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知识可视化视觉表征研究综述 　　[摘 要] 知识可视化的视觉表征研究重点考察视觉表征形成中的因素及其关系。在视觉表征符号之间的结构关系研究中,多从图像形式的一般要求进行关注,尚未从视觉形式角度展开阐释;在视觉表征与知识内容的指代关系研究中,多关注可以表达什么知识,而较少根据知识传播的属性,探讨如何构建知识;在学习者与视觉表征的认知关系研究中,多考虑学习者的认知背景和知识结构,尚未从观看角度探讨如何被视觉认知;在制作者与视觉表征的表达关系研究中,以技术工具的使用方法替代了制作者的设计思路,对制作者的能动性创造过程关注不够。 　　[关键词] 知识可视化;视觉表征;研究综述 　　[中图分类号] G40-057 [文献标识码] A [文章编号] 1672―0008(2010)01―0075―06 　　 　　“知识的外在呈现方式是如此重要地影响着知识内在内容的认知,理解和传播,甚至决定着内在内容的生存质量与发展方向。”[1]在漫长的文明史中,人们已经尝试将知识转化成图像,以促进知识传播创新。我国古代教科书中蕴含着用图像表达知识的思想,如明朝的《蒙养图说》、清朝的《字课图说》等。 　　“知识可视化”术语出现的时间并不长,但在教育学、情报学、知识管理等领域中利用图形图像来帮助表达、交流、传播和学习知识的实践在不断发展。“知识可视化将成为教育技术达成教学效果优化的利器之一,也是教育技术的重要的研究领域。”[2] 　　 　　一、知识可视化的发展和教育应用 　　 　　在信息技术条件下,知识可视化有了新的突破:制作工具越来越多,制作方法更为简易,表现形式更为多样。知识可视化在教育中也逐步应用起来,并且范围更加广泛,效果也更受期待。 　　(一)可视化技术促进知识可视化发展 　　“可视化”英文为“Visualization”,来源于“Visual”,意为“视觉的”、“形象的”。“事实上,将任何抽象的事务、过程变成图形图像的表示都可以称为可视化。” [3]可视化作为一个专门研究领域是与可视化技术的发展紧密联系的。一方面,可视化技术使视觉对象大到宏观的宇宙天体,小到微观的微生物都能得以显现;另一方面,可视化技术的“动态化”、“仿真化”、“虚拟化”不仅让???可视的事物可视化,而且让静态的可视变为动态的可视。 　　“任何一种新技术的发明和运用(感觉的延伸)都改变着我们思想和行为的方式,即我们感知世界的方式。”[4]亚里士多德曾说:“告诉我的我会忘记,给我看的我会记住,让我参与的我会理解。”在知识爆炸的信息社会,利用可视化技术可以将抽象的知识转变成为易于被人们接受认知的图形图像,有助于促进知识传播和理解。 　　“知识可视化是在科学计算可视化、数据可视化和信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域,它应用视觉表征手段,促进群体知识的创造和传递。” [5]一般来讲,知识可视化指可以用来构建、传达和表示复杂知识的图形图像手段,除了传达事实信息之外,知识可视化的目标还在于传输人类的知识,并帮助他人正确地重构、记忆和应用知识。 　　知识可视化有助于知识的传播。Eppler M?J和 Burkard R?A(2004)认为知识可视化的优势表现为社会、情感和认知三大优势。[6]在社会方面,它有助于协调知识生产者间的传播;在情感方面,它能够促使受者主动地解释和探究图形的意义和兴趣,有助于提高知识创新和迁移的意识和兴趣;在认知方面,它可以促进记忆并培养新知识的应用,可视化的过程引导概念和观点的深入理解和正确评价,能呈现先前知识的联系,引导顿悟。 　　(二)知识可视化在教育教学中普遍应用 　　对于学生来说,知识可视化作为学习工具,改变认知方式,促进有意义学习。从信息技术的视角来看,知识可视化作为视图化工具,还是认知工具。它既符合认知工具的九项标准(计算机化、现成的应用软件、经济实惠、可用于表示知识、可用于不同领域、可支持批判性思维、学习可以迁移、简单而功能强大的知识表征形式和易学易用),又符合学习工具的中介和认知的两个特性。 　　对于教师,知识可视化作为教育理念,促进教师进行反思,辅助教学设计。清华大学同方教育技术研究院副院长兰宏生提出关注可视化教学,让知识可视化成为重要的教学理念。可视化教学将被感知、被认知、被想象、被推理的事物及其发展变化的形式和过程,用仿真化、模拟化、形象化、现实化的方式,在教学过程中尽量表现出来。目前,概念图、思维导图等知识可视化工具和方法被广泛应用于英语、政治、化学等不同学科的教育教学中。 　　 　　二、知识可视化视觉表征的提出与分析 　　 　　知识可视化以图形设计、认知科学等为基础,与视觉表征有着密切关联。“在教育技术领域,知识可视化指知识可视化视觉表征形式,与此相对应的是承载知识的图解手段。” [7]