知识可视化在E—Learning中的应用研究

摘要：知识可视化是推动知识获取、吸收、传播和应用的催化剂。在“信息爆炸”的今天，E-Learning中知识的易得性和爆炸性使知识可视化应用于E-Learning环境中成为可能。通过阐述E-Learning面临的问题以及知识可视化的方法，提出将知识可视化的理念应用于E-Learning中，促使E-Learning发展成为更加人性化的、适合各种学习类型的可视化学习平台。

关键词：知识可视化；E-Learning；概念图表；应用策略

中图分类号：TP431文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）010-0177-03

作者简介：王和鸾（1987-），女，浙江师范大学教师教育学院硕士研究生，研究方向为数字学习资源建设。

0引言

随着科学计算可视化、数据可视化以及信息可视化的发展，知识可视化应运而生。知识可视化是研究如何应用各种定性和定量的视觉表征方法促进群体复杂知识和见解的传递及创新的学科。在知识经济的今天，知识可视化开始从图书管理学、情报学等领域进入到教育领域，成为研究的热点。在教育领域，学者从知识可视化的概念、理论、框架、教学实践等角度研究知识可视化，从理论到实践指导教育。本文通过分析E-Learning面临的问题、知识可视化的方法以及知识可视化在E-Learning中应用的可能，提出从可视化平台、显隐性环路、知识共享以及移动学习等方面将知识可视化运用于E-Learning。

1E-Learning面临的问题

1.1知识单调，定位困难

E-Learning中的信息和知识主要以半结构化（如文本、图像、视频等）的形式存在，较于传统教学而言，已显生动有趣，但大多数E-Learning课件只是把课堂搬到课件中，内容相对枯燥乏味。再加上E-Learning受HTML语言的限制，定位所需知识非常困难，使得学习者在E-Learning环境下的学习被动死板。

1.2隐性知识传递困难

E-learning中，由于时空分离以及面对面交互的缺失，通常以显性知识的传递为主。隐性知识虽然客观存在，且可以测度，但根植于人的头脑中，难于准确表述。加之受到心理和环境等的制约，以及知识传授者和接受者之间的距离（时空、知识密切程度、期望与满足的差异等），使得E-Learning中隐性知识的传递颇为困难。只有少量的隐性知识在条件允许下转化为显性知识，得以在E-Learning中传递。

1.3理解和共享困难

有效的共享是学习者在交流过程中产生共享理解（即对意义有共同的理解）。E-Learning中学习者来自不同的家庭，拥有不同的教育背景，其素养、价值观、学习动机、学习行为等都会有所不同，再加上E-Learning中人与人分离的特点，使E-Learning中人与人之间的交流存在障碍，对语句或者表达产生不同的理解，阻碍了E-Learning中的知识创建和共享。

2知识可视化的方法

MartinJ.Eppler从可视化方法的角度将知识可视化的方法分为6种，分别为启发式草图（HeuristicSketches）、概念图表（ConceptualDiagrams）、视觉隐喻（VisualMetaphors）、知识动画（KnowledgeAnimations）、知识地图（KnowledgeMaps）以及科学图表（ScientificDiagrams）。从概念、优势以及具体的应用实例3个方面对以上6种知识可视化的方法进行分析和总结，如表1所示。

3知识可视化应用于E-Learning的可能性

知识可视化是由认知科学（CognitiveScience）、信息可视化（InformationGraphics）和图形设计（GraphicArts）结合形成的一朵奇葩。E-Learning则是教育技术领域的一颗明珠，虽然两者成长环境不同，且各具特色，但在教育领域，却拥有着共同的目标：提高学习者的素质，促进个人和团队的知识组织和学习。因而两者存在相互借鉴、相互支持和整合发展的基础，知识可视化可以运用于E-Learning中。

3.1E-Learning为知识可视化提供理论与环境支持

E-Learning为知识可视化提供了一个个性化的、不受时空限制的信息技术学习环境和知识共享空间。当前教育技术领域中产生了许多E-Learning的理论和技术，E-Learning在为知识可视化提供信息技术环境支持的同时，其理论和技术也极大地优化了知识可视化在教育中的应用。在知识可视化的模型研究中，不管是Eppler的研究框架还是章国英等人的框架，第一个环节都是知识的分类，可见知识分类是知识可视化成败的关键。而E-Learning中知识分类、采撷的理论，例如：本体分类思想（Ontology）以及资源描述框架技术（ResourceDescriptionFrame）等，都能细化知识到对象层次，实现知识间的智能聚合和重组，为知识可视化的知识分类提供理论及技术支持，促使学习者更快地获取所需知识。

3.2知识可视化为E-Learning提供理论与技术支持

知识可视化的理论和相关技术在E-Leaning中的应用有助于学习者获得准确完备的知识，同时激发学习者积极主动参与知识交流和共享。知识可视化的理论能改进E-Learning，例如将知识可视化的理论隐性知识转换理论与技术运用于E-Learning中，可以挖掘E-Learning中隐性知识，使学习者的知识得以最大化共享。其相关技术通过提高学习者的技能与素质使学习者更好地投入到E-Learning中：概念图能提高学习者的思维能力、信息素养、学习主动性等；思维导图能提高学习者的探究能力和反思能力。

4知识可视化在E-Learning中的应用策略

4.1打造可视化的学习平台

可视化的学习平台，是知识可视化运用于E-Learning的关键。可视化的学习平台顺应大脑的自然思维模式，有助于发散思维、创造性思维及创新能力的发展，促进思维的延展性和形象化，有助于学习者将概念与可视化形式联系起来，为学习者知识的凝练提供图形化的素材，有利于新知识、新见解的传播以及学习者视觉素养和信息素养的提高。

通过运用各种知识可视化的形式，营造E-Learning环境下可视化的学习平台。知识可视化帮助学习者在E-Learning中定位、获取、组织和应用知识，并促进隐性知识的交流、共享。例如，在E-Learning环境下运用启发式草图，使学习者愿意思考，在表达自己观点的同时，了解他人的观点，充分认同与自己不同的观点，打造和谐的学习环境；运用概念图表，为学习者提供“脚手架”，用于知识的整合以及知识框架的形成，促进E-Learning环境中知识的融会贯通；运用知识地图帮助学习者定位E-Learning中的知识，等等。可视化学习平台在增强E-Learning视觉效果的同时，也能促进知识的共享和获取。

4.2形成显隐性知识的转化环路

波兰尼（1958）根据知识形态，如能否清晰地表述等，将知识分为显性知识（ExplicitKnowledge）和隐性知识（TacitKnowledge）。显性知识是E-Learning中知识获取的主要方式，隐性知识是E-Learning中知识创新的来源。

在E-Learning中，学习者作为知识的受益者，通过理解、吸收显性知识形成隐性知识来学习新知；作为知识的传授者，将隐性知识（技巧、技能、经验和诀窍等）通过资源共享、经验分享，产生新的显性知识。E-Learning将各种观点和思想进行发散、收敛、联结、扩展和深化，产生新的知识，形成集体智慧。

知识可视化运用视觉表征将隐性知识显性化，在E-Learning中传递知识，如视觉隐喻等。学习者又可将知识转化成自身的隐性知识，如此显隐性知识相互连续，形成一个转化环路，使E-Learning中的知识不断更新、螺旋上升、生生不息。然后在显隐性知识转化环路的作用下，既促进个人知识建构和E-Learning知识协作建构的紧密融合，又促进E-Learning中知识的积累，以扩展和延伸学习者的知识来源。

4.3建立知识共享体系

E-Learning中，知识共享是学习者吸收、传播、应用知识的过程，对学习者至关重要。而共享双方对知识的意义有共同的理解是知识共享建立的基础。知识要想被理解，就要通过讲解、书写或其它途径，将知识向他人表征。在E-Learning中，师生分离加重了交流的难度，成为共享的隔阂，知识可视化却可以增强学习者对知识的理解，帮助E-Learning中师生形成有效的知识共享。例如，在E-Learning中利用思维导图开展头脑风暴。学习者在讨论过程中不断对各种观点进行补充、纠正、完善，将学习者分散的观点聚合，形成一个较大的观点，使学习者在讨论的过程中加深理解，真正融入到E-Learning的交流中，形成有效的知识共享。

4.4促进E-Learning在移动学习中的应用

知识可视化成为E-Learning进入人们口袋的剂。随着手机、PDA、平板电脑等各种便携式设备的出现，学习者随时随地接收知识成为可能。为配合知识在移动设备中的传播，E-Learning应当以短小精悍的方式进行，使学习从课堂转移到网络，再进入人的口袋。移动设备因其屏幕小，承载知识有限，需要知识点高度精炼，若以知识可视化方式呈现，学习者能迅速抓住知识间的关联关系以及知识点中的重难点。此外学习者又经常要在各个页面做跳转，很容易造成知识迷航。这就需要知识可视化聚合知识，将分散的知识集中，促使学习者先从整体上把握要学习的内容，再对知识进行细化学习。

5结语

对E-Learning的构建不是将传统的知识E化，仅用媒体形式表现，而应注重知识的传播、交流以及共享。知识可视化的出现，以其在社会价值、认知价值、情感价值中的优势，为E-Learning带来了新的技术和理念。在知识可视化的支持下，未来的E-Learning将是显隐性相互转化、螺旋上升，知识得到最大化共享，学习更加便捷，多种学习方式相互混合的可视化学习平台。

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