高中地理教科书图像系统的分类研究
陶佳慧
一、研究缘起
教科书的图像系统是教科书表层三大系统之一，蕴含着丰富的地理学科知识，具有很强的直观性，对培养学生的读图技能、形成认知地图及知识构建有着重要意义。对于教科书图像系统的研究而言，对图像系统进行分类往往是研究的开始，但笔者在阅读有关教科书图像系统的论文时发现，大部分的研究者在进行教科书图像分类时缺乏统一的标准。以表1为例，研究者将教科书图像分了两级，第一级的分类是大部分研究者所使用的分类，但不同的研究者的分类标准不一，张曼丽等人是通过图像类型和功能的差异划分的，杨向东则是依据图像系统的表现形式划分的，郭颜则是依据褚亚平教授、刁传芳教授等专家的分类整合而成的，没有明确的分类依据，正如房娜艳等人认为：对于图像系统的分类，至今没有一个统一的标准。除去分类标准混乱的问题，分类结果也较为单一，在地理教科书图像系统的研究中，极少看到跳出这一分类模式的研究成果。在单一的教科书图像分类下进行的教科书图像系统研究，只能得出这一分类标准下教科书图像系统存在的优缺点，不利于教科书图像系统的进一步优化。
与第一级分类不同，表1的第二级分类的分类标准十分明确，以影像为例，依据不同的成图工具将影像分为：实拍照片、卫星影像、航空图片及绘画，本研究也将借鉴这一分类模式，试图通过更为宏观和多样的标准来进行教科书图像的分类，为教科书图像系统研究提供多样化的视角。
二、理论支撑
为了确定什么样的分类才是科学的，本文基于数据统计分类的原则即穷尽原则（在某一分类标准下，每个数据都要有类可归）和互斥原则（要求在某一分类标准下所分的各类互相排斥，没有重复）确定了图像系统分类的三个原则：①明确性原则：即要求图像系统分类的标准明确，分类有所依据。②穷尽性原则：即要求在这一分类标准下，能够囊括教科书中出现的所有图像。③互斥性原则：即要求同一幅图像不能同时属于某一标准下的两个亚类，各亚类相互排斥。本文确立分类标准的依据主要有如下三个。
第一种分类是基于认知心理学的研究成果确定的。北京师范大学宋振韶依据认知心理学将教科书插图分为三种基本功能：装饰功能、解释功能、促进功能。据上述成果我们将教科书图像分为如下三类：装饰型图像、解释型图像、促进理解型图像。
第二种分类是从地理学的学科特性启发而来的。尺度是地理学的核心概念，地理学作为研究地点、地方、区域的科学，全球尺度的特征和尺度间关系的科学，尺度思想（空间尺度、时间尺度、时空尺度）就成为地理学思的要义之一。图像系统所呈现的信息多为空间信息，其呈现的空间信息必然也会存在尺度上的差异，因此将教科书图像的空间尺度大小作为分类的依据是合理的。按照《卢塞恩可持续发展地理教育宣言》中的分类将有关空间的图像划分为三类：地方尺度图像、国家尺度图像、全球尺度图像，但上述各个尺度之间的距离不是等距的，也就是说这个阶梯结构的阶梯距离不完全一样，例如，地方尺度到国家尺度的距离不仅在疆域辽阔的大国和疆域小的小国不一样，而且也不等于国家尺度图像到国际尺度图像的距离。但总的来说这一分类尺度序列较为完整，切合高中生的认知水平和高中区域地理问题解决的需要，因此我们依然沿用这一分类标准。当然，从科学分类的角度看，以实际空间范围作为分类依据是最为合理的，但教科书中许多景观图和照片没有比例尺、难以估算实际的空间范围，可操作性不如前者。总之基于空间尺度的划分来进行图像系统的分类可以是多种多样的，不论出于何种标准，只要可以反映空间尺度观，有助于培养学生的区域认知能力和空间思维都是可以接受的。
第三种是基于多模态话语理论展开的。狭义的模态即感官，多模态话语是运用听觉、视觉、触觉等多种感觉，通过语言、声音、动作等多种手段和符号资源进行交际的现象，本文中的符号资源就是教科书图像系统，不同呈现方式的教科书图像对视觉也会产生不一样的感受，那么通过对教科书中各种各样的呈现方式比如图片大小、图片位置、图片的拍摄视角等等来进行分类，研究其对于视觉感官的作用和认知的作用。这样的研究视角大大拓宽了教科书图像系统的研究边界，将地理教科书图像系统与图像学和语言学等进行多学科交叉。本文所列举的三种组织形式并不是这一视角下研究的终点，在许多方面还可以继续深入探讨。本文的分类结果如表2所示。
三、教科书图像分类情况
1.按功能分类
（1）装饰型图像。指与学习内容关联不大，能够吸引学生的注意力、激发阅读欲望，增加学生学习兴趣的插图。这类图像在中学教科书中的占比不宜过多，否则容易干扰学生注意力、占据教科书篇幅。一般用于教科书封面和章节标题页。如教材每章的章首语就是较为典型的装饰型图像。
（2）解释型图像。是对教科书文字系统的图像化表达，使其形象生动，目的是让读者理解文字所表达的信息。主要运用于特定概念的辅助理解、复杂流程的示意等。解释型图像所表征的知识多为教科书内容的重点难点，学生理解和掌握此类图像对于学生来说是学习的捷径，所以解释型图像如何在教学中使用是一个值得研究的议题。如人教版必修一图6.21就是典型的解释型图像。
（3）促进理解型图像。指一方面可以传递文字信息，另一方面又具有拓展内容、开阔视野、促进能力发展的额外功能，促进理解型图像一般会附注文字，主要通過附注文字与图像的配合完成其拓展功能（图1）。其制图一般是多图层的叠加，这意味着信息的交叉，可以提高学生的读图能力、分析能力、想象力等，一般用于活动系统中。
了解教科书中图像的功能是教师解读教科书过程中容易忽视的一步，插图的功能可达到许多不同的学习结果，包括理解、记忆及应用，插图的功能究竟定向哪个层面，事先必须有充分的考虑，功能定向不清则不利于插图发挥其有效性。但是国内教科书图像研究鲜有基于图像功能的分类来展开的，从这一视角出发的许多有价值的问题还未得到解决，如装饰型图像是否还能具有其他功能？教科书中这三类图像的比例如何是最有利于学生学习的？正如前文所述，在多样化的分类标准下，才能使得教科书图像系统的优化更为全面，在这一视角下的教科书图像系统研究还有很大的发展空间。
3.按空间尺度分类
（1）地方尺度图像。地方尺度图像的具体范围以行政区划来看包括省级行政区、地市、县、镇、村甚至更小的范围，这样的划分显然过于宽泛不利于图像的细致分类，因此我们在地方尺度图像中又引入宏观地方尺度、中观地方尺度和微观地方尺度三类，将省市划为宏观地方尺度、县镇划为中观地方尺度，村庄、街道、社区划为微观地方尺度。景点、机场、火车站等等表明具体地点但没有行政等级的也统统划为微观地方尺度，通过地方尺度图像的二级分类可以让地方尺度图像的研究更加精细化（图2）。
从比例尺角度看，地方尺度图像实际上就是大比例尺图像，即在相同图幅的情况下，可以呈现更具体和细致的信息。那么地方尺度图像提供的这些信息对学生的认知来说起到了哪些作用？笔者认为由于地方尺度图像具有碎片化的特征，一方面，学生可以快速、有效地在课堂上获取不同地区自然和人文要素信息，如看到埃菲尔铁塔就能想到巴黎和欧洲，这样形成的对某地的区域认知是十分清晰和具体的，当然前提是教科书图片的选择具有典型性;另一方面，由于这些碎片化的地方尺度图像也还有大小尺度之分，这样容易使得学生对空间格局和空间关系的认识混乱，不利于学生形成完整的区域认知序列。
总的来说，地方尺度图像特点鲜明，是地理学研究对象中“区域”和“景观”的重要表达途径，对学生形成较高水平的区域认知起着基础性的作用。
（2）国家尺度图像。由于尺度进一步放大，教科书中国家尺度图像表达的手段趋于单一，多以上文中提到的合成图居多，也就是说其表达的信息是经过二次加工的、具有专题化的倾向，随着空间技术的发展，这一尺度下的影像例如卫星云图等等也在教科书中偶有出现。国家尺度图像是学科知识的重要载体，中学地理教科书中的区域地理部分大多是国家专题的形式来展开的，加上我国对爱国主义教育的重视等原因，以中国地图为基准的各类专题图出现的频次也比较高。因此，国家尺度图像在地理教科书中不再呈现地方尺度图像那样细碎化的知识点，逐渐转向对地理规律和地理事物分布的呈现。国家尺度图像颜色鲜明、轮廓清晰、数据准确，能较好地训练学生的读图技能;从学生空间认知的角度看，这一尺度下的空间认知是抽象的，这与地方尺度图像尤其是微观地方尺度图像存在的明显的不同，有利于训练学生的抽象思维能力和构建多层次的认知地图。国家尺度图像还是爱国主义教育的重要阵地，有助于增强学生国家意识和民族自豪感。
（3）全球尺度图像。这一尺度下的图像信息类型与国家尺度图像表达信息类型大致相同，均是地理规律和地理分布类的知识，由于其尺度宏大，图像表达空间要素更加单一、空间联系更加直观、空间格局更为清楚。全球尺度图像具备国家尺度图像的优点，并在培养学生的全球意识方面发挥着不可或缺的作用。
地理尺度作为区域地理学重要的研究方法，对学生优化区域认知过程意义重大。这里我们仅仅讨论了空间维，时间维在教科书图像系统的表达也是亟待研究的话题。利用尺度思想进行图像系统的教学是促进深度学习的重要举措，是深入理解地理学核心思想的有效途径
4.按组织形式分类
（1）从图像组合方式来看。可以分为独立图像和组合图像。独立图像即在表达某个知识点时仅用一张图片，这样的好处是学生可以直截了当的获取所需信息，节省教科书篇幅，十分适用于地理规律类的知识，组合图像则在同一幅地图上表示一种或几种地理现象的多方面特征。这些地理现象及其特征必须有内在联系但又有各自的数量指标、概括程度及表示方法。因此，组合图都是多变量的专题地图，采用组合图的目的是为了更完整更深入地说明某一明确的主题。
（2）从图像展示方式来看。可以分为平铺型图像和重叠型图像，前者是未经处理的、没有采用各种分界和凸显手段，完全平铺于教科书之中;后者则采取箭头、连线、局部放大、去除背景、言语包，3D等多种手段处理图像，达到突出图像关键信息的作用。平铺型图像是较为平庸的教科书图像，在我国的教科书中十分常见，而美国的地理教科书（科学发现者）中重叠型图像的使用就明显多于国内教科书。以图3和人教版必修一图6.5为例，可以很明显地看出美国教科书中的台风结构示意图十分立体和直观，台风的卫星影像和合成图一大一小，台风结构作为知识重点有放大处理，我国的台风结构示意图虽然是立体的，但是与台风的原始形态不一致，且以两幅图幅相同的组合图形式出现，重点知识没有在图像中表达出来。当然，并非所有的重叠型图像都好于平铺型图像，尤其是当图像重叠展示时出现图像界限模糊的情况时就不如平铺型图像那么简单直白，但总的来说重叠型图像的优点突出，是我国当前教科书图像可以进一步优化的地方。
（3）从图片拍摄视角来看。可以分为平视图、仰视图、俯视图、侧视图，不同的拍摄视角会产生不一样的空间认知。教科书中平视图的占比远远高于其他三类。以地理课本为例，除去极地必须使用俯视图来展示之外，在讲解世界地理时其他各个大洲的视角多为平视。视角的多样性既可训练学生的观察角度，也能丰富学生的视觉体验，还能丰富教科书插图的形式风格;采取单一视角的教科书图像系统不能展示所要表达事物的全貌，甚至因作图方法本身的局限还会给学生带来视觉上的错误认识。
以墨卡托投影的地图为例，这样制作出来的世界地图在赤道没有被拉伸，是最真實的，但靠近两极的位置被严重拉伸，这就造成了越远离赤道的地区，面积在地图上就显得越大，有些地区的误差甚至达到了十多倍。将图中的澳大利亚和南极洲对比，南极洲边缘一角的面积就几乎是澳大利亚的数十倍，但实际上整个南极洲面积大约只是澳大利亚的1.62倍。
四、总结
对教科书图像系统的分类研究有助于插图使用的准确性和丰富插图的艺术性，本文是站在前人研究基础上从更宏观和多样的视角作为突破口，以不同于前人分类手法进行研究的，最终分类结果也满足了教科书图像系统的分类要求。由于本人研究水平和篇幅所限，本研究仅仅停留在分类的层面，没有将这些分类运用于实际的教科书图像系统研究中;另外基于多模态话语的分类研究没有更深入的进行分析，这也是未来本人思考的方向。
