知识可视化工具支持学生意义学习的实践研究

黄浦区教育学院 唐 军

一、知识可视化工具：知识传播与交流的新载体

知识的传播和交流，自从文明出现以后就一直存在着，其间，知识可视化工具的运用一直就没有停歇过。从这个角度来看，似乎知识可视化工具本来就是知识传播和交流的载体，已谈不上什么新旧之分。思维导图、知识动画、知识地图等的出现，让我们今天讨论的知识可视化工具，深深打上时代烙印的工具，是信息时代的新产物，是当今知识传播和交流的新载体。

（一）知识可视化工具概念

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。根据知识可视化概念，我们认为知识可视化工具是指运用视觉表征的手段来建构复杂知识之间的关系，以此促进知识的传播和创新的工具。

（二）知识可视化工具种类

1.从视图形式角度看知识可视化工具的分类

皮尔斯(PierceJ.Howard)在专著中总结了48种图表形式，包括概念地图、维恩图、归纳塔、组织图、时间线、流程图、棱锥图、射线图、目标图、循环图、比较矩阵等。

2.从软件实体看知识可视化工具的分类

邱婷（2006）认为，国外目前研发了多种专门的知识可视化软件工具，如:Inspiration，MindManager，Brain，Axon Idea Processor， Decision Explorer，Research Group，Activity Map，TextVision/TekstNet，SmartIdeas等，并认为这些工具从技术角度实现了知识可视化。

3.从知识图表类型支撑情况看知识可视化工具的分类

Eppler,M.J.和Burkard,R.A.（2004）将知识可视化概括为6种类型：①启发式草图（Heuristic Sketches），在小组间产生新的见解；②概念图表（Conceptual Diagrams），结构化信息并展示其关系；③视觉隐喻（Visual Metaphors），映射抽象数据使其易于理解；④知识动画（Knowledge Animations），动态的、交互的可视化技术；⑤知识地图（Knowledge Maps），结构化专家知识并提供导航；⑥科学图表（Scientific Charts），可视化知识域。

（三）意义学习：知识可视化工具运用于教学的追求

国外对知识可视化及其应用工具的研究比较早，国内近几年有诸多的学者和教师对此进行研究和探索，并取得了诸多的研究成果。

（1）学生学习的知识视觉表征应用

赵国庆（2005）认为可视化形式利用视觉上的优点和空间认知的功能来减轻处理学习中复杂信息的认知负荷；以线条、颜色及图形等将文本绘制成图表，将人们的个体知识以图解的手段表示出来，形成能够直接作用于人的感官的知识外在表现形式。周宁等（2007）认为知识可视化领域研究的是视觉表达方式在提高两人或两人以上之间的知识传播和创新中的作用。这样, 知识可视化指的是所有可以用来建构和传达复杂知识的图解手段思维可视化的研究。