知识可视化工具在教学中的应用研究

架 。从 ２ ０ ０ ７ 年 开始 ， 《 知识 可视化 的理论 与应 用 》 王 朝云 、 刘 玉
龙尝 试 将知 识可 视 化引 入教 学领 域 。现 在 ， 越来 越 多 的人 开 始 关 注知识 可 视化 在 教学 中的应用 。 在 中 国知 网 以 “ 知 识 可视 化” 作 为关键 词 检索 发 现 ，文献 数量 逐年 增长 ， 从２ ０ ０ ５年仅 有 的 ２ 篇增 加 到 了 ２ ０ １ ２年 的 ５ ７篇 。这 其 中还 不包 括对 知识 可视 化 工 具像 思 维导 图 、 概 念 图 的研 究 。
ａ Ｎｅ ｗ Ｄｉ ｓ ｃ ｉ ￣ Ｉ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ｏ ｆ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ中正式 提 出 “ 知识 可
如何 学 习 的》 这 本 书 中首 次提 出的。概 念 图的理 论基 础是 奥苏
贝 尔 的有 意 义 学 习理 论 。概 念 图是 以 反 映知 识 的组 织 为 目的 的， 它 能迅速 帮助学 习者整 理思路 和归纳 相关概 念 ， 不断丰 富知
基础 、 区别 与联 系及 其在 教学 中的应用 。在 中国知 网以知 识可
１ 知识 可视 化 简 介
视 觉信 息 突飞猛 进 的增 长 ， 使得 人们 很 少有 时 间去看 那 些
纷繁 复杂 的文字 性 内容 ， 图像成 了重要 的信 息载 体 ， “ 读 图” 学 习 的 时代 已经 到来 。我 们 知道 ， 人 类能 接受 到 的信 息大 部分 是 通 过视 觉获得 的 ， 大量 的科 学实验 证 明 ， 人类通 过视 觉获得 的信 息 占人 类获 得 信息 总量 的 ８ ３ ％。 视 觉经 验在 当代 生 活和 文化 中有 着越 来越 重 要 的作用 ， 当今社 会 越来 越喜 欢用 图像 化 的形 式来 表征 和解 释世 界 。 可视化 技术 可 以使 抽象 的事 物 或过 程变 成有 利 于 被接 受 和认 知 的图形 图像 ， 这将 为知 识 的的理 解 和传 播作
识 网络 。
视 化” 这 一 概念 。我 国对知 识 可视化 的研究 始 于 ２ ０ ０ ５年 赵 国庆 发 表 的《 知 识可 视化 的理 论 和方 法 》 ， 文 中详 细 介绍 了知识 可 视 化 的理 论基 础 、 实质 、 工具 、 与 教育 技术 的关 系及 未来 的研 究 框
．
可视 化” 一 词源 于英 文 的 “ ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＇ ’ ， 原意 是 “ 视觉 的 、
形 象 的” ， 也 可译 为 “ 图示化 ” …。 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 。 ２ ０ ０ ４年 ， Ｍ． Ｊ ． Ｅ ｐ ｐ ｌ ｅ 和 Ｒ． Ａ． Ｂ ｕ ｔ ｋ ａ ｒ ｄ在工 作文 档 Ｋｎ ｏ ｗ ｌ ｅ ｄ ｇ ｅ Ｖｉ ｓ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ －Ｔ ｏ ｗａ ｒ ｄ ｓ
知 识 可视 化 工 具 思维 导 图来进 行 的物 理 复 习课 ， 促 进 知 识可 视化 在 教 学 实践 中研 究 的不 断深 入 。
关键词 ： 思维导图； 物理 ； 复 习课 中 图分 类 号 ： Ｇ４ ３ ４ 文献 标 识码 ： Ａ 文 章 编号 ： １ ６ ７ ２ ． ７ ８ ０ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ７ — ０ ０ ３ ３ ． ０ ２
出显 著贡 献 。
１ ． １ 知 识 可 视 化 的 内涵
视化 工 具加 教学 对 ２ ０ ０ ８ －２ ０ １ ２ 年这 五年 的文 献进 行 检索 。如
“ 思维 导 图” 并含 “ 教学” 来进 行检 索显 示 ， 对 思维 导 图和概念 图
在教 学 中的研 究一 直都 比较 多 ， 并且 对 思维 导图 的应用 主要 集
中在语 文 、 英语 、 物理、 历 史等 既强调 思 维开放 性 又注重 程序 性
知识 的学 科上 。而 对概 念 图的研 究大 量集 中在 生物 、 化 学等 概 念性 知识 较多 的学 科上 。对 思维 地 图的研 究一 直都 不多 ， 究 其 原 因在 于 目前 尚没 有一 个工 具软 件来 支持 。
（ １ ） 思维 导 图思维 导 图是托 尼 ・巴赞 发 明的一 种有 助于记
忆 的工 具 。 思 维导 图是 一种 通过 带顺 序标 号 的树状 的结构 来呈 现 一个 思维 过程 ， 将放 射性 思考 具体 化 。思维 导 图类 似 于大脑 的神经 元结 构 ， 是 广泛 联 系 ， 树状 发散 的 。 每一个 进入 大脑 中的 事 物都 可能 成 为一个 中心 ， 围绕 这个 中心 产生联 系 。思维 导 图 强 调思 维 的发散 性 和思维 的 过程 ， 常用来 表征 程序 性信 息 。 （ ２ ） 概 念 图又 叫概念 构 图或 者概念 地 图 。概 念 图是康 乃尔 大 学 的诺 瓦 克博 士（ Ｎ ｏ ｖ ａ ｋ ， Ｊ ． Ｄ． ＆Ｇ ｏ ｗｉ ｎ ， Ｄ． Ｂ， １ ９ ８ ４ ） 在《 人是
王 丹
（ 华 中师范大学 教育信 息技 术学院 ， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ９ ）
摘 要 介 绍 了知 识 可视 化 的 内涵及 几 种 常用 工 具 ， 阐述 了知 识 可视 化对 老师 学 生 的作 用 ， 最后设 计 了一 节采 用
１ ． ２ 知 识可视化工具
２ 知 识 可视 化 的教学 价值
（ １ ） 模 型化 。在 中学 物理 学 习中 ， 常常采 用 “ 理想 模 型” 。在 物理 这们 学科 中， 有 很 多这样 的模 型 。质点 ， 点 电荷 ， 弹簧振 子
等等 。 在研 究 中 ， 我们 要抓 住其 主要 的特 征 ， 而 舍去 那些 次要 的