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利用电子双板的知识可视化教学研究 　　【摘 要】 　　知识可视化在教育传播领域正发挥愈来愈重要的作用，如何利用知识可视化进行有效教学是一个值得研究的方向。以往的可视化教学都是针对特定的学科或知识点，不能有效地进行拓展。在此背景下，本研究提出将可视化知识分类的观点，将其分为概念性知识、过程性知识和应用性知识三种类型，并使用不同工具对知识进行可视化，然后结合知识进行文字解释或说明，最后通过电子双板双屏显示，通过文字意义与视觉表征结合的方式促进学生的学习。在此基础上，本研究构建了一种知识可视化的教学模型，从准备、设计、教学和评价四个阶段为教师进行可视化教学提供参考。 　　【关键词】 知识可视化；电子双板；教学研究；智慧教育 　　【中图分类号】 G434 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009-458x（2017）03-0016-06 　　一、引言 　　在2015年11月召开的第二次全国教育信息化电视电话工作会议上，刘延东副总理就确定了今后五年要提升教师的教学能力和教育质量的目标。华中师范大学杨宗凯校长在中国教育信息化发展过程中也提出培养数字化教师的观点，即教师的ICT技术、学科知识和教学方法三种能力要融合（杨宗凯， 2016）。可以说，提高教师的教学能力将是中国教育信息化过程中重要的一环。 　　近年来，通过计算机实现的可视化教学被广泛应用于我国学科教学。王志军等提出思维可视化课堂的概念在小学语文教学中取得了很好的效果（王志军，等， 2015）。叶新东等利用思维导图的方式增强了高校大学生对中文古文的内容记忆能力（叶新东， 等， 2013）。张湘将图式交互式可视化运用到英语阅读教学中，提高了英语阅读课堂的交互有效性和学生思辨能力（张湘， 2014）。由此推断，知识可视化教学对提高教师教学能力具有同样帮助作用。 　　但是，目前可视化教学都是针对特定学科的某一知识点，没有形成通用的模式。本研究提出将可视化知识分类的观点，即根据知识不同类型运用不同的可视化技术，并结合电子双板双屏教学的优势，构建一个知识可视化教学模型，为教师的可视化教学提供参考与帮助。 　　二、知识可视化与分类 　　（一）知识可视化 　　随着人类社会的发展，新的知识也在急速增长，如何提高学习效率将变得非常重要。知识可视化作为一个新兴的教学研究方向，它的发展过程，如图1所示，是在科学计算可视化、数据可视化和信息可视化的基础上发展而来的，对于提高学习效果具有帮助作用。 　　对于知识可视化，国内外学者做了许多深入的研究。在2004年7月，Martin J.Eppler和Remo A.Burkhard共同提出了知识可视化的概念（Eppler Burkhard， 2007）。赵国庆在此基础上提出了自己的观点，认为知识可视化是一门研究如何通过视觉表征提高两个或两个以上人之间复杂知识迁移和创新的学科（赵国庆， 2009）。张剑平等认为知识可视化是通过合理的可视化技术让隐性知识变得清晰明确，可以促进新知识的产生，提高学生的学习、理解和协作（张剑平， 等， 2010）。 　　从已有研究中可以总结出知识可视化的两个重要作用，如图2所示。一方面，知识可视化促进了知识传递。通过可视化的技术把知识转化为可视的表现形式，降低了知识的认知难度，帮助人们提高认知能力并理解知识之间的联系。另一方面，知识可视化有助于思维的启发。从可视化技术到知识可视化教学，并不是简单的技术应用和可视化领域的拓展，更重要的是教学思维的转变和解决问题方式的转变（李芒， 等， 2013）。 　　（二）可视化知识分类 　　国内外许多关于知识可视化的研究表明，不同的知?R类型需要运用不同的可视化方式（Kühl et al.， 2011； Patwardhan Murthy， 2015； 蔡慧英， 等， 2013）。随着信息技术的发展，知识可视化技术也在不断向前发展。从原来简单的通过手绘就能实现的线条、图表和地图，到如今必须借助计算机才能完成的动画、仿真和交互式可视化，可视化程度在不断提高，能够可视化的知识也在不断丰富。然而，并没有一种可视化技术能够适用于所有类型的知识。只有根据知识类型的特点，选择合适的可视化方式，才能取得最好的学习效果。 　　关于知识的分类情况，按不同的分类方式可以得到不同的结果（卢炳惠， 等， 2001）。按学科来划分，知识可以分为语文、数学、物理和化学知识等；根据获得知识的方式，可以分为直接知识和间接知识；依据知识的认识层次，可以分为感性知识和理性知识。但是，以上这些分类方式并不是在可视化认知基础上划分的，不利于知识可视化教学的设计与实施。 　　在以上知识分类的基础上，结合知识可视化的视觉传播过程（国玉霞， 等， 2016），本研究将可视化知识划分为概念性知识（what）、