自从1986年可视化概念提出以来，发达国家纷纷开始研究可视化理论、方法，开发可视化工具与环境，它们的研究成果已广泛应用于石油勘探、气象预报、航天航空、核武器研制、医学图像处理等科学与工程领域以及自然科学领域中。
1可视化的基本概念
可视化是一种计算技术，它将符号转换成几何，使研究者能观察到他们的研究工作。可视化技术能够将看不见的事物通过计算机变为能够看见的事物，提供了科学发现和展现事物的新途径，改变了科学家原有的研究方式，能够给人们意想不到的启示。
根据可视化技术的交互性、多维性、和可视性的特点，以及考虑结合程度，可视化技术可以分为后置处理，实时跟踪处理和实时绘制及交互控制三个层次。后置处理指的是将计算结果解释或显示为可视化的图形，目前大部分应用软件属于这一层次；实时跟踪处理强调它的实时性，因此要求计算与显示必行同步进行，这样能够随时发现执行中的错误以便日后改正；实时绘制及交互控制一方面强调它的实时性，另外能够根据显示结果随时改变执行过程中的参数以便得到满意的结果，因此具有交互界面。近二十多年来，在美国、德国、日本等发达国家的著名大学都在致力于可视化技术的研究，而且已经重点向实时处理和交互控制方面发展。
2国内外比较著名的研究成果
2.1流体可视化软件
这是美国国家超级计算机应用中心（NCSA，NationalcenterofsupercomputerApplication）的研究成果。该软件通过多个相联系的模型，在交互及分布环境下研究暴风雨的形成规律。其中安装在NCSA的超级计算机CRAY-YMP进行模型计算，VGX工作站则用来实现二、三维图形显示，提供用户接口，二者之间使用网络连接。
2.2医学可视化技术
医学数据的可视化，已成为数据可视化领域中最为活跃的研究领域之一。由于近代非侵入诊断技术如CT、MRI和正电子放射断层扫描（PET）的发展，医生已经可以非常容易获得病人有关部位的一组二维断层图像。因为核磁共振、CT扫描等设备能够产生人体病变区域的多个方面多个剖面的图像，或者重建为具有不同细节程度的三维真实图像，使医生对病灶部位的大小、位置，不仅有定性的认识，而且有定量的认识，从而及时高效地诊断疾病。CT图像打破传统的胶片感光成像模式，借助于计算机重构人体器官或组织的图像，使医学图像从二维走向三维，使人们从人体外部可以看到内部。利用可视化技术软件，能够重构有关器官和组织的三维图像，例如美国加洲的ADAC实验室，约翰.霍普金斯大学等开发出的软件已在许多医院得到应用。利用可视化技术可以以获得心脏的三维图像，并用于监控心脏的形状、大小和运动，为综合诊断提供依据，例如中国协和医科大学等进行的主动脉病变的临床诊断和冠状动脉搭桥术（CABG）后的血管显示等。正是应用了可视化技术，变不可见为可见，从而大大提高了手术的成功率。
耿国华教授实现了医学图象数据库系统MidBASE。在数据库设计、基于内容的图象检索、嵌入三维可视化构件、WEB方式远程查询等方面特色明显。已在多个医院使用，效果良好[1]。
2.3地学可视化技术
科学可视化应用到地学中，产生了地学可视化。1990年的勘探地球物理学家协会的举办“科学可视化”专题讨论会，促进了地球物理勘探中的可视化研究。进而在1995年举办的“可视化技术用于发现和开发更多的油气资源”会议，使得科学可视化技术在油气工业中的应用成果大放光彩。目前，美国的SGI公司在可视化技术方面是处于世界领先地位，它在地学中主要应用于油田开发、油藏数值模拟、石油地质、地震勘探、钻井、测井、遥感测绘等方面。
2.4人类胚胎的可视化
这是美国依利诺大学芝加哥分校研制的成果。首先依据美国卫生和医学国家博物馆所得到的胚胎数据重构人类胚胎模型，其次将该模型进行三维显示。这一成果预示着人类可以远程访问人类性态数据，可以进行分布式计算。
2.5数字博物馆的可视化技术
数字博物馆最突出的特点是：虚拟现实技术。虚拟技术通过计算机图形构成三度空间或把现实环境编制到计算机中去，产生逼真的虚拟环境，从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境中的感觉。数字博物馆借助这样的技术，对珍贵藏品进行三维可视化的建模。在追求视觉真实感受的同时，最大限度地保存了物体真实数据。研究者可以直接测量模型得到标本的形态结构信息，为远程标本研究提供可靠翔实的基础，真正地做到了辅助科学研究及数据保存的作用。例如中国地质大学地学数字博物馆、中山大学生物数字博物馆、清华大学美术数字博物馆、西北大学考古数字博物馆、北京航空航天大学航空航天数字博物馆等，这些数字博物馆不仅为学者提供了一个高水平高质量的学习平台，有利于院校之间的学术信息和研究资源的共享，而且满足用户的交互性、参与性和沉浸性。
2.6大场景及文物的虚拟修复可视化技术
3结束语
NCSA（美国国家超级计算应用中心）是国际上从事可视化研究的权威单位，一直从事可视化算法如软件的开发研究。而在国内，清华、北大、国防科大、中科院软件所等单位相继开展了可视化算法的研究及可视化工具的开发，都已取得了一大批可喜的成果。随着计算机硬件条件的改善和诸如人工智能、机器学习等可视化算法的成熟，可视化技术一定会产生一个大的飞跃。
参考文献：
[1]荣国栋，孟祥旭.Inspeck3D-DF三维扫描仪在数字博物馆中的应用[J].计算机工程与应用，2002，38（16）：237-239.
关键词：小学信息技术课堂教学
随着教育革新的不断加深，“生活化”教育模式得以实现并取得了阶段性的成果。同样的，在小学生信息技术课堂教育中，“生活化”的教育理念也应该受到重视，并且是把“生活化”的教育模式带到小学生信息技术课堂教育的教学实践中。信息技术教育应该重视对人的培养，要立足培养符合社会发展需要的综合型人才。本文将从生活实际的需求、新课程改革的需求、信息技术学科特点以及学生发展四个角度出发，简要阐述小学信息技术教学生活化策略研究的必要性，论述小学信息技术教学生活化的应用策略，通过具体的教学实例分析探讨。
一、从生活中寻找例子，导入课堂教学
一上课，教师就提出了一个问题：今天老师生病了，反应的症状是流鼻涕、打喷嚏、喉咙痛，头痛，请学生给老师诊断。
学生：老师感冒了！
师：感冒是怎样引起的？
学生：流感病毒传染。
…………
师：同学们说得很对，人感染了流感病毒会发烧、咳嗽，出现各种各样不好的反应，这个时候，就要去医院请医生帮忙。可是，同学们想想，我们的电脑是不是也会感染病毒呢？电脑感染了病毒以后是什么样的？会发烧、咳嗽吗？谁来给电脑看病呢？
在这个例子中，我选择了生活化的话题导入病毒，再进一步启发学生描述遭遇计算机病毒的经历，紧接着提出研究课题――计算机病毒的防治。尽管接下来的教学方法是讲授，但不用担心学生心不在焉，因为生动的导入已经提起了学生的兴致。由此可见，将抽象的课本知识转为学生密切接触的生活常识，对于学生理解知识的内在联系有着积极的作用。
二、结合生活实际教学，掌握技术应用
现代信息技术推进教育改革与发展是通过与教育诸要素相整合来完成的。通过课程把现代信息技术与学科教学有机结合起来，从根本上改革传统教与学的观念以及相应的学习目标、学习方法和评价手段等。让学生学好信息技术课不只是信息技术教师的任务，而且是每一位在职教师应尽的责任。每一位教师都应尽可能地利用信息技术所提供的功能来促进教学，利用网络提供的各种资源来支持教学。例如，利用动画、影像、场景、音乐、对话等形式，把语文教学内容生动的演绎表现出来；在数学图形教学中重现图形公式的推导过程；在英语教学中设置对话场景等，使学生学的更加轻松投入，理解更加深入透彻。运用现代信息技术生动形象地完成教学任务，能使学生印象深刻地掌握教学内容。在增强教学效果的同时形成信息技术教育的氛围。
三、运用类比，使讲授深入浅出
类比作为人们所熟知的几种逻辑推理中，最富有创造性的一种，尽管不能代替论证，但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。同时，教育学当中提到，儿童记得最牢固的知识就是与生活紧密联系的知识。鉴于此，笔者认为，用生活中看得见摸得着、在学生头脑中已经形成意义的东西类比计算机当中的概念来进行讲授，在信息技术教学中会收到很好的效果。
四、融合生活让学生懂得生活规律
生活中的点点滴滴呈现在学生的面前，学生却容易忽视其中的规律，而简单的生活规律又将影响孩子的一生。如，在教学《我给文件找个家》一课时，笔者是这样将简单的生活规律融合到实际教学中的。
1.科学计算可视化技术研究背景
科学计算可视化作为一个研究领域开始于1987年，它首先是为了高效地处理科学数据和解释科学数据而提出并形成的。它将大量枯燥的数据以图形图像这种直观的方式显示出来，使观察者可以准确地发现隐藏在大量数据背后的规律，从而帮助人们更好地理解和分析这些数据。
VISC的研究包括两方面：一是VISC工具的研究.即如何把科学数据、数值图像转化成可视图形与可理解信息的算法和工具；二是VISC应用研究，即把可视化工具应用于科学和工程的各个学科的方式和方法。它涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计及图形用户界面等多个研究领域。科学计算可视化技术的意义重大，它大大加快了数据的处理速度，使每日每时都在产生的庞大数据得到有效的利用；实现人与人、人与机器之间的图像通讯，增强了人们观察事物规律的能力；使科学家在得到计算结果的同时，知道在计算过程中发生了什么现象，并可以改变参数，观察其影响，对计算过程实现引导和控制。
2.科学计算可视化技术在现代教育方法中的应用
2.1虚拟现实技术制造“真实”感受
美国巴尔的摩JohnsHopkins大学的化学工程系教授卡尔威在计算机网络上建立了一个虚拟实验室，模拟各种实验，让工程系的学生通过计算机网络来做实验，尝试解决工程上遇到的各种问题。例如，通过一个虚拟的钻油实验，学生可以知道某个位置的油井的深度，从而估计油层的形状及所需费用。
2.2计算机动画展现“实物”效果
计算机动画在教育方面有着广阔的应用前景。有些基本概念、原理和方法需要给学生以感性上的认识，在实际教学中有可能无法用实物来演示。这时借助计算机动画把各种表面现象和实际内容进行直观演示和形象教学，大到宇宙形成，小到基因结构，无论是化学反应还是物理定律，使用计算机动画都可以淋漓尽致地表示出来。
另外计算机动画在网络游戏、文化娱乐等方面也有着广阔的应用前景。基于PC的三维游戏正在不断增加，其制作也离不开三维动画技术。开展三维数据场可视化技术研究，探索提高体绘制质量、速度的理论和关键技术，对于完善可视化理论、拓展体绘制的应用领域等都具有重要的理论和实践意义。
3.科学计算可视化技术对于现代教育方法的价值及意义
从教育的发展过程看，任何一种新技术、新媒体的出现，都会引起教育上的革命。例如，纸和印刷术的出现，广播和电视技术的发展，计算机和网络技术的发展，都曾引起了教育在质的飞跃。毫无疑问，科学计算可视化与教育相结合，也一定会在教育领域中产生质和量的飞跃。因此，探讨科学计算可视化与教育相结合的理论依据，无论是对教育的发展，还是对科学计算可视化技术自身的发展都是必要的，也是现实可行的。利用计算机动画技术，可将科学计算过程以及计算结果转换为几何图形或图像信息并在屏幕上显示出来，以便于观察分析和交互处理。计算机动画已成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具，即“科学计算可视化”。
实现科学计算的可视化具有多方面的重要意义。它可以大大加快数据的处理速度，使庞大数据得到有效利用；可以在人与数据、人与人之间实现图像通信，从而使人们能够观察到在传统的科学计算中发生的现象，成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具；同时，还可以实现对计算过程的引导和控制，通过交互手段改变计算所依据的条件，并观察其影响。总之，科学计算的可视化将极大地提高科学计算的速度和质量，实现科学计算工具和环境的进一步现代化，从而使科学研究工作的面貌发生根本性的变化。
1.全面激发小学生的学习兴趣，提高课堂教学效率
2.提高小学生的竞争性与合作性
游戏化学习就是指将信息技术教学融入一定的游戏精神，使教学过程中具有一定的竞争性和合作性，如此一来，不仅能够通过游戏的方式让学生将精力集中于教学过程中，同时还能够通过游戏中的竞争与合作，培养学生的竞争意识，让学生积极地参与到信息技术的教学中，并促进学生的全面发展。
3.深化学生的知识储备
二、信息技术课程游戏化学习的开展策略
1.在游戏过程中正确设置关卡，提高游戏中教学内容的成分
游戏，之所以能够激发大家的兴趣，主要是在于它具有一定的关卡，能够激发玩家的竞争意识，让玩家产生一定的抵抗意识，从而让玩家产生较高的游戏情绪。所以，在信息技术的教学过程中的游戏化学习，一定要注重相应关卡的设置，这些关卡不能够过于简单，否则将难以起到训练与教学的效果，同时，这些关卡也不能够太难，不然的话会打消学生对游戏进行下去的兴趣，降低了学生的游戏情绪。同时，我们还要注重游戏过程中教学内容的参与成分，在这些内容的基础上设置相应的游戏，如此一来能够全面提高信息技术教学内容在课堂上的渗透，让我们的学生能够有效地接收到教学内容，从而全面提高课堂上的教学效率。
2.采用合作式的游戏学习，培养学生的各项素质
在我们的游戏学习过程中，我们要提高合作式的游戏学习所占的比例，通过这样的方式，不仅能够提高小学生对信息技术的学习能力，同时还可以培养学生的合作意识，提高学生的各项素质，推动学生的全面发展，并让我们的学生能够有效地掌握住课堂上的教学内容，全面提高学生的各项学习技能。
3.注重操作性的游戏学习的开展
1引言
在中国，大约有7000万左右的残疾人，其中聋人占到1300万，应该接受教育的18岁以下的聋人达到100万之多。数量如此之多的弱势群体，如何进行有效的教育是目前面临的非常重要的问题之一。可视化教学作为现代教育技术的重要内容之一，在教学中发挥着非常重要的作用。
2可视化教学工具
可视化教学工具的类型非常多，例如WebCT，LearningSpace，交互式电子白板等。在本文中，将使用比较优秀的VisualEyes作为可视化教学工具。
2.1VisualEyes简介
VisualEyes是一款可视化教学软件，支持在线编辑。由于VisualEyes软件是由AdobeFlash的脚本语言ActionScript3.0所创建开发的，因此，必然是对Flash环境有着良好的支持和兼容。可视化教学设计者（教师）可以按照教学设计的要求，将网络上的各种多媒体资源（图片、视频、地图、数据库等）链接到平台上，然后再编写控制脚本，使这些多媒体资源有序的执行。VisualEyes提供的这种可视化环境，不仅可以有效的提高设计者的创新能力，而且最大的优势在于可以显著的提高教学质量，对于聋生的教学来说，尤为重要。
2.2VisualEyes可视化核心技术
GLUE（TheGeneralLanguagetoUniteEvents）是用来创建交互性可视化视图的核心技术元素，GLUE实质上是一种比较简单的脚本语言（Script），实现后台各种资源的连接以及控制他们在前台的显示。
由以上的定义可知，GLUE包括至少4种属性，分别为ID、From、Init以及Once。ID属性是GLUE元素的唯一标记；From属性是表示资源的统一资源定位符；Init属性表示当视图出现的时候，是否激活GLUE元素，其值是布尔型数据类型；Once属性表示视图的初始化，其取值表示视图初始化以后，GLUE是否只执行一次，其值的数据类型为布尔型。除此之外，教学设计人员还可以按照自己的教学要求，设定“script”脚本属性，以完成更加复杂的工作。
3聋生可视化教学资源的设计与评价
聋生由于其生理特征，只能靠视觉接受信息，可视化教学资源的设计可以帮助聋生找到一种适合他们生理特征的新的学习方式。图1详细描述了可视化教学资源设计的各个环节和步骤。
为了验证可视化的教学效果，本文将《高等数学》课程作为可视化教学的资源，将教授的对象分成实验班和对照班级，实验班级应用可视化教学，对照班级按照平时的日常教学正常进行，连续对8次课堂教学情况进行跟踪、观测记录。
表1和表2为两个班级的期末测试成绩结果统计，独立样本T检验的结果显示，齐性检验的显著性水平为0.849（>0.05），这个结果说明方差齐性，因此，方差齐性假设成立一行T检验结果是正确的，显著性水平为0.004