信息可视化设计在我国小学教材中的应用研究

摘要：网络信息时代的到来给现代教育带来机遇的同时也带来了挑战，各种互联网教育平臺、数字化课堂层出不穷，使学习的方式和渠道更具多样性，在体验过丰富多彩的信息网络世界后，学生们对于传统书本教学方式的接受程度发生了很大变化。文章基于信息可视化设计，研究其在小学教材中的应用实践情况和未来发展趋势，探讨将信息可视化设计应用于小学教材中的具体方法和优化策略，从而使信息可视化设计被更加科学地运用在小学教材中。

关键词：信息可视化设计;小学教材;儿童

中图分类号：G423.3 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2022）02-0-03

教材是依据课程标准编制，且系统反映学科内容的一种教学用书，教材也是课程标准的实体化表现形式，它与一般的书籍不同，通常按学年或学期分册，划分单元或章节，而信息则包含单独或组合形式的表格、图片、文本等。信息可视化设计主要是利用图形、文字、色彩等信息，为人们提供一种更容易理解事物的方法，以直观的方式向人们展示大量的信息，其与传统的书籍不同，将信息可视化设计应用于教材中，以视觉的形式传达教学知识，可以让学生更准确地接收复杂的信息，并使他们能够快速理解和深入思考。

文章基于信息可视化设计，结合相关教材，分析我国信息可视化设计在小学教材中的呈现方式，归纳它们在设计方面存在的问题，并结合认知学、情感心理学、儿童认知心理学等交叉学科研究本课题，最终提出小学生教材中信息可视化设计的方法和优化策略，以期进一步完善我国小学教材中信息可视化设计的呈现方式，使现行小学生教材的发展更加符合信息化时代和儿童身心发展的特点，进而推进学生素质教育多元化发展，使学生在使用教材的过程中获得更加丰富多元的知识，同时对提升学生的学习效率和审美能力也具有重要意义。

1 我国小学教材信息可视化设计的现状

1.1 信息可视化设计概念及特征

信息可视化设计是一种新兴的信息呈现方法，它结合了图形、文字和颜色等元素，直接而清晰地向大众传达大量复杂且多元的信息。随着科学技术的发展，信息可视化被广泛应用于现代社会的各个行业，同时也出现多样性的特征。国内关于信息可视化最早的文献来自1994年叶飞、郑尚辉《科学可视化——直观而自然的信息表示科学》一文，文章介绍了科学可视化这门新兴学科，对其信息图示进行了领域分析，并指出了其研究特点。

文章研究的信息可视化是用图像、文字、颜色等符号对抽象信息进行的直观表达，可以帮助人们解决信息杂乱的问题[1]。其特征表现在三方面。

第一，直观清晰。信息可视化设计是为了让信息以更加直观的方式清晰地呈现在人们面前。研究表明，人们处理图形信息的速度远快于抽象文本信息。因此合理运用信息可视化设计，有利于提高信息传达的效率。

第二，激发兴趣。为了满足小学生在心理上对新鲜事物的追求，信息可视化设计利用不同风格绘制出各式各样的图像，配合文字形成全新的信息可视化产品，满足了小学生的猎奇心理。

第三，易于理解。通过对各类型信息可视化设计的调查和分析，可以看出信息可视化可以分为两大类。第一种是信息显示，主要将信息进行整合过滤，从中提取出有意义的信息，呈现在各种有趣而直观的视觉语言设计中，供人们参考，快速而准确地获取自身需要的信息，通过美丽的色彩、具体的图形等帮助读者理解信息。第二种是想法的表达，这通常需要设计师做大量的研究和分析，首先从信息数据中获得想法，然后通过视觉设计将想法和结论传达给人们。最常见的表达是信息图表和图形视频。信息图表在设计上相对纯粹，但在内容上清晰而有说服力，而图像视频则更生动，更易理解，更有影响力。

1.2 小学教材的信息可视化风格概述

1.2.1 认知角度的信息可视化风格

笔者分析小学教材的现实案例发现，一至二年级的教材由于使用对象的认知能力处于发展起步阶段，因此信息可视化设计大多以具体的图像信息为主，辅以文字说明，以具体且直观的形式呈现;三至四年级的教材，由于使用对象的认知能力和思维方式处于发展转折时期——通过具体图像理解文字信息到以抽象逻辑理解文字信息的重要转折点，在此阶段，教材的信息可视化设计以抽象的图像信息为主，通过图文结合的方式引导学生进行思维发散;五至六年级的教材，由于使用对象的思维方式进入辩证思维的发展时期，因此教材信息可视化设计应以文字信息为主，用适当的图表和图像作为辅助，帮助学生理解知识。通过直观的图表传递数据信息，引导学生进行数据分析和深入思考。

1.2.2 美学功能角度的信息可视化风格

审美教育对于培养学生的道德情操和情感意识都发挥着重要的作用，因为只有良好的审美能力，才能让孩子们拥有对美好事物的感知与体验。要享受美，首先要了解什么是美。因此，具有审美教育意义的教材是培养学生审美素质的重要载体。我国小学教材的信息可视化设计也需要不断从美学的功能角度进行优化和升级。小学教材中包含大量的插图，如自然风景图、社会人文景观图和艺术家的作品图，将美学与信息可视化设计相融合，便可将这些美的事物悉数展现在对象眼前。

1.2.3 情感表达角度的信息可视化风格

在人们对信息可视化设计的认知中，通过不同的思维方式和知识维度，对同一事物会产生不同的看法，因此从信息可视化设计的受众角度出发也是较为重要的。根据不同的受众群体，信息可视化设计和呈现方式也需要适当调整，以此符合不同受众群体对同一事物的认知程度和接纳程度[2]。

小学阶段的教育在人的一生中具有重要作用，其中情感教育尤其重要。情感健康是心理健康的重要标志，是学生素质培养中非常重要的一部分。因此，对小学教材进行信息可视化设计也需要考虑到学生群体的情感需求。

1.3 小学教材信息可视化设计中亟待解决的问题

教材版式设计需要进一步优化。

第一，图文信息编排。根据不同阶段学生的认知水平和接受能力，可将小学生群体分为三类：低年级、中年级和高年级学生。不同阶段的学生，其学习情况与水平也不同，然而目前教材信息在编排上却没有体现这种差异。例如，在数学教材的编排中，“解决问题”的插图数量过多，色彩繁杂，不利于提高学生思考问题时的专注度，一定程度上阻碍了解题思路的形成。

例如，中低年级应用题的已知条件多采用隐蔽形式——隐藏在图解中，学生年龄较小，观察力差，难以从图中找出数学应用题的已知条件，人教版的低年级数学教材中便存在以上问题。因没有关注不同年龄阶段的学生对于信息理解的差异，一味让所有学生自己主动发现问题、解决问题，这从根本上来说是编排图文信息时没有考虑到使用群体的认知特点。为了适应不同年龄学生群体体现出的认知与理解力的差异，低年级教材信息的编排应采用半图半文的形式，而中高年级应以文字为主，加入适当的插图辅助理解即可。

第二，字号问题。文字作为小学教材最主要的内容，不仅具有传播信息的作用，还是一种艺术表现形式。在知识信息的接收程度上，文字的排版和字体、字号起到了至关重要的作用[3]，而小学教材的使用人群正是祖国未来的希望——青少年群体，因此在文字的编排和规格上需要严格把关。然而现行小学生教材存在字号过小、排版过乱的问题，这既不利于知识信息的传达，又不利于青少年群体的视力发育。因此，教材应严格按照《儿童青少年学习用品近视防控卫生要求》的相关标准来设计、编排文字。

在研究小学教材图表编绘的过程中，调查图表教学现状发现，教材中的图表设计同样存在一些亟待解决的问题。

第一，图表类型单一。教材中图表的基本要求是清晰、美观，对比鲜明，不仅要体现科学性、思想性，还要在编制方面体现艺术性和审美性，使用者能在学习时产生一种愉悦心理[4]，从而增强学习兴趣，提高鉴赏能力。教材图表与美育有着显著的关系。然而现行小学教材中，图表类型过于单一，无法在情感教育、真善美教育上达到统一。对于提高学生鉴赏美、发现美和创造美的能力，培养学生的人生趣味和追求理想境界的能力毫无裨益，乃至于根本不能满足学生在数字信息化时代对教材的新需求。

第二，图表位置问题。小学教材圖表的设计是基于图表在教材中的功能定位，所以需要根据其不同的功能定位，定制化设计教材图表。一般来说，教材的图表设计可以分为图表和表格两种，既可以根据需要单独使用，也可以将二者有机结合。图表可以细分为圆形图、条形图、曲线图、表格和图片等。要使教材中的图表发挥最大的作用，就必须合理设计、排版。在学习者的感受力、理解力和注意力限度内突出重要部分，“牺牲”其他有用但不是必不可少的部分。图表可以直接影响学生接收信息的程度，如果把图表放在学习内容之前，可以让学习者提前了解教材大纲，帮助他们预览学习内容，建立学习思维;如果把图表放在学习内容之后，则可以帮助学习者复习所学内容，从而增强理解力和巩固记忆力。而在目前一些小学教材中，图表的位置没有提前做好布局，直接影响了学生的思维，不利于学习效率的提高。

2 小学教材中信息元素可视化设计的应用

2.1 小学教材中文字符号可视化设计的应用

《儿童青少年学习用品近视防控卫生要求》于2022年3月1日正式施行，建议各年级教科书尺寸及字体尺寸要有差异。比如小学一、二年级教材字号不能小于“三号字”，而字体要以正楷书写。小学三、四年级教材字号不能小于“四号字”，汉字的字体主要以正楷、楷体为主，并逐步向宋体转变。五、六年级教材的字号不得小于“小四号字”，汉字主要是宋体。教材中的目录、注释和辅词可以参考课文中的文字，但在初等教育中，最小的字号不能小于“五号字”[5]。同时，新的标准还差异化地规范了教材的行间距。小学一年级和二年级的教材，行间距不得少于5mm，小学三年级和四年级不少于4mm，其余年级不得少于3mm[5]。

2.2 小学教材中图像元素的可视化设计应用

2.2.1 图像

从笔者搜集梳理的资料中可以看出，目前国内小学教材存在许多不同的版本，而这些版本都有一个共同点，即都采用了图像。但是这些图像的质量好坏参半，有些图像精美，表现得恰到好处;有些则是杂乱不堪，与文字表达的意义不合。具体存在以下问题：一是作者没有将教材中的图例与一般的图画相区别，图像不适合儿童的年龄段;二是画法太过卡通化，缺少了人文意蕴，缺少教育功能;三是过分依靠电脑，一成不变，缺少个性;四是没有针对学生各个时期的特征进行个性化设计;五是文字适配性太差，图像没有展示文字内容，这对小学生群体的知识认知度和理解度有很大的影响。同时，这种不合时宜的图像也会对教材的质量产生相当程度的负面影响。

针对上述问题，笔者认为，小学教材中的图像必须具有更准确的表达，符合教材的具体要求，为了助力教学目标的实现，应严格把控教材中图像的设计与设置，遵循教材文本内容与风格，体现文字内涵与深意，增强学生的知识理解力。

2.2.2 图表编排

根据道格·纽瑟姆教在2004年提出的相关定义，从表现形式的角度出发，“信息图表”作为视觉工具应该包括以下六类：图表、图解、图形、表格、地图、列表[6]。信息可视化图表是一种直观、简洁、清晰的视觉表达形式，它是一种以图像为基础，以数据为基础，以可视的逻辑分析信息的图表。根据图形的形态特征，可以把图形的布局分成五种：关系流程图、叙事插图、树形结构图、时间分布图和空间解构图[7]。

教材中使用的信息图表不仅要具有科学性、思想性，还要在编制方面体现出艺术性和审美性，使学习者在学习时能产生一种愉悦心理，从而增强学习兴趣。在教材中，图表要体现不同层次和表述结构的美感，引导和帮助学生更好地使用教材。但教材图表设计的美学原则是针对其物理特性来说的，图表内容、结构的严谨性与教学结构的艺术性也是美的体现。

2.3 小学教材版面编排的可视化设计应用

版式设计是版面编排中最重要的元素，版面设计的主体是版面设计中最重要的元素，有主体的版面便有视觉焦点，更容易吸引眼球，版面中的其他元素只起陪衬或辅助说明的作用，这里所说的主体与层级的关系就是图片和文字的关系[8]。小学教材中，插图的绘制和编排应根据学科特点、教材内容、教材整体风格、实际教学情况和审查人员的意见等多种因素设计制作。其中肩负文字编辑与版面设计重任的艺术编辑，则可以称为图像与文本之间的桥梁[9]。教材排版应遵循整体设计的理念，合理安排文字元素和插图元素的布局，依据变化统一、协调平衡等美学原则科学合理地设计版面网格，使图文真正融合，不出现插图干扰文字、图文分离等问题。

3 结语

文章基于信息可视化设计研究我国小学教材现状，分析了信息可视化设计应用在小学教材中出现的问题，研究了小学教材运用信息可视化设计的方式和优化策略，進而使信息可视化设计可以更加合理地存在于小学教材中，以期我国小学教材的信息可视化设计能得到更好的发展。

参考文献：

[1] 吉涵宇，席涛.大数据时代智慧校园的信息可视化设计应用研究[J].包装工程，2017，38（14）：6.

[2] 戴文澜.美学角度的信息可视化概述[J].设计，2013（11）：126-128.

[3] 崔丽红.视觉传达平面设计基本要素与中国画基本要素间比较的研究[D].济南：山东轻工业学院，2011.

[4] 廖辉.教科书图表设计的若干问题探讨[J].乐山师范学院学报，2005（4）：130-133.

[5] 赵冰.儿童文学辅助教材开发研究[D].淮北：淮北师范大学，2020.

[6] 段艺.“读图”时代下纸媒的“可视化”设计技巧思考[J].西部皮革，2019，41（20）：119.

[7] 尹源.信息可视化图表设计[D].北京：北京印刷学院，2015.

[8] 胡丽丽.版式设计中文字层级关系探究[J].开封教育学院学报，2019，39（3）：268-269，272.

[9] 张蓓.小学教科书插图的科学性和适用性研究[J].课程·教材·教法，2017，37（6）：19-24.

作者简介：吴新月（1996—），江苏常州人，硕士，研究方向：视觉传达与信息设计。