知识可视化及其教学应用 ——以《现代教育技术》国家精品课程为例

作     者：钟达 

作者单位：西南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张剑平

授予年度：2010年

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040110[教育学-教育技术学（可授教育学、理学学位）] 

主      题：知识可视化 教学应用 《现代教育技术》 国家精品课程 

摘      要：信息技术的发展使人类知识开始爆炸性增长,同时也对人类掌握知识提出了严峻的挑战,传统的教育和学习方式在新的学习需求面前显得力不从心。因此,必须寻求新的途径来提高人们获取和掌握知识的效率。知识可视化主要研究在两个以上人之间运用视觉表达手段提高知识创建和传递的作用,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一个综合的复杂的涉及多门学科的新兴研究领域。近年来,知识可视化被人们广泛应用于知识的存取、交流、评估和日常管理等方面,在帮助人们提高学习绩效和有效解决信息过载等问题方面有着举足轻重的作用。在教育领域中,知识可视化也大有用武之地。教学实践证明：知识可视化不仅能够有助于教学信息的呈现和传递,还能在很大程度上帮助学生进行知识重构,从而提高教学效果。所以,我们很有必要对知识可视化在教育教学中的应用进行更多更深入的研究,以充分发挥其对教育教学的促进作用。 本文首先概览国内外近年来有关知识可视化的相关文献,介绍了国外对知识可视化的三种分类方法,总结、分析了国内外知识可视化研究的特点,指出当前国内在知识可视化研究方面存在理论研究仍然欠缺、教学应用形式单一、组合应用研究缺乏等不足。通过对双重编码理论、知识管理理论、图式理论和脑科学研究理论等知识可视化的相关理论的梳理,探讨了知识可视化与人类工作记忆和视觉能力的关系。其次,对常用的知识可视化工具软件和知识可视化的在线平台的功能及特点分别进行介绍,并对这些工具（平台）进行对比,发现知识可视化工具软件功能全面,兼容性强,适用范围广,知识可视化在线平台的文件共享和在线协作功能在促进教学方面的作用尤为突出。在此基础上,从利用知识可视化改善工作记忆、促进知识传递和辅助知识重构三个方面提出了知识可视化在教学中的应用策略。最后,本文结合《现代教育技术》国家精品课程的教学实际,以“思维导图、树图的应用,“概念图、双起泡图和韦恩图组合应用和“协作可视化站点的教学应用为例,设计了单一知识可视化方法、组合知识可视化方法和协作知识可视化方法三类教学应用案例。