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知识可视化教学研究综述

作者：李祎帆叶湘虹

来源：《西部学刊》2022年第03期

摘要：知識可视化教学契合“互联网+”时代学生的视听信息接收习惯，降低了学生认知负

荷，促进了教学效果的提升。从已有研究成果来看，知识可视化教学研究总体呈上升趋势。国

内外知识可视化教学研究成果表明：情境认知学习理论、具身认知理论、双重编码理论、戴尔

经验之塔理论等为知识可视化教学奠定了理论基础;目前知识可视化教学研究内容主要涉及视

觉表征及其分类研究和知识可视化教学设计，应用研究主要包括在教学理论拓展中的应用、与

具体学科的整合应用、具体视觉表征手段在教学中的应用等方面;未来可以从促进理论与教学

实践的深度有效结合、深入探索多学科知识可视化教学研究、拓展多种视觉表征工具应用途径

等方面入手进行研究。

关键词：知识可视化;教学;综述

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：2095-6916（2022）03-0138-03

知识可视化教学的定义最早出现在2005年一篇文章中，由此开启了对知识可视化教学应

用的研究。“知识可视化无疑将成为教育技术达成教学效果最优化的利器之一，因此也是教育

技术的一个重要的研究领域。”[1]显然，知识可视化研究为教育教学手段的变革打开了一个新

的窗口。

一、知识可视化教学的概念

知识可视化教学似乎从人类教育教学一开始就已存在，并随着信息技术的发展，逐渐成为

教育技术领域中的重要部分。马丁·爱普研究并证明了知识可视化对群体知识共享带来的益

处，提出了知识可视化可以应用于学科教学的新观点：在他看来，知识可视化具有社会、情

感、认知三方面的优势，所以，知识可视化教学应用范围广泛，效果可期[2]。国内学者叶新

东认为，知识可视化教学利用视觉表征和认知辅助工具，使符合学生认知经验的教学内容转化

成认知结构，进而加工成可视觉语言。这种方式不但可以促进知识的传播和创新，还能培养学

生的认知与创新两种能力[3]。

总的来说，知识可视化教学就是教学者借助知识可视化表征手段，将知识以更加符合受教

育者认知规律的形式呈现，从而降低其认知负荷，达到知识传递与创新的目标。这种新型的教

学方式能够帮助教学者提高教学效果，提高受教育者的学习效率，实现教与学的有效结合。

二、知识可视化教学研究现状

（一）基本情况

研究成果：1.截至2020年12月31日，在中国知网检索“知识可视化教学”这一主题，共检

索到575篇文章，对全部检索结果进行可视化分析，得到一个总体趋势分析图（见图1）。

如图1所示，对知识可视化教学的研究，从最初1998年仅有1篇相关文献，到相关研究

文献数量最多时期的2018年的97篇，其中研究成果呈现最快时期是在2017年至2018年间，

而近两年间该领域刊出文献成果速度放缓。由此可见，知识可视化教学相关研究总体呈上升趋

势，而近两年知识可视化教学相关研究步伐放慢，但仍然是一大热点，有待进一步深入探索。

研究学者：虽然2.“知识可视化教学”提出时间较晚，但越来越多的学者关注到了该领域的

重要性，如国内研究较为突出的学者有：北京师范大学的赵国庆、河南大学的赵慧臣、上海大

学的李梁等。国外的马丁爱普等在推动知识可视化优化教学方面发挥了巨大作用。·

研究机构：随着知识可视化技术的发展，国内一些教育机构特别是学校正在3.积极研究与

探索知识可视化技术的应用。华东师范大学现代教育技术研究所应用可视化技术在国内中小学

范围内实施课程改革，证实了可视化技术对教学效果的显著提高。北京师范大学知识工程研究

所同样具有代表性，它建立的学术交流网站为知识可视化研究提供了很好的平台，还展开了对

大学生发展有关的隐性知识测量研究。中南大学建设的具有学校特色的可视化平台，用以辅助

精准教学，确保了新冠疫情期间远程教学任务的按时完成。

在国外，为了尝试培养学生的视觉素养，来自瑞士的一些科研人员联合建立了知识可视化

研究和教学联盟。马丁·爱普开发的知识传播网和视觉素养网等网站，为推广知识可视化教学

应用成果做出了积极贡献。

（二）理论基础

知识可视化教学涉及的理论有情境认知学习理论、具身认知理论、双重编码理论、戴尔经

验之塔理论等，它们为知识可视化教学的研究发展奠定了理论基础与支撑（见表1）。

学习理论以知识可视化为载体，用各种视觉表征手段为学习者创设了一个良好的学习环