知识表征方式

知识表征方式

知识表征方式指的是在人们获取、存储和应用知识时所使用的形式或方法。不同的表征方式对于知识的理解和应用都有不同的影响。在这篇文章中,我将介绍几种常见的知识表征方式,包括逻辑表征、图像表征和符号表征。

逻辑表征是一种基于逻辑推理的知识表征方式。它主要通过定义和规则来表示知识的结构和关系。逻辑表征通常使用符号和等式来表示知识,例如命题逻辑中的“A是B”的形式。逻辑表

征具有高度的形式化和精确性,可以用于推导和证明知识,但在表达复杂的概念和含义时有一定的局限性。

图像表征是一种通过视觉方式来表示知识的方式。它主要使用图像和图形来表示知识的结构和关系。图像表征可以帮助人们更直观地理解和记忆知识,特别是对于一些与形状、空间和运动有关的概念。例如,用一幅图像来表示一颗树的结构和外观。图像表征在一些领域,如计算机视觉和图形学中有着广泛的应用。

符号表征是一种通过符号和符号系统来表示知识的方式。它主要使用符号和符号之间的关系来表示知识的结构和语义。符号表征可以用于处理复杂的概念和关系,同时也可以用于推理和推断。例如,用一组符号来表示一个人的姓名、年龄和性别等信息。符号表征在人工智能领域中得到广泛应用,如专家系统和自然语言处理等。

不同的知识表征方式在处理和应用知识时有各自的优势和局限

性。逻辑表征适用于处理和推理符号化的知识,但在处理模糊和复杂的概念时有一定的困难。图像表征可以帮助人们更直观地理解和记忆知识,但对于抽象和符号化的概念有一定的局限性。符号表征可以处理复杂的概念和关系,但在处理大规模知识和不确定性时有一定的挑战。

综上所述,不同的知识表征方式在不同的应用背景下发挥着不同的作用。了解不同的表征方式可以帮助我们更好地理解和应用知识。在实际的知识处理和应用中,我们可以根据具体的需求和任务选择适合的表征方式,或者将不同的表征方式进行组合和集成,以更好地处理和应用知识。

知识表征

第一章知识表征 教学目的:通过本章的教学使学生理解知识是在头脑中是如何表征的,了解知识的基本表征形式,知识表征领域的重要研究及理论。 教学内容 第一节知识的心理表征 知识的表征方式 表征的概念 表征(representation):用于代表客观世界中或我们想象中的事物的一组概念、符号或标记。 外部表征:油画、菜单、蓝图、地图、书面语言等 内部表征:事物在头脑中的表征 知识表征(knowledge representation)是指信息在人脑中的存储和组织形式:即外在的事物、事件、观念等在人脑中呈现并为人脑所知的形式。 知识表征:语义表征和表象表征 图像与语言的区别 有些观念用图像来表征更好也更容易,有些则更适宜用字词来表征。例如:“鸡蛋的形状是什么样的?”,通过画一个蛋比描述一个蛋容易。“正义是什么?”,这时用图像描述就比用文字描述困难了。 语言描述则不具备类比特征,因为语言符号和它所指代事物之间的关系是任意的、强制性的;——符号表征 1、不连续的符号 2、外显的,需要有表示关系的符号 3、语法的,把不同类符号组织起来的规则 4、抽象的 图像更接近于客观世界,因为其结构与客观世界的结构很接近;——类比表征 1、没有不连续的符号 2、内隐的,没有独立的关系符号

3、没有组织各类符号的规则 4、具体的 知识表征的理论(重点) Allan Paivio(1969,1971)的双重编码理论(重点) 表象是针对在环境中所观察到的诸如树、河流等物理刺激的类比编码,是一种维持了被表征物的主要知觉特征的知识表征。表象有着与知觉相似的性质,并且与外部客体相类似,例如视觉表象包含着客体大小和空间关系。 语言表征是一种符号编码,是一种被任意选出以象征某物,并不从知觉上与所表征物相类似的知识表征。 Paivio认为这两种编码将信息组织成知识,以便在后继的使用中对其进行操作和存储,进而在以后使用时进行从新提取。 Anderson & Bower(1973)的概念—命题理论(命题理论) 主要观点: 1、知识以抽象的命题方式表征; 2、命题表达了概念间的特定关系; 3、表象是其他认知过程发生时的副现象; 4、图片和言语陈述都以抽象的深层语义关系来表征,不是具体的图 片或言语。 命题的概念: 命题是指一个陈述的语义,不是指陈述本身,而是指所表达的语义。命题是指潜藏于概念的特殊关系之下的意义。 例如:看图,“椅子在猫的下方”,或“猫在椅子的上面”——猫的下方是椅子 心理表征的命题形式既非字词的又非意象的,而是一种更抽象的形式

知识及其表征学习资料

知识及其表征 知识是人们日常生活中使用得非常广泛的一个名词。但是,究竟什么是知识?知识有什么作用?知识在头脑中是如何表征的呢? 一、什么是知识 关于知识的定义,一直存在着争议。比如布卢姆(Bloom,1986)将知识定义为对具体事物和普遍原理的回忆,对方法和过程的回忆,或者对一种模式、结构或框架的回忆。还有一些研究者将知识定义为由信息构成的、储存于长时记忆中的表征(Howard,1995)。这类定义比较强调知识的结果,未能反映知识产生的来源,因而只是对知识的现象描述。另外,西方许多心理学家倾向于把知识视作言语信息(Gagné,1985),即用言语符号来标志某种事物或表述某些事实。这种解释又使得知识的含义过于狭窄,也不能全面说明知识的本质。 一般而言,知识可以在两种意义上使用。一是指人类知识,该类知识经常以书籍、计算机或其他载体来储存,构成人类所具有的信息总和。二是个体知识,是某个体头脑中所具有的信息总和。无论是人类知识还是个体知识,其实质都是通过主客体的相互作用产生的,是客观事物的特征与联系在人脑中的能动反映,是客观事物的主观表征。对于这一定义,可以从知识的产生基础和表现形式两个方面来理解。

从知识的产生基础来看,它是在主客体的相互作用的基础上,通过人脑的反映活动产生的。主客体的相互作用即反映活动的主体与作为反映对象的客体之间的相互作用。如果没有被反映的对象,即没有事物的特征与联系的作用,则头脑中不会产生任何反映。因此,知识来源于客观存在的事物,具有客观性。 从知识的表现形式来看,它是主客观相统一的产物,是一种主观表征。知识虽然是对客观事物的反映,具有客观性,但知识并不是客观事物本身,而是客观事物在人脑中的主观映象,因此它又具有主观性。 二、知识的类型 知识的种类是多种多样的,但目前尚无统一的分类标准。研究者提出了多种类型的知识,如抽象知识和具体知识,内隐知识和外显知识,陈述知识和程序知识等。研究者还发现,在不同的学科领域,知识这一术语也有不同的名称,而各名称之间往往有重叠,甚至互相矛盾。所以,研究者认为,形成一套一致的、彼此相关的知识术语体系是非常重要的。 人们在使用知识这一名词时,往往有广义与狭义之分。广义的知识将心智技能和认知策略也包含其中,泛指人们所获得的经验。狭义的知识仅指个体获得的各种主观表征,不包括技能和策略等调控经验。本书所指的知识是狭义的,一般可进行以下分类。

论陈述性知识的表征

论陈述性知识的表征 知识,是教育心理学中重要的核心概念。传统心理学把知识定义为“客观事物的属性与联系的反映,是客观事物主观印象。”这种从哲学认识论层面的解释固然有它正确的一面,但它不能真正揭示知识这一概念完全的本质和丰富的内涵。当代认知心理学家安德森把知识分类两类:即“知什么”的陈述性知识和“怎么做”的程序性知识。 陈述性知识也叫描述性知识,是个人能用言语进行直接陈述的知识。这类知识主要用来回答事物是什么、为什么和怎么样的问题,可以用来区别和辨别事物。这类知识目前在学校教育中占据相当大的比重,想“解释概念”、“填空”、“问答”、“匹配连线”等考试题型都是在测查学生对陈述性知识的掌握情况。程序性知识也叫操作性知识,是个体难以清楚陈述,只能借助于某种作业形式间接推测其存在的知识,它主要用来解决做什么和怎么做的问题。在传统上,人们习惯用“技能”来解释一个人行为的成功,信息加工心理学则认为是个体掌握了一套能够支配其行为的程序。 表征,是信息在头脑中的呈现方式。根据信息加工的观点,当有机体对外界信息进行加工(输入、编码、转换、存储和提取等)时,这些信息是以表征的形式在头脑中出现的。表征是客观事物的反映,又是被加工的客体。同一事物,其表征的方式不同,对它的加工也不相同。例如,对文字材料,着重其含意的知觉理解和对字体的知觉就完全不同。由于信息的来源不同,人脑对它的加工也不同。信息的编码和存储有视觉形象形式和言语听觉形式,抽象概念或命题形式。那

些具有形象性特征的表征,也称表象,它只是表征的一种形式。表征是认知心理学的一个重要术语,也是这一研究方向的重要研究课题之一。因此,它一方面反映客观事物,代表客观事物,另一方面又是心理活动进一步加工的对象。表征有不同的方式,可以是具体形象的,也可以是语词的或要领的。关于表征目前存在着很大的争论,主要有以下几种假说。A.帕维奥的双重代码假说认为,人们具有言语和表象两个平行的认知编码系统,言语系统加工离散的语言信息,表象系统则对具体的客体或事件的信息进行编码,存贮,转换和提取。另一种相对应的学说是单一的命题表征假说,它认为无论是抽象的住处还是形象的信息都是由命题组成的概念系统存贮的,人们之所以具有表象,那是命题或概念的激活所致。此外,还有多种编码说。斯诺格拉斯提出的多水平模型认为,在不同的认知阶段有不同的表征,即知觉阶段对物理特征的表征,工作记忆阶段对言语表象和视觉表象的表征,以及长时记忆阶段的命题表征或语义表征。 那么,陈述性知识的表征具体是怎样工作的?这个必须要和程序性知识的表征结合来看。因为这涉及到一个关键问题:两种知识的本质。我们不妨换一种更具体的问法。 问题一:请默写陆游《游山西村》中第三、四句 问题二:请选择恰当的诗词填在下面的空白处: 他在重重迷雾中苦苦思索着,希望尽快扭转这种局面。突然有一天,一件偶然的事情是他看到了转机和希望。这真的是——— —。

九点连线问题 知识的表征方式

九点连线问题知识的表征方式 九点连线问题是一种求解数形结合题目中,从一个点到另一个点的连线。当两个以上的点连在一起,当相邻两个以上的点连在一起时可以求解。也就是一组九个小圆圈可以被分解成九个九点小圆。从表1可以看出求解九点连线问题的关键在于需要将每个点或圆中的任意两点连线起来,并且将每一点与小圆中另一个点或圆的连接长度乘以3就可以得到结果。从表2可以看出九点连线问题的本质就是:一个点可以连得更多。具体到这个九点连线问题的表征方式就是:以点为起点画一个直线到两个圆圈之间的所有点(即起点)或者两个圆圈之间的所有点为终点时所出现的问题。因为九点连线问题是两个以上相邻数量点发生连接而引起这两个以上数形结合题目中:一个连线有一个方向就有另外一个方向的连线的问题;一个连线是多点还是单点都是由连不起来而起的问题。 一、两种方法 最早的九点连线问题出现在高中数学教学实践中。当时我们所讲的数形结合题型很大一部分属于几何应用题。其中比较典型的题型为:以一组十个左右的小圆圈作为一个基本载体,分别画出每个小圆圈都有的一点与其相连接来求解这个九点连线问题。其中的方法如图2所示:第一个方法就是在每个小圆中画出一个长为1的点(或圆)到一个点(或圆)之间的所有点(即起点)或者是所有点(或圆)之间的所有点(或圆)。从表3中可以看出第三个方法是通过最短连接的距离乘以1而求解出九点连线问题;而第三种方法最终结果是三个点连成一条直线通过了该点连接距离乘以1得到了答案。因此只要想求解这个九点连线问题,我们首先要解决的是两个方法:第一种方法是把两个半径相等的相同点通过画圆的方法进行连接获得了答案;第二种方法是以点为起点画一个直线到两个圆圈之间所有点(或圆)。因为这个九点连线问题已经从数学角度考虑了它本身具有很多性质,因此只要根据题目中所要求的条件进行计算就可以得出答案。 二、计算分析 现在我们开始计算,我们知道计算所需要的公式。为了便于我们理解,我们先算出一个长度为3的方块体积,再乘以3得到最后的结果:其中: n×3=(3×1+3×3)/3,我们得3=9×9 (9×3)+9×9)=15×15),我们就知道了结果是9×9=16 (9×10)/16=17^12;又知道了每条直线被分解成9个扇形区域也就是10×9=10*10 (9×10)=20个扇形区域。计算分析如下:如果我们知道扇形区域的面积是1÷3×9=16 (3×10)平方。那这个连线也就是18 (8×9=17)/17×9=17 (9×10=17),这个公式就可以用于计算:18×9=20 (3×10=17),所以我们得到:18×9=40÷8=32 (10×10=32)。这样,九点连线的求解也就简单了。所以在这三种计算方式中只有计算量最大。 三、分类讨论 根据九点连线问题求到的两个方向的长度之比来看,一个方向应该是四个,另外一个方向应该是两个,这样就可以证明只有一个问题是解决九点连线问题,即以九点为起点画一个直线到两个圆圈之间的所有点(即起点)或者两个圆圈之间所有点(终点)的问题。从表3可以看出无论以哪个方向的点为起点画一个直线到两个圆圈之间的所有点(即点0、1、2、3、8、9、10、12、13、14、15、16、18)都只有一个结果(即不能再连线)则这个问题也就不难了。这里所说的四个方向的长度之比是指单位长度连接数与所连接数量之间的比率。也就是单位长度连接数与所连接数量中某个数段对应的数量关系之间比率。这里面还涉及到两个方向的长还是短。通过表4可以看出只要九点连线问题满足四个数段之间的数值关系数量比是零,并且四个数段与对应数段之和总和为零的条件,则其答案就是零点之和和;如果四个数段之中有两个以上数段之和等于零,那么四个数段之和是零(因为四个圆圈中任何两个圆圈均为一个)。 四、图形思考 这是一道让学生自己画的图,由两个直角三角形组成,每一个直角三角形只有一个图形表

知识的含义、种类和作用

知识的含义、种类和作用 1)知识的含义、种类和作用是什么? (一)含义:知识属于人们的认知经验,是人们在社会实践活动中通过与其环境相互作用而获得的对客观现实认识的结果,它反映客观事物的属性与联系。知识一般以经验或理论的形式存在于人的头脑中,也通过物化储存于书本或其他媒体中。 知识来源于人的社会实践活动,是人脑对客观事物能动地反映的结果。(能进行反映活动的主体)和(作为反映对象的客体)是知识得以产生的两个决定性因素。 (二)种类:1、根据知识的概括水平划分为具体知识和抽象知识。 具体知识是指一些具有感性特征的、具体而有形的知识,如有关日期、地点、事件、人物等方面的知识。主要反映事物的外部特征和外部联系,常以感觉、知觉、表象等直观形式存在,标示着较低的概括水平。抽象知识是指一些普遍的、抽象的概念或命题,它反映事物的本质特征和内部联系,常以概念、判断、推理等思维形式存在,标示着较高的概括水平。 2、根据知识的功能划分为陈述性知识和程序性知识 陈述性知识,也叫“描述性知识”,它是个人具有有意识的提取线索,因而能够直接加以回忆和陈述的知识。主要用来说明事物的性质、特征和状态,用于区别和辨别事物。具有静态的性质。 程序性知识,又叫操作性知识,是个人没有有意识的提取线索,因而其存在只能借助某种作业形式间接推测的知识。具有动态的性质。(如当儿童说出整数加减法则后,只能说掌握了整数四则运算的陈述性知识,只有能计算类似“一件80元,8折,多少钱”这类问题时,才能推测他获得了程序性知识) (三)知识的作用:知识作为活动的定向工具主要表现在:1、任何活动总有一定的方向,活动的方向由活动的目的决定;2、任何活动都是由一系列具体动作组成的动作系统,各具体动作作用于一定的对象,从而使对象发生合乎目的要求的变化。

知识表征的概念图表理论

知识表征的概念图表理论 在信息时代,知识成为了最重要的资源之一。人们通过各种方式获取知识,并对其进行表征,以便更好地理解和应用。本文将介绍知识表征的概念和图表理论,探讨它们在日常生活和工作中的应用,并展望未来的发展趋势。 知识表征是指将知识以某种形式存储、组织和表达的过程。它可以将零散、无序的信息转化为有序、系统的知识,帮助人们更好地理解和解决问题。知识表征包括多种形式,如文本、图像、音频、视频等,其中文本和图像最为常见。 提高记忆与理解:通过将知识表征为熟悉的格式,如图像、表格或流程图等,可以帮助人们更好地记忆和理解知识。 促进交流与分享:知识表征可以将个人的知识转化为共享的资源,方便团队成员之间的交流与分享,提高工作效率。 支持决策与解决问题:通过绘制图表或构建模型等知识表征方式,可以帮助人们更清晰地了解问题本质及其相关因素,从而更好地支持决策和解决问题。 图表理论是一种关于如何将信息表征为图形的理论。它将图像、文字

等元素组合在一起,通过视觉化方式呈现信息,帮助人们更好地理解和分析问题。图表理论包括多种类型,如思维导图、流程图、概念图等,它们在不同的场景下具有不同的应用价值。 图表理论的应用场景主要体现在以下几个方面: 决策支持:通过绘制图表或构建模型等手段,将大量数据或信息进行可视化处理,帮助决策者更直观地了解问题本质及其各种解决方案。问题诊断:将复杂的问题或故障通过流程图或思维导图等形式进行表征,帮助人们更清晰地了解问题涉及的因素及其相互关系,以便准确地诊断和解决问题。 知识管理:将个人或组织的知识通过概念图、知识地图等形式进行可视化表征,促进知识共享、复用和创新,提高组织绩效和创新能力。知识表征在日常生活和工作中的应用广泛。以下是一些典型的例子:在教育学习方面:学生可以使用图表等知识表征形式来总结和整理学科知识,提高记忆和理解效果。同时,教师也可以运用知识表征来辅助教学,通过可视化方式呈现抽象的概念和原理。 在商业决策方面:企业可以利用知识表征来呈现市场数据和趋势,帮

名词解释 知识的表征

名词解释知识的表征 知识,作为人类进步的基石,是指通过学习和经验积累而获得的信息和理解。 在我们的日常生活中,我们常常使用各种形式的表征来传递和储存知识。这些表征方式不仅包括文字、图像、声音等物质形式,还有更深层次的符号和象征,在不同的领域和文化中表现出多样性。 1.符号表征 符号表征是知识的一种主要形式,它通过特定的符号来代表特定的概念或事物。文字是最基本的符号表征形式,它通过字母和词汇的排列组合来构建有意义的语言系统。文字可以传达思想、知识和经验,成为人类智慧的载体。此外,数学符号、音乐符号、化学符号等也是知识的符号表征,它们在各自领域中扮演重要的角色。 2.图像表征 图像表征是通过视觉形象来传递知识的方式。自古以来,人们就用绘画、雕塑 等艺术形式来表达和传播知识。图像可以更直观地展示事物的形状、颜色、纹理等特征,使人们更容易理解和记忆。如今,随着科技的进步,图像表征已经广泛应用于各个领域。例如,在医学中,X光、CT扫描等图像可以提供人体内部结构的信息;在地理学中,地图可以展示地球上的地形和地理分布。 3.声音表征 声音是另一种重要的知识表征方式。语言是人类最主要的声音表征形式,通过 语言交流,我们可以分享和传递知识。此外,音乐也是一种通过声音表征的艺术形式。音乐凭借其独特的节奏、旋律和和声,可以诉诸情感、表达思想,并给人们带来美的享受。例如,古典音乐可以通过音符和乐器演奏来传达作曲家的想法和情感,而民歌则可以反映一个文化背景下的特定群体的知识和价值观。 4.非物质表征

除了物质形式的表征外,知识还可以通过非物质的方式来表达。神话传说、寓言故事、谚语等是民族智慧的结晶,它们通过简洁而有趣的叙述方式传递着人们积累的知识。非物质表征的魅力在于它的多义性和启发性,它可以激发人们的联想和思考,帮助我们更好地理解和应用知识。 总的来说,知识的表征是多样而丰富的。无论是文字、图像、声音还是符号和象征,它们都在传递知识的过程中发挥着独特的作用。在信息时代,我们可以更加便捷地获取和分享知识,但对于知识的理解和应用仍然需要通过适当的表征方式来实现。因此,我们应该注重培养多种表征的能力,以更好地掌握和运用知识,追求个人和社会的发展。

数学知识的表征

数学知识的表征 数学知识与其他学科知识相比,具有其特殊性.作为教学素材的数学知识在学生学习过程之中,由于学习材料的特殊,则储存于头脑中的方式必然也有其独特性.数学知识的符号性与严谨性决定了数学知识表正的特殊性.数学知识表征方式一般有命题表征、符号表征、算子表征、图式表征、心智映象表征及产生式表征等. 1、命题表征 命题表征大概是所有学科知识在头脑中记载和呈现的一个共同的基本方式.命题意义或观念的单元,它用于表述一个事实或状态,通常由关系与论题组成,关系限制论题.如“鸟有羽毛”中“鸟”、“羽毛”是论题,而“有”则是关系.数学知识中有关概念、名称等一些事实性知识就是通过命题形式在学生头脑中得以记载.如方程的概念,其中有论题:“未知数”、“等式”,其关系是“含有”、即“等式 含有”“未知数”。 2、符号表征 数学的一个显著特征就是符号化.无论是从心理的角度还是从实践操作的角度来看,符号表征是最好的记载形式.正如数学家怀特海所说,数学的符号化是最经济的方法r .既是操作上最经济的,也是记忆上最经济的.因此符号表征是数学在学生头脑中储存的独特的、具有普遍性的形式.符号表征有两种形式,一种是全符号表征,如二次根式概念,储存于头脑中的就是a 这样一个符号;另一种是不完全符号表征,如代数式概念则是以21,,,2 a a b a ⋯等等,这样形式得以储存的。符号表征仅仅以符号形式储存.它的缺点是表征的形式与表征的意义相脱节,正因如此,学生在判断“a 是二次根式”这一命题会产生错误.判断1/2是否为整式,2是否为代数式等时容易出现困难.在表征二次根式时,将二次根式的意义丢失而只有形式a 却不知二次根式中要求a>0;由于整式、代数式、多项式、单项式等均是采取不完全符号表征,而这些概念的意义必须通过对它们的不完全表征式进行归纳才能将其表征形式与表征内容形成配对. 3、算子表征 算子是数学中的一个重要概念.它表示的是一种形式化运算.数学中许多运算律、法则等储存于学生头脑中均是以算子表征.如平方差公式,其表征形式为 而无须知晓口及0所代表的内容.算子表征能够较好 的反映表征内容达到了一种很好的匹配.如上式中的平方差公式,口可以代表一切数学式,0也可以代表一切数学式.

浅析知识的可视化表征

浅析知识的可视化表征 【摘要】知识的可视化表征是教育技术的一个重要研究领域,本文通过探讨可视化表征的由来,研究学习者如何解读图像表征的规律,以及图像表征的一些原则来指导我们对知识进行表征的过程,以提高图像对知识的表征效果。 【关键字】可视化;视觉思维;图像;知识表征 传统的知识表征方式是用文字来表征的,但文字具有不形象、难理解等缺点,而且受到各个国家民族文字不同的限制,给传播造成很大的困难。在视觉文化日益受到关注的今天,图像已成为传达信息最重要的手段之一,且图像具有信息量大、直观形象等特点,成为一种强有力的表征形式。 一、知识可视化的由来 “可视化”,一词源于英文的“visualization”,原意是“可看得见的、清楚的呈现”,也可译为“图示化”,如计算机编程的可视化界面(VB、VC等)。“可视化”作为专业术语的出现始于1987年2月,当时美国国家自然科学基金会(NationalSeieneeFoundation,简称NsF)

召开的一个专题研讨会给出了“科学计算可视化”的定义、覆盖的领域以及发展方向。这标志着科学计算可视化作为一门学科在国际范围内已经成熟(潘云鹤,2001)。 Eppler&Burkard(2004)认为知识可视化(KnowledgeVisualization)是在科学计算可视化、数据可视化、信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域,应用视觉表征手段,促进群体知识的传播和创新。一般来讲,知识可视化领域研究的是视觉表征在提高两个或两个以上人之间的知识传播和创新中的作用。这样一来,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。除了传达事实信息之外,知识可视化的目标在于传输见解、经验、态度、价值观、期望、观点、意见和预测等,并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆和应用这些知识。知识可视化与信息可视化有着本质差别,信息可视化的目标在于从大量的抽象数据中发现一些新的见解,或者简单地使存储的数据更容易被访问;而知识可视化则是通过提供更丰富的表达他们所知道内容的方式,以提高人们之间的知识传播和创新(EPpler&Burkard,2004)。 二、知识可视化表征的必要性

知识可视化视觉表征的形式

知识可视化视觉表征的形式分析 [摘要]在教育技术领域,知识可视化指视觉表征形式,与此相对应的是承载知识的图解手段。知识可视化的视觉表征并非孤立的单位,而是符号的系统。根据视觉形式分为表层形式和深层形式,可以分别阐释知识可视化视觉表征的形式特征。知识可视化视觉表征的表层形式为色彩、线条和大小等材料因素,深层形式为线性结构、循环结构、圆形结构和网状结构和隐喻形式等空间关系。知识可视化视觉表征的形式设计中,需要构建视觉表征的结构关系,展现内容性元素;应用线条、色彩和大小等材料因素,发挥修饰性作用:文字符号与视觉形式结合,明晰所指代的内容。 [关键词]知识可视化;视觉表征;形式分析 随着计算机技术不断发展和计算机图形学蓬勃提高,人们将可视化技术应用于数据的可视化中,通过分析数据,去探索规律、表达知识。“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。” 知识可视化价值实现有赖于它的视觉表征形式。尽管知识可视化的视觉表征形式丰富多样,但其设计应用却存在不少错误的设计观点和不恰当的应用方法,未能有效地应用于教育教学中。究其原因,“在知识可视化的环境中,人们的视觉经验与阅读行为在发生转向:由基于印刷文本的阅读逐渐转变为基于视觉图像的解读”;而目前的研究对诸多类型知识可视化视觉表征的共性分析不足,尚未

充分把握视觉表征的本质特征。 “视觉信息具有可以理解的特定语法。”知识可视化的视觉表征以图形符号和文字符号作为信息载体,经过组合编码,形成符合语法结构的图形。知识可视化视觉表征并非孤立的单位符号,而是符号组成的系统和结构。在研究知识可视化视觉表征的符号结构时,只有分析符号相互作用而构成的形式才有意义。 一知识可视化视觉表征形式分析的作用 作为一个学术用语,视觉表征指用视觉符号表现意义,侧重于探讨的是视觉符号与其指代物的关联,以及人们怎么样视觉符号传播和交流思想。视觉表征有两重含义:一个是作为名词,指承载着意义的视觉符号。一个作为动词的表征,是指以符号为中介进行意义的传播。也可是认为,视觉表征作为形容词的意思为“通过眼睛感受到的”,而作为名词的解释只是具体的视觉表征形式。 1.知识可视化的视觉表征类型丰富多样、不断拓展 eppler&burldaard将知识可视化视觉表征概括为6种类型嗍:(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。 jonassen等人描述了各种各样的可视化方法,认为知识可视化视

不同表征方式知识的学习与教学

不同表征方式知识的学习与教学 一、知识的性质 1、知识的定义 从心理学观点看,知识是个体头脑中的一种内部状态,是主体通过与环境相互作用而获得的信息及其组织,储存于个体内即为个体的知识,储存于个体外即为人类的知识,知识的本质是信息在人脑中的表征。它既包括个体从自身生活实践和人类社会实践中获得的各种信息,也包括在获得和使用这些信息过程中所形成的各种技能和能力。从这个意义上说问题解决和创造就可以归为知识了。 2、广义知识学习阶段与分类模型 现代认知心理学一般依据知识的不同表征方式和作用,将知识划分为陈述性知识、程序性知识和策略性知识。陈述性知识也叫描述性知识,是关于事物及其联系的知识,主要用于区别和辨别事物;程序性知识,即操作性知识,是关于怎么做的知识,是一种经过学习自动化了的关于行为步骤的知识,表现为在信息转换活动中进行具体操作;策略性知识是关于如何学习和如何思维的知识,即个体运用陈述性知识和程序性知识去学习、记忆、解决问题的一般方法和技巧。 根据学习结果和学习过程两个维度,可以用图5描绘广义知识学习的阶段和类型之间的相互关系。它是根据现代认知心理学的知识分类理论和认知学习理论提出的广义知识学习与分类模型,该模型可以解释学生认知领域绝大多数的知识、技能和策略的学习。 根据这一模型,后面分三部分来叙述,陈述性知识的性质、习得过程和条件;程序性知识的智慧技能和认知策略的性质、习得过程和条件;以及解决问题的过程和不同类型的知识在解决问题中的不同作用。 二、陈述性知识的学习 1、陈述性知识的性质:陈述性知识的心理表征 无论是陈述性知识学习还是程序性知识学习,都是以他们对知识的表征为依据展开的。 图5 广义知识学习阶段与分类模型

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