知識可視化的視覺表征研究綜述

知識可視化的視覺表征研究綜述

“知識的外在表達是如此重要地影響和決定知識內(nèi)容的內(nèi)在傳播，也是決定內(nèi)部內(nèi)容生存質(zhì)量和發(fā)展的方向?！痹诼L的文明史中,人們已經(jīng)嘗試將知識轉(zhuǎn)化成圖像,以促進知識傳播創(chuàng)新。我國古代教科書中蘊含著用圖像表達知識的思想,如明朝的《蒙養(yǎng)圖說》、清朝的《字課圖說》等?！爸R可視化”術(shù)語出現(xiàn)的時間并不長,但在教育學、情報學、知識管理等領(lǐng)域中利用圖形圖像來幫助表達、交流、傳播和學習知識的實踐在不斷發(fā)展?！爸R可視化將成為教育技術(shù)達成教學效果優(yōu)化的利器之一,也是教育技術(shù)的重要的研究領(lǐng)域?！币弧⒅谱鞴ぞ咴絹碓蕉?表現(xiàn)形式更多樣在信息技術(shù)條件下,知識可視化有了新的突破:制作工具越來越多,制作方法更為簡易,表現(xiàn)形式更為多樣。知識可視化在教育中也逐步應用起來,并且范圍更加廣泛,效果也更受期待。(一)知識可視化的意義“可視化”英文為“Visualization”,來源于“Visual”,意為“視覺的”、“形象的”。“事實上,將任何抽象的事務、過程變成圖形圖像的表示都可以稱為可視化?！笨梢暬鳛橐粋€專門研究領(lǐng)域是與可視化技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系的。一方面,可視化技術(shù)使視覺對象大到宏觀的宇宙天體,小到微觀的微生物都能得以顯現(xiàn);另一方面,可視化技術(shù)的“動態(tài)化”、“仿真化”、“虛擬化”不僅讓不可視的事物可視化,而且讓靜態(tài)的可視變?yōu)閯討B(tài)的可視。“任何一種新技術(shù)的發(fā)明和運用(感覺的延伸)都改變著我們思想和行為的方式,即我們感知世界的方式?！眮喞锸慷嗟略f:“告訴我的我會忘記,給我看的我會記住,讓我參與的我會理解?！痹谥R爆炸的信息社會,利用可視化技術(shù)可以將抽象的知識轉(zhuǎn)變成為易于被人們接受認知的圖形圖像,有助于促進知識傳播和理解?！爸R可視化是在科學計算可視化、數(shù)據(jù)可視化和信息可視化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域,它應用視覺表征手段,促進群體知識的創(chuàng)造和傳遞。”一般來講,知識可視化指可以用來構(gòu)建、傳達和表示復雜知識的圖形圖像手段,除了傳達事實信息之外,知識可視化的目標還在于傳輸人類的知識,并幫助他人正確地重構(gòu)、記憶和應用知識。知識可視化有助于知識的傳播。EpplerM·J和BurkardR·A(2004)認為知識可視化的優(yōu)勢表現(xiàn)為社會、情感和認知三大優(yōu)勢。在社會方面,它有助于協(xié)調(diào)知識生產(chǎn)者間的傳播;在情感方面,它能夠促使受者主動地解釋和探究圖形的意義和興趣,有助于提高知識創(chuàng)新和遷移的意識和興趣;在認知方面,它可以促進記憶并培養(yǎng)新知識的應用,可視化的過程引導概念和觀點的深入理解和正確評價,能呈現(xiàn)先前知識的聯(lián)系,引導頓悟。(二)知識可視化教學對于學生來說,知識可視化作為學習工具,改變認知方式,促進有意義學習。從信息技術(shù)的視角來看,知識可視化作為視圖化工具,還是認知工具。它既符合認知工具的九項標準(計算機化、現(xiàn)成的應用軟件、經(jīng)濟實惠、可用于表示知識、可用于不同領(lǐng)域、可支持批判性思維、學習可以遷移、簡單而功能強大的知識表征形式和易學易用),又符合學習工具的中介和認知的兩個特性。對于教師,知識可視化作為教育理念,促進教師進行反思,輔助教學設(shè)計。清華大學同方教育技術(shù)研究院副院長蘭宏生提出關(guān)注可視化教學,讓知識可視化成為重要的教學理念?？梢暬虒W將被感知、被認知、被想象、被推理的事物及其發(fā)展變化的形式和過程,用仿真化、模擬化、形象化、現(xiàn)實化的方式,在教學過程中盡量表現(xiàn)出來。目前,概念圖、思維導圖等知識可視化工具和方法被廣泛應用于英語、政治、化學等不同學科的教育教學中。二、視覺表征與視覺表征知識可視化以圖形設(shè)計、認知科學等為基礎(chǔ),與視覺表征有著密切關(guān)聯(lián)?！霸诮逃夹g(shù)領(lǐng)域,知識可視化指知識可視化視覺表征形式,與此相對應的是承載知識的圖解手段?！?一)知識可視化是知識傳播與創(chuàng)新的關(guān)鍵從知識可視化的概念定義看,視覺表征是知識可視化的重要研究對象。知識可視化概念的定義主要有:①“知識可視化是研究如何應用視覺表征改進兩個或兩個以上人之間復雜知識創(chuàng)造與傳遞的學科?！雹凇爸R可視化領(lǐng)域研究的是視覺表征在提高兩個或兩個以上人之間的知識傳播和創(chuàng)新中的作用?！雹跡pplerM·J和BurkardR·A認為:“知識可視化是應用視覺表征手段,促進群體知識的傳播和創(chuàng)新,研究視覺表征在提高群體之間知識傳播和創(chuàng)新的作用”。從知識可視化的外在形式看,視覺表征是知識可視化構(gòu)成的關(guān)鍵因素。如概念圖是基于有意義學習理論提出的圖形化知識表征;知識語義圖以圖形的方式揭示概念及概念之間的關(guān)系,形成層次結(jié)構(gòu);因果圖是以個體建構(gòu)理論為基礎(chǔ)而提出的圖形化知識表征技術(shù)。通過概念定義與外在形式的分析,可以看出,知識可視化是通過視覺表征形式促進知識的傳播與創(chuàng)新。無論是知識可視化設(shè)計還是應用,視覺表征都是這個過程中的關(guān)鍵部分。因此,知識可視化的價值實現(xiàn)有賴于它的視覺表征形式。(二)視覺表征是知識傳遞的工具中文意思為:知識可視化領(lǐng)域研究的是視覺表征在改善兩個或兩個以上的人之間的知識創(chuàng)造與傳遞中的應用,知識可視化指所有可以用來建構(gòu)和傳遞復雜見解的圖解手段。第一句話說明知識可視化以視覺表征為研究內(nèi)容,第二句話做了補充,指出知識可視化視覺表征形式是各種圖解手段。知識可視化的研究對象是視覺表征手段的應用,即采用什么樣的圖解手段來促進知識創(chuàng)造和知識傳遞。“并不明確指出只包括圖解表征,而是包括各種能夠促進知識創(chuàng)造與傳遞的各種視覺表征手段,如知識動畫等?！币环矫?知識可視化視覺表征是改善知識傳遞的手段。知識傳遞在個人之間、個人和群體之間、群體和群體之間等多個層面上發(fā)生,知識可視化通過視覺表征使得知識創(chuàng)造與傳遞的效率大大提高;另外,視覺表征也不是什么靈丹妙藥,并不能取代其他知識創(chuàng)造和傳遞的手段,而應該和其他手段結(jié)合使用。另一方面,知識可視化視覺表征為潛在的知識創(chuàng)造提供了可能。例如,小組可以通過使用啟發(fā)式草圖或者圖形隱喻創(chuàng)造新的知識。與文本不同,視覺表征可以快速地、整體地進行修改,從而推動了思路快速、整體地改善。(三)知識可視化視覺表征從“視覺表征”一詞的英文詞組“visualrepresentation”來看,“visual”一詞作為名詞的意思為“apicture,map,pieceoffilm,etc.usedtomakeanarticleoratalkeasiertounderstandormoreinteresting”,作為形容詞的意思是“oforconnectedwithseeingorsight”。作為形容詞,從“視覺表征”為“通過眼睛感受到的”,而作為名詞的解釋只是具體的視覺表征形式。EpplerM·J和BurkardR·A將知識可視化視覺表征概括為6種類型:①啟發(fā)式草圖(HeuristicSketches),在小組間產(chǎn)生新的見解;②概念圖表(ConceptualDiagrams),結(jié)構(gòu)化信息并展示其關(guān)系;③視覺隱喻(VisualMetaphors),映射抽象數(shù)據(jù)使其易于理解;④知識動畫(KnowledgeAnimations),動態(tài)的、交互的可視化技術(shù);⑤知識地圖(KnowledgeMaps),結(jié)構(gòu)化專家知識并提供導航;⑥科學圖表(ScientificCharts),可視化知識域。Jonassen等人描述了各種各樣的可視化方法,認為知識可視化視覺表征主要有:概念圖(ConceptMap)、思維導圖(MindMap)、認知地圖(CognitiveMap)、語義網(wǎng)絡(SemanticNetwork)、思維地圖(ThinkingMap)等。皮爾斯(PierceJ·Howard)在所著《知識作者的可視化具——批判性思考的助手》一書中總結(jié)了48種圖表形式,包括概念地圖、維恩圖、歸納塔、組織圖、時間線、流程圖、棱錐圖、射線圖、目標圖、循環(huán)圖、比較矩陣等。邱婷、鐘志賢等專注于知識可視化的視覺表征形式,將其分為知識地圖、示意圖、圖畫、連續(xù)性圖表、離散性圖表、矩陣圖、流程圖、組織者和樹形圖九類,并分別描述了每種形式的來源和特征。總體而言,對于視覺表征形式的分類沒有明確的標準,不同分類之間存在交叉和重疊。這個問題的產(chǎn)生體現(xiàn)了現(xiàn)有研究對視覺表征的本質(zhì)和特征沒有明確界定,導致它的內(nèi)涵和外延處在不完全確定的狀態(tài)中。不過一般認為,概念圖、思維導圖、認知地圖、語義網(wǎng)絡和思維地圖等屬于常用的知識可視化視覺表征。(四)視覺圖像的解讀在知識可視化的環(huán)境中,人們的視覺經(jīng)驗與閱讀行為在發(fā)生轉(zhuǎn)向:由基于印刷文本的閱讀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛谝曈X圖像的解讀。由此引發(fā)閱讀對象、閱讀方式、閱讀性質(zhì)以及閱讀心理和功能價值等多方面的重大嬗變,人們傳統(tǒng)認知經(jīng)驗與知識新形態(tài)之間的鴻溝難以一下子消解。于是,對于知識可視化視覺表征的設(shè)計應用,存在不少錯誤的設(shè)計觀點和不恰當?shù)膽梅椒ā?.多加練習,多與人交流由于大多數(shù)學習者長期以來習慣于用語言文字表達和線性的思維,剛開始使用知識可視化視覺表征工具時會覺得困難、耗時。有人提出,解決這一問題除了要掌握它的基本原則和使用技巧外,最重要的是多加練習,多與人交流,“熟能生巧”。這個觀點認為知識可視化的新工具應用需要多次練習,但事實上僅僅依靠練習次數(shù)是不夠的,還需要理論上認識知識可視化視覺表征的特征和價值,以便更好應用工具。2.工具與知識的分離目前視覺表征設(shè)計的實踐中,為圖形而圖形或為可視化而可視化的形式主義并不鮮見,脫離目的而純粹考慮工具的運用,很容易滑入“買犢還珠”式的窠臼。有人提出,在具體的知識可視化過程中,必須避免唯工具論或工具先行的定勢。這個觀點認為視覺表征設(shè)計應該避免“唯工具”,然而并未闡釋具體如何避免。3.“視覺表征”“循環(huán)嘗試”并存說在教學過程中,當知識用文字符號表達太抽象、模糊時,可以考慮把知識可視化。有人提出,用一種視覺表征方式表征,若不懂,再換一種表征方式,直到學生理解為止。這個觀點認為視覺表征設(shè)計應用要“循環(huán)嘗試”符合需要,但嘗試的次數(shù)過多也浪費時間精力,影響教學質(zhì)量和學習效果。因此,還需要說明嘗試判斷的依據(jù)和和改善的思路。三、“視覺表征軸”的構(gòu)成因素芝加哥大學教授米歇爾認為,“一個表征體系為一個四邊形,中間通過兩條斜線作為軸線連接起來,一條斜線連接能指和所指,另外一條斜線則把表征的生產(chǎn)者和觀看者連接起來。連接能指和所指之間的軸線叫做表征軸,而連接表征生產(chǎn)者和觀看者之間的軸線叫做交流軸?！睆臉?gòu)成因素看,米歇爾提出表征由生產(chǎn)者、觀看者、能指、所指等要素所構(gòu)成;從因素的關(guān)系看,已經(jīng)注意到表征中生產(chǎn)者與觀看者、能指與所指等關(guān)系。那么,知識可視化視覺表征則由制作者、學習者、視覺表征形式和知識內(nèi)容等因素構(gòu)成,因素之間的關(guān)系則有視覺表征符號之間所形成的結(jié)構(gòu)關(guān)系;由視覺表征和知識內(nèi)容所形成的指代關(guān)系;視覺表征與接受者所形成的認知關(guān)系和視覺表征與制作者所形成的表達關(guān)系。知識可視化視覺表征的研究重點考察視覺表征形成中的因素及其關(guān)系。可以先從兩個因素的關(guān)系著手,再考慮多個因素之間的關(guān)系。(一)視覺表征形式的技術(shù)設(shè)計原則符號學家索緒爾認為,決定一個符號的意義的,不是符號與對象之間的必然聯(lián)系,而是符號與符號之間的相對關(guān)系。那么,知識可視化視覺表征符號之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系就成為創(chuàng)造和傳遞知識內(nèi)容時必須考慮的問題。GregoryBrianJudelman(2004)認為編制知識可視化的視覺表征要熟悉它們的設(shè)計要素,并遵循一定的設(shè)計原則;提出視覺表征的設(shè)計要素為:節(jié)點、連接、圖形、文本、空白空間和其它的圖形。這些設(shè)計原則為圖像設(shè)計中一般要求,缺乏與知識的深層聯(lián)系,沒有體現(xiàn)視覺表征傳播交流的本質(zhì)以及作為知識制品的屬性。RalphLengler和MartinEppler(2005)整合了形式多樣的視覺表征,依據(jù)各類視覺表征的相關(guān)性和不同點對技術(shù)進行“編號”、“上架”,形成“可視化周期表”,形象直觀地揭示了不同形式視覺表征的聯(lián)系和區(qū)別。不足之處是,可視化周期表較多從不同形式視覺表征的聯(lián)系區(qū)別入手,沒有考慮到不同表征視覺認知的差異。邱婷(2006)提出,知識可視化將抽象概念運用非模仿性的線條圖形再現(xiàn);認為線條圖形所能反映的只能是從事例中抽取出來的結(jié)構(gòu)形態(tài);分析線條圖形中視覺因素的結(jié)構(gòu)排列,提出圖形的基本結(jié)構(gòu)有線性、循環(huán)、網(wǎng)狀和交互等。何美萍(2008)認為,視覺化表征在本質(zhì)上是圖像符號,主要是運用圖元素對被表征的對象進行相對形象的描繪;提出視覺表征形式在外在結(jié)構(gòu)上與被表征對象的結(jié)構(gòu)具有一定程度的相似性或相關(guān)性;或者它們與被表征對象的外在結(jié)構(gòu)有相似性,或者內(nèi)在結(jié)構(gòu)與被表征對象的結(jié)構(gòu)具有邏輯關(guān)系。對于視覺表征符號之間結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究,先前多關(guān)注對圖像形式的一般要求(如圖像簡潔、清晰等),逐步關(guān)注視覺表征符號結(jié)構(gòu)與知識內(nèi)容的關(guān)系(如結(jié)構(gòu)相似性),注意到視覺表征的結(jié)構(gòu)形式與指代對象的關(guān)系,然而尚未從視覺形式角度分析闡釋視覺表征的要素及其關(guān)系。(二)知識的類型屬性對視覺表征的影響運用視覺表征將知識可視化時,必須考慮知識的類型屬性。不同角度對知識分類對視覺表征有著不同的結(jié)果。在目前知識可視化領(lǐng)域中,知識主要有以下分類方式。1.視覺表征促進創(chuàng)新群體知識和個人知識。EpplerM·J和BurkardR·A認為知識可視化應用視覺表征手段,促進群體知識的傳播和創(chuàng)新,研究視覺表征起著提高群體之間知識傳播和創(chuàng)新的作用。趙國慶認為,知識可視化的實質(zhì)是將人們的個體知識以圖解的手段表示出來,形成能夠直接作用于人的感官的知識的外在表現(xiàn)形式,從而促進知識的傳播和創(chuàng)新。2.述性知識的內(nèi)涵陳述性知識和程序性知識。認知心理學家安德森(1983)將知識分為陳述性知識和程序性知識。陳述性知識是關(guān)于“是什么”的知識,包括各種事實、概念、原則和理論等。程序性知識是關(guān)于“如何做”的知識,包括如何從事并完成各種活動的技能。肖文(2009)在碩士畢業(yè)論文中,依據(jù)知識的內(nèi)容特征,將知識劃分為陳述性知識和程序性知識,并分別探討了不同知識表達中視覺表征設(shè)計的方法。3.知識可視化方法隱性知識和顯性知識。顯性知識指能夠用數(shù)據(jù)、公式、公理、文字等符號表達,且易于存儲、交流和共享的知識。隱性知識指高度個性化和難以格式化的知識。知識可視化不僅是傳遞事實性知識,還傳遞思維、經(jīng)驗、態(tài)度、價值觀、期望、意見及預測等“隱性知識”,并通過可視化幫助他人正確地重構(gòu)、回憶和應用這些知識。趙國慶認為,知識可視化是知識“制品”到顯性的物理知識制品的轉(zhuǎn)化圖,也即把內(nèi)隱的和隱性的個體知識轉(zhuǎn)化成能夠直接作用于人的感官的外顯知識。王朝云認為,知識可視化不但要將隱性知識外顯化,還要將外顯知識生動化,只有這樣,才能更好地促進知識在群體間的傳播和創(chuàng)新。4.經(jīng)濟管理的內(nèi)容:認識知識事實知識、原理知識、技能知識和人際知識。趙國慶提出,知識可視化的知識分類可以依據(jù)聯(lián)合國經(jīng)合組織(OECD)在《以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟》的報告,從知識經(jīng)濟應用的角度將知識分為四種:知道是什么的事實知識(Know-what);知道為什么的原理知識(Knowwhy);知道怎樣做的技能知識(Know-how)和知道誰有知識的人際知識(Know-who)。5.知識可視化工具提高設(shè)計英語知識、政治知識、數(shù)學知識等。對于知識分類,知識可視化中還有結(jié)合應用學科的需要,分為英語知識、數(shù)學知識、語文知識等學科知識,并根據(jù)學科知識的特點,探討知識可視化工具怎樣使用,視覺表征如何設(shè)計。目前,概念圖、思維導圖等知識可視化工具和方法被廣泛應用于英語、政治、化學等不同學科的教育教學中。6.知識與知識。“知識”分為7個學科描述知識、程序知識、經(jīng)驗知識和個體知識。周寧提出,“在一個知識可視化框架中,對一個有效的知識傳遞,要注意以下三點:知識的類型、接受者的類型和可視化的類型?！痹谶@個框架中,區(qū)別了五種知識類型:描述知識(Know-what)、程序知識(Know-how)、經(jīng)驗知識(Know-why)、定位知識(Know-where)和個體知識(Know-who)。概括而言,以“知識”為研究對象的學科領(lǐng)域主要有兩個方面:一是哲學、心理學等,主要探討知識的來源、性質(zhì)、分類及獲得過程;二是信息科學,主要探討的是知識的數(shù)字化提取、分析以及管理的技術(shù)。在視覺表征與知識內(nèi)容的指代關(guān)系研究中,已經(jīng)從認知心理學、知識的符號表達、知識主體的特征、知識的學科屬性和知識的經(jīng)濟應用等角度對知識進行分類,更多是發(fā)揮視覺表征的功能表達知識的內(nèi)容,即視覺表征能夠表達什么知識,而沒有根據(jù)信息科學中知識的屬性,探討視覺表征如何表達知識。(三)視覺表征與學習者認知知識可視化之所以區(qū)別于其他表征過程在于視覺表征形式的認知特點。視覺表征在于促進知識的人際傳播,視覺表征的效果怎樣,不能僅在視覺表征本身討論,而應該從學習者認知中考慮設(shè)計應用。EpplerM·J和BurkardR·A(2004)將知識可視化的理論基礎(chǔ)定義為視覺傳播與視覺認知,但論述的內(nèi)容只是簡要介紹了視覺傳播和視覺認知的基本概念。更多從理論假設(shè)層面強調(diào)視覺傳播功能,說明為什么構(gòu)建視覺表征;未從視覺認知的角度分析視覺表征的認知過程,尚未從方法論上闡釋如何形成視覺表征。RalphLengler和MartinJ·Eppler(2005)整合了形式多樣的視覺表征,形成“可視化方法的元素周期表”,揭示了不同形式視覺表征的聯(lián)系和區(qū)別,不足之處是,沒有體現(xiàn)學習者要素及其關(guān)系。趙國慶(2005)認為知識可視化的實質(zhì)是將人們的個體知識以圖解的手段表示出來,形成能夠直接作用于人的感官的知識的外在表現(xiàn)形式,體現(xiàn)了視覺表征與學習者感官認知的關(guān)系。邱婷(2006)提出,根據(jù)知識可視化的內(nèi)涵以及學習工具特點,以知識類型、認知過程、圖形性質(zhì)為三個維度,以知識可視化形式應用為重心,為知識可視化支持學習者有效學習創(chuàng)設(shè)條件。周寧(2007)認為,為了尋求知識傳遞的適當?shù)目梢暬椒?了解接受者的認知背景和知識結(jié)構(gòu)是非常必要的;提出了知識可視化要根據(jù)不同對象,如個人、團隊和組織。王朝云(2007)認為,知識可視化要確定知識接受者的水平和目的,并選取合適的可視化知識載體形式。例如針對小學生,主要考慮以多媒體和圖像等容易被兒童認識和接受的手段;對于青少年學生,還可以引入圖表分析和過程圖示透析等方法,讓學生能夠從推理過程理解和應用知識。呂永峰(2008)根據(jù)“基于認知心理學的人類分層傳播模式”中形象思維的信息流,初步提出人類分層視覺傳播加工的過程,體現(xiàn)了學習者閱讀感知視覺表征、獲取其中信息的過程。從學習者與視覺表征的認知關(guān)系看,先前沒有考慮學習者因素,后來逐漸關(guān)注到學習者的知識結(jié)構(gòu)對解讀視覺表征的影響。目前已經(jīng)關(guān)注學習者“觀看”行為與視覺表征意義生成的關(guān)系,然而尚未從視覺觀看角度探討視覺表征如何被認知的。畢竟,在視覺表征的視覺認知過程中不能離開人的觀看要素和接受心理,只從視覺表征符號本身的分析是不充分的。(四)概念圖和思維導圖在物理教學中的應用在國內(nèi),“知識可視化”這一提法最早見于《知識可視化的理論與方法》(趙國慶,2005)一文。國內(nèi)學者對于知識可視化視覺表征制作的研究大多停留在技術(shù)工具介紹和應用上。其中以概念地圖、思維導圖等最受關(guān)注,主要介紹菜單設(shè)置、圖形模板,編輯功能和操作流程等。期刊論文方面,鐘志賢、陳春生《作為學習工具的概念地圖》,顧小清、鄭穎《概念地圖:原理及作用》,齊偉《思維導圖在物理教學中的應用探討》等論文,結(jié)合實例介紹了概念圖和思維導圖的特點和教學應用等。在學位論文方面,韓冽在《基于概念構(gòu)圖的網(wǎng)絡協(xié)作學習環(huán)境研究與設(shè)計》中構(gòu)建了基于概念構(gòu)圖的網(wǎng)絡協(xié)作學習環(huán)境,金葉在《可視化知識管理建模語言的研究與設(shè)計》中把可視化手段引入知識建模過程,構(gòu)建了一種“知識建模語言”,用圖形化的語法和語義來描繪知識地圖;陳春生在《概念地圖支持的教學研究》中從教學設(shè)計角度構(gòu)建了概念圖支持的教學模式,并開發(fā)出概念圖評價量規(guī)。在制作者與視覺表征表達關(guān)系的研究中,技術(shù)工具先行,注重對具體工具、技術(shù)的使用;缺少視覺表征的制作者因素,未考慮到不同文化背景和知識結(jié)構(gòu)的制作者對視覺表征形成的影響;以技術(shù)工具的使用方法和過程替代了制作者設(shè)計應用的創(chuàng)造性思路,對制作者創(chuàng)造性選擇過程的關(guān)注不夠。(五)知識可視化方法對于知識可視化視覺表征中多個因素關(guān)系的研究,目前主要以知識可視化“形成框架”或者“步驟”為關(guān)鍵詞進行的。EpplerM·J和BurkardR·A(2004)建立了知識可視化的三個步驟框架:①可視化什么類型的知識(what);②為什么要對這些知識進行可視化(why);③如何對這些知識進行可視化(how)。具體說來,就是確定知識類型、判斷可視化的目的、選擇可視化的形式。邱婷(2006)提出知識可視化的實現(xiàn)步驟:①確定主題;②明確目標;③構(gòu)思框架;④選擇形式;⑤繪制圖形;⑥評價圖形。這個實現(xiàn)步驟本質(zhì)是個流程圖,說明了創(chuàng)作視覺表征的一般步驟。然而,從形式看,與一般的圖像創(chuàng)作步驟相似;從內(nèi)容上看,缺乏知識與視覺表征的內(nèi)在關(guān)聯(lián);從關(guān)系上看,只有圖像與知識的關(guān)系,缺乏與作用對象和制作者等的關(guān)系。張會平(2007)認為基于知識可視化的隱性知識轉(zhuǎn)換包括3個步驟:①將隱性知識以可視化的形式表示出來;②對其創(chuàng)造性、詳實性、可行性進行評價;③根據(jù)評價結(jié)果形成結(jié)構(gòu)化的顯性知識。王朝云(2007)認為知識可視化的實現(xiàn)過程:①區(qū)分知識類型;②確定知識接受者的水平和目的,并選取合適的可視化知識載體形式;③確定知識可視化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和形式,并通過工具實現(xiàn)可視化;④在知識傳播過程中反饋信息并不斷改進,以更好地被知識接受者理解和創(chuàng)新。張會平(2008)年提出基于可視化技術(shù)的知識轉(zhuǎn)化框架,包括知識源、知識活動、知識轉(zhuǎn)化及可視化技術(shù)四個部分,并將基于可視化技術(shù)的知識轉(zhuǎn)化分為可視化知識提取、可視化知識融合及可視化知識吸收三個部分。分析上述知識可視化視覺表征形成框架的研究,可以發(fā)現(xiàn)以下特點:四、知識可視化視覺表征的結(jié)構(gòu)與核心點分析目前已經(jīng)從知識、技術(shù)、圖像等角度探討知識可視化視覺表征。但對知識可視化視覺表征研究是見物不見人,對觀看者和制作者等因素分析不足;有因素的示意,剖析因素之間深層次關(guān)系不足,偏離了知識可視化視覺表征的本質(zhì)。知識可視化視覺表征研究不僅僅考察知識可視化視覺表征“是什么”,而且考察知識可視化視覺表征“如何是”,不僅考察知識可視化的視覺表征自身的結(jié)構(gòu)關(guān)系,而且要探究視覺表征如何被賦予知識、產(chǎn)生傳遞作用。在理論層面,需要協(xié)調(diào)知識可視化視覺表征中知識內(nèi)容、視覺形式、觀看者、制作者等原本相對孤立的研究領(lǐng)域,分析視覺表征的本質(zhì)特征,澄清視覺表征應用問題的根源。在實踐層面,對于知識可視化視覺表征的設(shè)計應用,還存在不少錯誤的設(shè)計觀點和應用方法。因此,下一步研究要能夠為視覺表征設(shè)計應用提供理論參考,可以為視覺表征資源開發(fā)提供思路借鑒。(一)視覺表征中的因素按照語言學家索緒爾的觀點,語言并非孤立的單位,而是一種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。“語言是形狀,而不是實質(zhì)?！彼械恼Z言都是一種關(guān)系網(wǎng)絡,語言符號借助于相互之間的關(guān)系而起作用。在語言的考察中,只有將一因素與另外的因素聯(lián)系起來才有意義。知識可視化視覺表征并非孤立的單位,而是系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。因此,可以先將視覺表征與知識內(nèi)容、學習環(huán)境等其他影響條件分離,解剖構(gòu)成視覺表征語言系統(tǒng)的單位及其組合規(guī)則,探討視覺表征表層與深層的結(jié)構(gòu)關(guān)系,進而把握視覺表征符號組成的本質(zhì)特征,為視覺表征與其他因素關(guān)系的研究奠定基礎(chǔ)。(二)問題的提出:“誰是視覺表征的知識?語言是人類在實踐過程中所創(chuàng)造的,用來表達知識的符號系統(tǒng)。研究語言問題的主要關(guān)注點,至少應當包括兩個基本方面:一方面是回答“給定的符號系列所表達的知識是什么”(說的是什么?),另一方面是回答“怎樣用符號系列來表達給定的知識”(怎么說?)。目前從知識角度更多側(cè)重于發(fā)揮視覺表征的功能,利用視覺表征去傳播多種多樣的知識,而缺乏根據(jù)信息傳播屬性,探討視覺表征內(nèi)容的構(gòu)建方法。因此要考察知識可視化視覺表征與知識內(nèi)容的關(guān)系,根據(jù)信息科學中知識分類探討視覺表征內(nèi)容的建構(gòu)方法。(三)視覺認知的過程性考察“知識可視化不僅是為了表征知識,更是為了將個人知識、群體知識、組織知識轉(zhuǎn)化成能夠直接作用于人的視覺感官的一種外在形式?！敝R可視化