陳才佳

(賀州學(xué)院 廣西東部族群文化研究基地，廣西 賀州 542899)

一、引 言

知識(shí)可視化是運(yùn)用視覺(jué)語(yǔ)言呈現(xiàn)或重構(gòu)來(lái)提高知識(shí)傳播、應(yīng)用與創(chuàng)新效度的科學(xué)。視覺(jué)語(yǔ)言是指訴諸于人類感官的所有東西，包括靜態(tài)的古今中外的各種圖或類似圖的視覺(jué)資料與各種圖的衍生物甚至類似圖的各種表格圖案、虛擬視界等，動(dòng)態(tài)的電影、電視、計(jì)算機(jī)軟件所呈現(xiàn)的圖像等。視覺(jué)語(yǔ)言的多樣性決定了知識(shí)可視化形式的復(fù)雜多樣，諸如概念圖表、思維導(dǎo)圖、知識(shí)地圖、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、視覺(jué)隱喻等等，因此，授者在運(yùn)用這些視覺(jué)語(yǔ)言重構(gòu)知識(shí)并傳播時(shí)，必須根據(jù)知識(shí)的單一性、組合性和協(xié)作性，選擇既符合知識(shí)可視化又符合受眾認(rèn)知水平的形式，通過(guò)恰當(dāng)?shù)囊曈X(jué)形式化解知識(shí)的解讀難度、揭示隱性知識(shí)，呈現(xiàn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)及邏輯關(guān)系，目的在于幫助受眾正確提取有效信息、增強(qiáng)認(rèn)知與發(fā)現(xiàn)新的發(fā)展點(diǎn)。

在數(shù)字化技術(shù)迅速發(fā)展的當(dāng)下，知識(shí)可視化也突飛猛進(jìn):可視化資源不斷豐富、制作手段更為多樣、制作方法更為簡(jiǎn)易、表現(xiàn)形式更為靈活。由于其是以“雙重編碼理論”、“圖式理論”、“知識(shí)管理理論”、“腦科學(xué)研究理論”為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的領(lǐng)域，所以與教育科學(xué)有著共同的理論淵源關(guān)系，隨著“讀圖時(shí)代”的來(lái)臨，知識(shí)可視化被廣泛應(yīng)用于教育。其最直接的動(dòng)因是來(lái)自人類獲取客觀環(huán)境信息的研究報(bào)告，有學(xué)者統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為，人們對(duì)客觀環(huán)境獲取的信息中，視覺(jué)約占60%，聽(tīng)覺(jué)約占20%，觸覺(jué)約占15%，味覺(jué)約占3%，嗅覺(jué)約占2%。借助于圖形、圖像等直觀、真實(shí)地表達(dá)和傳輸信息，進(jìn)行不同背景知識(shí)的人員的溝通交流，顯然更易于被人們所接受。實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家赤瑞特拉關(guān)于記憶持久性的實(shí)驗(yàn)證明:人們一般能記住自己閱讀內(nèi)容的10%，自己聽(tīng)到內(nèi)容的20%，自己看到內(nèi)容的30%，自己聽(tīng)到和看到內(nèi)容的50%，在交流過(guò)程中自己所說(shuō)內(nèi)容的70%。即是說(shuō)能聽(tīng)到又能看到，再通過(guò)討論、交流用自己的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，知識(shí)的保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的效果。因此教育心理學(xué)家研究指出，多種感官并用學(xué)習(xí)效率最佳，視聽(tīng)覺(jué)并用的理解記憶遠(yuǎn)優(yōu)于只聽(tīng)或光看的記憶率。知識(shí)可視化有助于知識(shí)的有效傳播，它改變了學(xué)生的認(rèn)知方式，也促進(jìn)了其有意義的學(xué)習(xí)。而作為一種教育理念，它促進(jìn)了教師傳播知識(shí)的路徑，輔助教學(xué)設(shè)計(jì)。因此，知識(shí)可視化的價(jià)值實(shí)現(xiàn)有賴于它的視覺(jué)表征形式。

二、漢語(yǔ)音可視化的技術(shù)方法

語(yǔ)音可視化是指能夠呈現(xiàn)語(yǔ)音及其隱性特征的一種數(shù)字化技術(shù)，語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)為我們提供了大量的有聲資源。其可視化多以頻譜、基頻、強(qiáng)度、共振峰等語(yǔ)圖為主，集數(shù)據(jù)和圖形于一體。這種圖式可以幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行正確的理解、記憶、重構(gòu)、內(nèi)化和應(yīng)用語(yǔ)音學(xué)知識(shí)。所以應(yīng)從學(xué)生認(rèn)知角度確定對(duì)知識(shí)的表征，并將知識(shí)表征視覺(jué)化，即把文字表述的語(yǔ)音知識(shí)特別是其隱性知識(shí)轉(zhuǎn)寫(xiě)為視覺(jué)圖像，語(yǔ)音的聲學(xué)研究和實(shí)踐為這一轉(zhuǎn)寫(xiě)提供了良好的技術(shù)方法。

(一)現(xiàn)有圖像資料 語(yǔ)音聲學(xué)研究約始于20世紀(jì)30年代前，經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展時(shí)期。早期分析只能靠耳朵聽(tīng)辨以音標(biāo)描寫(xiě)，稍后借助醫(yī)療器械如浪紋計(jì)、假腭等工具分析發(fā)音動(dòng)程與語(yǔ)音特征。中期(1930－40年代)，語(yǔ)音學(xué)家借助X照相機(jī)等儀器開(kāi)始了語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)研究。近期(1950－60年代)，語(yǔ)圖儀、專用X照相機(jī)、磁帶錄音機(jī)等儀器給語(yǔ)音研究帶來(lái)了便利?，F(xiàn)代(1970－至今)，隨著高端實(shí)驗(yàn)儀器和語(yǔ)音分析軟件的出現(xiàn)，語(yǔ)音研究除了音色外，超音段特征和語(yǔ)音智能化取得了前所未有的突破。這些語(yǔ)音研究的圖片影像資料可作為語(yǔ)音可視化的資源加以發(fā)掘利用。

(二)語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)儀器 語(yǔ)音借助實(shí)驗(yàn)儀器是可測(cè)量的，測(cè)量過(guò)程就是語(yǔ)音的可視化過(guò)程，其聲音特性得到了表征。根據(jù)研究側(cè)重點(diǎn)不同，儀器功能也各異，有測(cè)量氣流壓力和流量的加熱流速計(jì)、氣壓換能器和氣流氣壓儀等，有觀測(cè)聲帶的高速攝像機(jī)、肌電儀和喉頭鏡等，有波形分析的浪紋計(jì)、示波器等，有頻譜分析的語(yǔ)圖儀、頻率分析儀、音高顯示器等。利用這些儀器可以使語(yǔ)音可視化，呈現(xiàn)語(yǔ)音內(nèi)在的一些特征，是語(yǔ)音可視化的手段之一。

(三)語(yǔ)音分析軟件 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)研究提供了良好的研究平臺(tái)，錄音軟件、專業(yè)分析軟件的應(yīng)用，既方便了語(yǔ)音的研究，也方便了語(yǔ)音的可視化。如專業(yè)分析軟件 Praat、Wavesurfer、WinPitchLight、Speech Analyzer、MiniSpeechLab 等，這些軟件功能強(qiáng)大，不僅具備錄音、編輯、播放功能，而且可以進(jìn)行聲譜切片、音高分析、共振峰分析、音強(qiáng)分析、參數(shù)提取及畫(huà)圖，還可顯示二維三維語(yǔ)圖。軟件界面人性化，操作簡(jiǎn)單、運(yùn)算快捷、分析深入、語(yǔ)圖清晰，是目前語(yǔ)音可視化的強(qiáng)有力技術(shù)支撐。

可視化揭開(kāi)了漢語(yǔ)音的隱性知識(shí)，其以視覺(jué)加以描述，并轉(zhuǎn)寫(xiě)為動(dòng)態(tài)圖像，使內(nèi)隱知識(shí)外顯化，無(wú)疑會(huì)使受眾易于理解、內(nèi)化和重構(gòu)。當(dāng)然，不同的學(xué)生群體及其個(gè)體，在接受傳播中的可視化知識(shí)仍存在差異，因此在知識(shí)的可視化轉(zhuǎn)寫(xiě)中應(yīng)更多地關(guān)注人與人的交互，以確?？梢暬R(shí)的有效傳播。

三、漢語(yǔ)音教學(xué)可視化的內(nèi)容

(一)語(yǔ)音屬性可視化語(yǔ)音屬性是隱性知識(shí)，以動(dòng)態(tài)的圖像呈現(xiàn)，可以加深學(xué)生的印象，便于理解記憶。語(yǔ)音的物理屬性受眾在聲學(xué)學(xué)習(xí)中已感知，我們側(cè)重于語(yǔ)音的生理性和社會(huì)性兩個(gè)方面。

1．生理性 語(yǔ)音的生理屬性是由人的發(fā)音器官?zèng)Q定的。一般而言，學(xué)習(xí)者不具備生理學(xué)知識(shí)，要理解發(fā)音器官發(fā)音原理有一定難度。利用發(fā)音器官剖面圖和發(fā)音動(dòng)態(tài)影像，可以降低學(xué)習(xí)難度。如:

圖1發(fā)音器官示意圖，清晰、直觀地呈現(xiàn)了各發(fā)音器官和功能。肺部氣流通過(guò)氣管到達(dá)喉部(動(dòng)力區(qū))，引起侯門的調(diào)節(jié)活動(dòng)，主要是韌帶和軟骨的活動(dòng)(聲帶可能活動(dòng)，也可能不活動(dòng))發(fā)出聲音(聲源區(qū))，然后再通過(guò)調(diào)音器官唇齒舌腭等的活動(dòng)，進(jìn)行“音色調(diào)制”而發(fā)出不同的音。圖示把發(fā)音器官、發(fā)音過(guò)程和發(fā)音機(jī)制各要素濃縮在一起，知識(shí)容量增加了，學(xué)習(xí)難度卻降低了，有利于學(xué)習(xí)者整體理解識(shí)記。

圖2聲帶開(kāi)啟周期圖，中國(guó)社會(huì)科學(xué)院語(yǔ)音研究陳列館研制的《音路歷程》(The Development of Phonetics)分為生理研究、聲學(xué)研究和國(guó)際音標(biāo)等內(nèi)容回顧了語(yǔ)音學(xué)主要是聲學(xué)在我國(guó)的發(fā)展歷程。特別是生理研究和聲學(xué)研究對(duì)漢語(yǔ)語(yǔ)音教學(xué)非常有幫助，生理研究包括發(fā)音器官、生理研究的方法和手段和發(fā)音生理綜合圖，比較直觀地反映了調(diào)音器官的動(dòng)態(tài)，并多維度地加以描寫(xiě)，確定了普通話輔音、元音發(fā)音的基本格局。聲學(xué)研究則包括語(yǔ)音資料收集、早期聲學(xué)分析的儀器和方法、近期和現(xiàn)代聲學(xué)分析的儀器和方法等。通過(guò)觀看錄像，學(xué)習(xí)者不僅可加深對(duì)語(yǔ)音的生理屬性和語(yǔ)音聲學(xué)研究的印象，還可感受前輩學(xué)者孜孜不倦的探索精神。

2．社會(huì)性 聲音和意義(概念)之間的聯(lián)系是約定俗成的，即每個(gè)語(yǔ)言族群都有一套不同于別的語(yǔ)言族群的內(nèi)部規(guī)則。能指就是“聲音—形象”約定的物質(zhì)形式，所指則是指“聲音—形象”約定被分配與某種特定概念發(fā)生關(guān)系，使語(yǔ)言使用者之間也能發(fā)生某種特定概念的聯(lián)想。因此，意指即能指與所指的關(guān)系是語(yǔ)言族群共同約定的。如圖 －3:“螳螂”在不同語(yǔ)言族群中“聲音—形象”約定的語(yǔ)音各異，但熟悉其語(yǔ)言者卻能依據(jù)語(yǔ)音聯(lián)想到形象(概念)。圖示結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)音頻文件播放，能更好地幫助學(xué)習(xí)者理解語(yǔ)言的社會(huì)性表征形式族群特征與地域特征等。

(二)輔音可視化

1．送氣與不送氣音 普通話輔音聲母送氣與否具有音位學(xué)意義。在塞音p/ph、t/th、k/kh，塞擦音中是對(duì)立出現(xiàn)的，有辨義功能，而在廣西壯語(yǔ)中有些語(yǔ)言點(diǎn)送氣和不送氣是不分的。母語(yǔ)有送氣聲母的學(xué)生當(dāng)然很容易分辨，而對(duì)于母語(yǔ)沒(méi)有送氣聲母的學(xué)生而言，辨別是相當(dāng)困難的，因此，可通過(guò)可視化語(yǔ)圖觀察其內(nèi)在特征并進(jìn)行可視化訓(xùn)練，如圖 －4。

2．清音與濁音普通話里只有四個(gè)濁輔音聲母，除了濁擦音比較特殊外，其它幾個(gè)濁音在許多少數(shù)民族語(yǔ)言和漢語(yǔ)方言中都有，不存在發(fā)音障礙。問(wèn)題是一些學(xué)習(xí)者會(huì)把自己母語(yǔ)別的濁音遷移到普通話里來(lái)。由于拼音和音標(biāo)標(biāo)寫(xiě)不一致，學(xué)習(xí)者會(huì)誤把拼音中的前者當(dāng)成濁音。因此處理強(qiáng)調(diào)之外，可以通過(guò)語(yǔ)圖呈現(xiàn)來(lái)說(shuō)明二者的區(qū)別。在語(yǔ)圖中，清塞音只有一條沖直條，而濁塞音表現(xiàn)為除阻前有共振峰橫杠。圖 －5是普通話清塞音b［p］/d［t］、國(guó)際音標(biāo)濁塞音(內(nèi)爆音，語(yǔ)tu圖用d1。鄧玉榮發(fā)音，2010)語(yǔ)圖。

3．清塞音、清塞擦音與清擦音 普通話輔音聲母的發(fā)音方法和聲源性質(zhì)密切相關(guān)，方法的不同只不過(guò)是聲源紊音和瞬音的不同或組合方式的不同。從聽(tīng)感上是比較容易辨別的，但來(lái)自方言區(qū)的學(xué)習(xí)者仍有人把等相混。除了常規(guī)的正音訓(xùn)練之外，學(xué)習(xí)者自己的發(fā)音實(shí)踐才是關(guān)鍵。如何診斷發(fā)音的證誤，語(yǔ)圖對(duì)比和語(yǔ)感結(jié)合可能會(huì)做出比較客觀的判斷。如圖 －6是普通話b/q/z/x/s的語(yǔ)圖。塞音是典型的瞬音，因突然爆發(fā)成聲，一發(fā)即逝，時(shí)間一般只有10毫秒，所以在語(yǔ)圖上表現(xiàn)為一條細(xì)長(zhǎng)的垂直線，亦稱“沖直條”或“尖峰”。紊音摩擦成聲，可延長(zhǎng)的嗓音段，擦音就是典型的紊音。在語(yǔ)圖上表現(xiàn)為一片雜亂的豎線紋樣。塞擦音則是塞音和擦音的結(jié)合，從語(yǔ)圖中可以清楚看到三者之間的差別。

4．普通話聲母識(shí)記如圖7，通過(guò)可視化影像和語(yǔ)圖揭示了輔音內(nèi)隱的一些類特征，視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和感覺(jué)多感官的介入，有利于學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的內(nèi)化而重構(gòu)。在理解的基礎(chǔ)上，按傳統(tǒng)的聲母表排序?qū)l(fā)音部位、發(fā)音方法、清濁及送氣與否等多維區(qū)別特征標(biāo)示出來(lái)，有利于學(xué)習(xí)者調(diào)動(dòng)已有記憶與新知結(jié)合，有效地降低了知識(shí)的難度，提高了學(xué)習(xí)效益，同時(shí)也有利于從整體上把握輔音聲母及發(fā)音實(shí)踐。識(shí)記圖幾乎包含了輔音聲母的所有知識(shí)點(diǎn)，不僅解決了輔音描寫(xiě)問(wèn)題(發(fā)音部位 +不送氣/送氣+清/濁+發(fā)音方法(塞/塞擦/擦/鼻/邊)，也有效地化解了對(duì)輔音知識(shí)的繁瑣的解讀，無(wú)疑對(duì)新知的創(chuàng)造性解讀與識(shí)記更能激起學(xué)習(xí)者的濃厚興趣。

(三)元音可視化

1．舌面元音一般從生理學(xué)角度來(lái)描寫(xiě)，即通過(guò)舌面高低、舌位前后、唇形圓展三個(gè)維度定格。具體而言，就是舌頭的升降伸縮、唇形的圓斂平展以及口腔開(kāi)合都可以造成不同形式的共鳴腔，因此形成了各種不同音色的元音。普通話共有7個(gè)舌面代表元音，不包括其音位變體，它們分別是:

口腔舌面圖示較直觀地說(shuō)明了舌面元音的舌位高低和舌位前后，由此導(dǎo)出下圖，學(xué)習(xí)者明白了線條舌位圖的來(lái)源，直觀和抽象融在一起，更有利于學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的解讀，從而建構(gòu)學(xué)習(xí)者自己的元音圖式。需要指出的是三條豎線的左右分別表示成對(duì)元音的展圓。這樣，依據(jù)其三個(gè)維度就可以概括出舌面元音的描寫(xiě)公式為:舌面 +前后 +高低 +圓展?；銥檎麍D示的識(shí)記，提高了學(xué)習(xí)者對(duì)元音知識(shí)的理解和記憶的效益。2．復(fù)元音復(fù)元音是由單元音快速協(xié)作完成的，不管如何快速，單元音總會(huì)留下痕跡。語(yǔ)音聲學(xué)研究表明，元音的聲學(xué)性質(zhì)主要由共振峰F1和F2決定，因此相關(guān)語(yǔ)音分析軟件如Praat、MiniSpeechLab等可以直接畫(huà)出單元音，即根據(jù)F1、F2的值建立聲學(xué)性質(zhì)坐標(biāo)。我們以MiniSpeechLab畫(huà)出的發(fā)音動(dòng)程圖示如圖 －9，比較直觀地展示了“”的滑動(dòng)過(guò)程。其中的元音圖與生理圖大致對(duì)應(yīng)，F(xiàn)1、F2的單位為赫茲。通過(guò)動(dòng)程圖展示，使學(xué)習(xí)者了解復(fù)合元音的發(fā)音機(jī)制，也方便學(xué)習(xí)者進(jìn)行正誤語(yǔ)圖比對(duì)，使其能更好地診斷發(fā)音時(shí)的偏誤，并有針對(duì)性地進(jìn)行發(fā)音自我修正實(shí)踐，從而有效地提高語(yǔ)音學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

(四)聲調(diào)可視化

1．常調(diào)基頻語(yǔ)圖普通話習(xí)慣上用五度標(biāo)調(diào)法，它是一種基于聽(tīng)感、描寫(xiě)個(gè)人相對(duì)音高的標(biāo)調(diào)法。由于當(dāng)時(shí)聲學(xué)技術(shù)和研究手段的限制，五度制給人的感覺(jué)是模糊的。許多學(xué)習(xí)者只能靠模仿，因受母語(yǔ)聲調(diào)遷移影響，在普通話學(xué)習(xí)中調(diào)值發(fā)不到位，往往造成聲調(diào)發(fā)音偏誤。我們知道，聲調(diào)高低升降變化特征由 基 頻 F0 表 征， 通 過(guò) Praat、WinPitchLight、wavesurfe、MiniSpeechLabr等軟件，可以清晰地看到聲調(diào)基頻F0線條走向，盡管F0不能代表具體的調(diào)值，但卻直觀反映了調(diào)型。普通話里共有四個(gè)聲調(diào)，即陰平55、陽(yáng)平35、上聲214、去聲51，如圖 －10。

2．變調(diào)基頻語(yǔ)圖 普通話話上聲的變調(diào)，主要有“上 +上”和“非上+上”兩種，理論上感知上聲變調(diào)是容易的。但調(diào)型的凹凸升降音高變化，對(duì)于沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)記音訓(xùn)練的初學(xué)者來(lái)說(shuō)會(huì)存在較大的困難。無(wú)法感知的知識(shí)要學(xué)習(xí)者理解、識(shí)記并建構(gòu)自己的圖式是不可能的。所以通過(guò)語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)并建立可視化基頻語(yǔ)圖，給學(xué)習(xí)者聽(tīng)視覺(jué)感官刺激以感知聲調(diào)的變化，可以有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)聲調(diào)知識(shí)的內(nèi)化與重構(gòu)。如圖 －10。

四、結(jié) 語(yǔ)

知識(shí)可視化理論在漢語(yǔ)音教學(xué)的實(shí)踐與研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。它突破了傳統(tǒng)語(yǔ)音教學(xué)“口耳聽(tīng)辨”的桎梏，也改變了學(xué)生認(rèn)知路徑的單一局面。語(yǔ)音知識(shí)和語(yǔ)音學(xué)習(xí)，僅憑聽(tīng)覺(jué)是難以內(nèi)化為個(gè)體經(jīng)驗(yàn)的。語(yǔ)音知識(shí)的抽象性和語(yǔ)音聲音的即逝性，嚴(yán)重影響著學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與建構(gòu)。盡管語(yǔ)音教材不厭其煩地闡述語(yǔ)音的發(fā)音原理、語(yǔ)音規(guī)范、音變類型等知識(shí)，卻極少運(yùn)用可視化的思維導(dǎo)圖、概念圖表、知識(shí)地圖、聲學(xué)語(yǔ)圖等輔助手段。文字?jǐn)⑹鲈僭敿?xì)，也無(wú)法代替可視化的“知識(shí)結(jié)構(gòu)圖”和可反復(fù)感知的“語(yǔ)音聲學(xué)圖”，這些圖式(Schema)能激起學(xué)生多感官介入，直觀知識(shí)的刺激促使學(xué)生在短期內(nèi)建立起“語(yǔ)音知識(shí)圖像”，幫助其理解進(jìn)而促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化與建構(gòu)。聲學(xué)實(shí)驗(yàn)的介入，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神，而且有利于學(xué)科的融會(huì)貫通，并不斷拓展學(xué)生的學(xué)科視野，促使其文理兼容。心感身受的學(xué)習(xí)方式，無(wú)疑會(huì)大大提高漢語(yǔ)音學(xué)習(xí)的效益。

注釋:

輔音語(yǔ)圖、復(fù)元音動(dòng)程、聲調(diào)基頻圖分別用wavesurfer、MiniSpeechLab、praat軟件制作。

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