[J]. 中华活页文选(高中版), 2025(17): 241-243.