文物數字化保護在中學歷史教學中的運用

郭海洋 劉偉華

文物作為一種文化載體，直觀、真實地反映著所處時代的政治、經濟等發展情況，從不同角度對不同時期的人類活動進行著闡釋。當前中學歷史教科書已經將歷史文物作為一種很好的教學資源，但由于現實條件的限制，中學歷史課堂中對于文物的運用存在局限性和低效性等缺陷。“何尊”是首批禁止出國（境）展覽的文物，是國家重點保護文物，如何讓學生能夠直觀的去感受到“何尊”的魅力呢？這就需要我們將現代技術與教學相結合，對文物的數字化保護進行探究。

不可再生性是文物的重要特征，這一特征決定了文物的稀缺與唯一，盡管我們國家歷史悠久，文物遺產豐富，但能夠在中學歷史教學中讓同學們直接接觸文物的機會是極其稀少的[1]。因此，除了去博物館組織學生進行參觀之外，向學生展示文物的圖像或仿制品也是經濟且可行的方式，文物數字化保護就顯得尤為重要了。文物數字化保護是指通過運用信息化技術去保存原文物本身的信息，以便通過數字信息向人們展示文物，從而延長文物的生命周期[2]。

青銅器具有獨特的價值和影響，它是人類社會進入文明時代的標志之一。在目前中學歷史教科書中對“青銅器”的介紹，更多偏向介紹青銅器作為“禮器”用于宴饗、祭祀等具有儀式形式的活動。可以將青銅器分為酒器（如尊、爵、罍），烹煮器（如鬲、鼎），盥洗器（如匜、盤），盛食器（如簠、簋）等[3]。“何尊”，唇圓體方，于1963年出土于陜西省寶雞市，經考證為西周初期的一件極其寶貴的青銅器，按照上述分類及用途可以判定其是酒器[4]。在《中外歷史綱要》（上）一書中第一課中華文明的起源與早期國家中有這樣一段關于“何尊”的描述：“何尊是西周早期周成王時的青銅器，周武王滅商后決定建都于天下的中心，宅茲中國。”在這短短幾十個字中可以看到“何尊”的史學價值巨大，“何尊”中出現的“中國”一詞是目前所了解的最早的實物見證。那么在教學中如何給學生更好地對“何尊”進行展示和教學呢？這就需要我們對現代技術有一定了解并運用。本文將以“何尊”為例，分析文物數字化保護的必要性，對中學歷史教學中如何應用數字文物進行闡述。

一、對文物進行數字化保護的必要性

一個國家歷經時代的洗禮，文物的流傳見證著歷史的發展。文物中蘊含著重要的歷史信息，反映著其所處時代的魅力，同時兼具重要的藝術價值[5]。但文物的保護并不是十分容易的事情，不恰當的文物保護方式會造成文物的損害，不利于長期保存。文物資源各式各異，傳統采集與存儲較為困難，如何提高存儲效率、實現數字資源共享及開發文化產業是現在面臨亟需解決的重大問題。為了更好地對文物進行保護，需要我們運用合理的技術。

數字化技術的出現為文物數據庫的形成提供了一個強大的技術平臺。隨著時代的發展，網絡技術發展越發成熟，人們能夠在互聯網上不受時間、地點的約束進行資源的獲取。伴隨大眾對文物的關注度越來越高，目前數字化技術在文物中的合理運用，有利于打破傳統的平臺、空間、時間和載體的制約，對文物的開發和應用進行拓寬。對于保護文物來說，應用數字化技術是具有可持續性和前瞻性的。文物通過現代化儀器的測量，對所需信息獲取后建立相應的數據進行存儲。同時通過教育對文物進行宣傳，樹立人們從小愛護文物的意識。

概括來講，對數字化技術在文物保護工作運用進行很好的認識，可以推動我國文物的開發和傳承，這具有十分重要的現實意義和歷史價值。

二、文物數字化保護發展現狀

數字化技術在文物中的應用是逐漸發展完善的，技術人員可以通過Photoshop虛擬修復、三維成像掃描、紅外熱成像無損檢測、彩繪高光譜成像及3D打印技術等對可移動文物和不可移動文物進行信息采集、處理及加工[6]。通過計算機軟件實現了文物的信息的儲存與共享。數字化技術能夠通過圖片、文字、虛擬動畫、音頻、視頻等載體形式對文物信息進行存儲，能有效防止文物的損害。但數字化技術在文物中的應用目前是不完善的，出現的常見問題包括：（1）文物數字化信息存儲統一標準未得到很好落實，文物保護單位隨意性較大，不能保證電子信息有效存儲和共享。（2）技術人員的不成熟，文物數據的安全和保護需要進一步加強。（3）信息利用率較低，盡管許多網站對文物進行介紹，但網站建設過于陳舊，不具有吸引性，點擊瀏覽量較低，沒有充分體現數字化技術所帶來的便利。[7]

數字化技術保護文物是大勢所趨，對文物實現數字化技術保護也是一個較為長期化的工作。建設文物共享服務平臺是文物數字化傳播的重要手段之一，數字化技術的應用能夠將文物準確記錄。相關工作人員及單位需要不斷學習新的科學技術，以便更好將數字化技術應用到文物保護中去。

三、文物數字化與中學歷史教學相結合

傳統歷史教學以課本為傳播知識的主要手段，教學效率得不到提升，課堂較為單一枯燥，但數字化技術與教學結合可能會有意想不到的效果。以《中外歷史綱要（上）》一書中第一課中華文明的起源與早期國家為例，這一課包括了“元謀人門齒化石”、“陜西臨潼姜寨聚落遺址復原圖”、“紅山文化牛河梁遺址的祭壇和積石冢”、“良渚古城城墻分布范圍示意圖”、“殷墟出土刻有文字的龜甲”、“何尊及銘文中的‘中國”等文物或遺址的圖片。通過這一節課可以看出，文物在中學歷史教學扮演著十分重要的角色：第一，它可以對文字記載的不足進行彌補;第二，它能夠對文獻記載的缺漏進行糾正;第三，文物在教學中的展現利于揭開歷史的真面目，促進學生唯物史觀的形成。

歷史教學所涉及的文物十分豐富，僅這一節課就有多處呈現了文物照片，但我們如何對這些文物進行展示，可以更好地讓學生認識這些文物呢？僅僅通過教師的語言描述是無法很好激發學生的想象力的，于友西這樣評價：“歷史教師是教學的引導者和組織者，是完成教學任務中最活躍的因素。”[8]這就需要歷史教師很好的對課堂進行把控，數字化技術可以幫助教師教學活動的順利展開。

虛擬現實技術（VR技術）借助計算機圖形系統，生成可交互的三維仿真環境，可以通過3D效果對文物進行立體呈現。學生們通過佩戴頭盔進行圖像虛擬，直觀去感受文物，不失為一種歷史教學中很好的教學方式。3D打印技術是一種通過數字模型文件，使用塑料或金屬等材料，通過逐層打印的手段建構物體的技術[9]。在歷史教學中，教師無法真正將文物原件拿到課堂上來，可以通過3D打印按真正比例對文物進行還原，以“何尊”為例，“何尊”高為38.8cm，口徑為28.8cm，圓口棱方體，腹微鼓。教師僅僅通過語言描述，學生們可能無法“何尊”的形態和高度，但3D打印技術通過對文物一比一還原，就能很好的對“何尊”進行直觀欣賞，更能體現西周時期青銅器的魅力。數字博物館對歷史課堂的幫助，在《義務教育歷史課程標準》中有這樣一段話：“現代信息技術的發展，為歷史學習提供了更為豐富的信息來源，充分利用互聯網提供的圖書館、博物館網站等，以獲取豐富的學習資源。”而數字博物館與傳統實體博物館不同，其所展示的文物不僅配有文字說明，還有語音解讀，通過實景模擬、音頻講解等多種方式。讓學生可以通過網絡更便捷獲取并了解信息。教師可以在課下對數字博物館加以利用，通過網站在線了解課堂教學所需文物，從而在課堂上更好通過文物史料讓學生理解時代的背景等。

在網絡平臺以動畫、視頻、音頻等為手段，運用數字化展示與傳播技術將文物進行直觀呈現，推動著歷史教師更好地對課堂進行把控，促進學生更好地學習歷史。

四、文物數字化保護在教學中存在的問題剖析

盡管數字化技術在文物中得到極大運用，但目前來看投入的人力、物力并不能滿足對文物保護的需要，進而也會間接影響教學的需求。數字化技術教學目前在歷史中的應用仍舊不是非常普遍的，且需要考慮成本問題。以“何尊”為例， “何尊”的信息數據的采集需要很大的人力物力，而與之相對應的資金和人才，教師在查找相關資料時發現，關于“何尊”的介紹較為學術化，所展示的照片和視頻并不能很好去將“何尊”立體化、形象化。不僅僅是關于數字化技術在青銅器中的運用，在中學歷史教科書中所展示文物種類繁多，按照文物屬性劃分，可以分為宗教建筑及法器類、革命遺存類、民族物品類、民族建筑及器物類、文化藝術用品類、生產用具類、生活用物類等[10]，這也決定了文物數字化技術需要進一步提高進而滿足教學的需求。

五、結語

文物作為物化了的歷史見證物存在著，它是文化的瑰寶。時代在發展，數字化技術應用于文物保護是大勢所趨。將數字化文物保護放于歷史教學之中，教師妥善運用文物史料，可以激發學生學習歷史的興趣，給教育者和被教育者帶來新的體驗。這對促進文物教育事業發展、實現文物資源共享、提高公民文化素質都具有重要意義。

【注釋】

[1]吉利：《中學歷史教學中文物史料運用的探究》，內蒙古師范大學2017年碩士學位論文，第2頁。

[2]羅奧、范伊然：《數字化技術對歷史文化傳播影響研究》，《藝術科技》2017年第5期，第26頁。

[3]畢肅娟：《實物圖片在青銅器與甲骨文教學中的運用》，《課程教材教學研究》2019年第6期，第92頁。

[4]陳昌遠：《有關何尊的幾個問題》，《中原文物》1982年第2期，第54頁。

[5]于友西：《歷史教學與培養和發展學生的能力初探》，《歷史教學問題》1995年第1期，第41頁。

[6]陳華明：《虛擬現實技術在歷史教學中的應用》，《軟件導刊》2019年第2期，第190頁。

[7]史永強：《探討數字化技術在鄉村古建筑保護中的應用》，《文物鑒定與鑒賞》2019年第5期，第76頁。

[8]何勇：《略論文物在中學歷史教學中的重要作用》，《科學咨詢》2015年第11期，第139頁。

[9]羅奧、范伊然：《數字化技術對歷史文化傳播影響研究》，《藝術科技》2017年第5期，第26頁。

[10]韓建業：《中國古代錢幣》，北京：北京大學出版社，2007年，第37頁。