可视化视觉表征在网络课程中的应用

序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了1篇的可视化视觉表征在网络课程中的应用样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。

知识“大爆炸”的时代，知识和信息呈现快增性和碎块化，人们需要更加有效地获取、“打包”、沟通信息和知识的方式，以减轻认知“带宽”负荷，解决“迷航”问题[1]，提高沟通和传递信息的质量和效率。然而，单纯语言符号具有严谨的线性特征，有时无法传递所有信息，此时需考虑运用恰当的视觉呈现方式[2]。于是图形、图像、图表等视觉化的工具成为建构和传递知识的重要途径，而这一过程则被称为“知识可视化”。“知识可视化”这一概念最早由Burkhand等人提出，并很快被推广应用到策略管理、广告、市场营销以及教育等领域技术的发展。数字化技术的发展使得教学环境呈现可视化、立体化、虚拟化和智能化，图像等视觉表征与文字结合的呈现形式在学习和教学中得到越来越广泛的应用。视觉表征比任何其他形式的信息起到更重要的基础性作用[3]。本文将着重探讨知识可视化视觉表征相关概念和研究理论，并探讨视觉表征在高职英语在线课程中应用的理据和优势。

1国内外相关研究述评

1.1国内外可视化教学理论研究

知识可视化的概念最早由M.J.Eppler和R.A.Burkhard等人提出，区分了信息可视化与知识可视化，肯定了知识可视化视觉表征在知识传播和创造方面的重要性。他们认为“知识可视化视觉表征是改善知识传递的手段”[4]，建构了知识可视化应用理论模型，系统回答了知识外化为视觉表征的目的，可视化的知识类型，目标受众，可视化的优势以及应用途径等。总体来看，Burkhard等人的研究较多地关注知识传递过程的有效性。马丁等人则探索可视化用于教学的途径，他们根据可视化复杂程度编制了可视化方法周期表划分了可视化的不同类型，提出具体方法，分析其表征形式、交互方式和认知特征。评估各种不同的可视化方法，突出不同方法的优缺点，引导教育者和学习者以恰当的方式、可视化方法完成教学。除了对可视化视觉表征的基本概念和分类、表征形式研究之外，国外的研究和应用实践更注重如何教会学生可视化视觉表征理念，培养学习者的可视化学习能力和视觉素养，提高其用可视化手段创新知识、视觉创意的能力。知识可视化的应用在中国自古有之，早在明朝就出现了图画式教材《蒙养图说》，清朝的《字课图说》也是图文结合教材[5]。但是对知识可视化表征的研究较为滞后，直到近十年才逐渐受到国内研究者较多关注。早期的研究以学习借鉴为主，随后逐渐拓展研究领域，并在批判性继承的基础上，发展了本土化的可视化视觉表征理论。如赵国庆(2009)对R.A.Burkhard等人提出的“知识可视化”的概念进行了修订和完善。国内其他学者分别从视觉传播、双重编码、符号学等视角讨论了视觉表征策略和应用路径[6]。陈燕燕等人(2016)以视觉形式为切入点，依据视觉表征可视化设计涉及的视觉通道和编码，对视觉表征的形式类型划分为两个层次，并给出了每个层次的设计策略和表达路径[7]。刘和海等人(2017)依据信息科学和认知心理学理论，划分了知识类型，从符号学视角探讨了如何把抽象文本变成直观图像的问题[8]。上述研究以理论探讨为主，与学科教学研究不太紧密，但为具体教学应用实践提供了较为实用的理论指导和清晰的路径。

1.2在外语教学中的应用研究

目前，知识可视化研究已广泛应用于诸多领域、多个层次人群，国内研究焦点集中在教育教学、策略、知识管理和智慧图书馆，其中以应用于各类学科教学的研究居多，并且集中探讨其对学科教学的促进作用。可视化视觉表征运用于英语或外语教学的研究也较多地肯定了视觉表征对平面、线性的文字符号的补充和辅助作用，从思维发展、知识的理解和记忆以及学习兴趣方面促进学生的语言学习。罗冬华(2014)、冯诚诚(2015)的实证研究认为，知识可视化有助于提高学生写作水平，激发英语学习兴趣，有助于锻炼学生的视觉思维能力[9-10]。严晓蓉等人(2015)认为在外语教学中，借助可视化手段，可以“有效增强线性知识和隐性知识的表征效果及促进两者之间的相互转化，促进语言知识的学得与习得”[11]。葛军等人(2018)从多模态符号学，双重编码理论、图式理论以及多媒体学习理论等多方面论述了视觉符号表征外语知识的科学性和必然性，并认为外语知识可视化能促进语言知识的吸收存储和调用[12]。王晓燕(2018)也认为当文字符号和具象图形整合成一个系统整体时，使得抽象实物、过程产生实质联系，有利于提高学生对零碎英语语言知识的理解和记忆并能训练语言思维和创新能力[13]。上述理论和实践研究为知识可视化视觉表征应用于高职英语在线课程提供了理据。“一图胜百言”，尽管可视化视觉表征对教学的促进作用有目共睹，但是研究者也意识到其没能和传播学、知识管理的研究大背景整合，与具体学科教学结合的途径和具体形式也有待进一步探索。

2可视化视觉表征在高职英语网络在线教学中的应用

2.1用于提高在线教学中知识传递效率、激发英语学习兴趣

依据格式塔心理学理论，人类通过视觉通道获得的信息也是一种直接的经验，天生具有追求完型和意义的属性，因此视觉是人类5种感官通道中，感知和处理信息最高效的通道。在线课程中使用可视化视觉表征，让隐性知识外显化，可以使知识和信息更容易在不同文化水平和背景的人群之间同步或异步分享和沟通。其在在线课程中的具体运用形式有三种：关系可视化、场景可视化和思维可视化。关系可视化即运用视觉表征工具表述各类知识之间内在逻辑关联，快速归置和整合零散的知识点，帮助学习者在头脑中快速构建一个完整和系统的知识体系，有利于降低认知负荷，提高大脑的信息处理能力；场景可视化是指运用视觉工具表征知识衍生的周边物理环境和发生语境，不仅将学习者的注意力导向关键知识和事物本质，更能帮助学习者更好地理解和记忆所学知识；思维可视化训练可用于激发新思维、生成新知识，帮助在线课程学习者梳理学习内容，开发其学习潜力和训练发散性思维能力。视觉表征于在线教学的益处不仅于此，它还可以影响情绪、激发兴趣。21世纪的学习者是读图的一代，可视化知识体现了这一代学习者独特的结构类型和话语范式。“在多媒体技术支持下，视觉资源符号及表征编码的形象直观性和生动娱乐性在教学资源建设中得到充分展现”[14]，有利于激发高职学生英语学习兴趣；图片、图形、图像可以提升学习体验，为教学提供更具包容性的途径[15]，促进高职学生视觉素养的提升。综上所述，可视化视觉表征可解决高职学生英语水平参差不齐、缺乏兴趣、关注力较弱问题，帮助在线学习者在有限的英语学习时间内习得大量语言知识，构建二语知识的完型，提升英语学习兴趣和效率。

2.2协调统一语义加工系统和形象思维系统，解决在线课程隐性知识传递难问题

2015年教育部发布的《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》和2019年《国家职业教育改革实施方案》中明确加大对省级、国家级、职业教育国家级在线精品课程的建设力度。如何科学有效地建设在线课程和提高利用效率是课程建设者需要考虑的关键问题。在线学习具有时空分离和面对面交互缺失的局限性，隐性知识难以传递。认知科学理论认为，单纯的语言文字所能承载的信息是线性化和碎片式，因此不能胜任复杂结构的表达[16]。在异步互动时，单纯的语言讲解容易产生误解，图片比文字信息更能有效传递信息，在未明示情况下也能支持意义的建构[17]。高职英语在线课程多以母语辅助英语教学，但中英两种语言和文化存在很大差异：中文词语内涵意义较窄而外延广，而英文单词内涵较广而外延窄。因此单纯依靠语言来沟通可能会出现冗长啰唆、词不达意，甚至产生误解的情况。如授课教师将lasagna解释为“千层饼”，则大多数的学习者可能会想到图1，但准确说来，图2中的实物才是lasagna。再如，解释一组同义词“hop”“jump”“leap”“skip”时，图3配上教师的讲解可能比单纯的中文释义更加容易为学习者理解和记住。鉴于在线课程教学资源的预置性和互动的异步性，授课教师无法预先设想到学生所有可能的疑问，学习者有疑问也无法及时与授课教师沟通，此时将以语言文字为基础的语义加工系统和以表象为基础的形象思维系统结合起来，能有效地帮助学习者正确地重构、记忆和应用知识，提高学习者与课程设计者之间异步互动的效率，打破两种语言之间的壁垒。

2.3建立和强化具象或概念与语言符号之间的联系，提升关联负荷，促进语言的习得与提取

与其他学科不同，语言类课程如英语语法点和词汇知识等以语义表征为基本特征，在线教学中需要帮助学生建立外在事物或概念与语言符号之间的联系，不断强化两者之间的联系，并让学生能在恰当的时候提取符号意义来表意具体实物。换言之，网络在线英语教学中涉及的知识主要为陈述性知识，教师需要通过构建学习场景、表征知识点之间的关系，让学生能理解、领会语言知识点。通过视觉表征手段将知识结构系统化，再经过强化训练，使得视觉信息中蕴含意义反复出现，这样学生在现实生活中遇到类似场景时，能依据图式提供的线索激活语言知识，顺畅提取。如图4所示，在线课程教学中插入真实场景下的语言交际短片或视频，将学生带入语言使用的自然语境，有利于提升学生语用能力。在这一过程中，可视化视觉表征可以起到观念桥梁、辅助理解、记忆的作用。此外，以概念图为主、辅以语义网络等可视化设计概念类知识元，能降低学生的内在认知负荷，提升关联负荷[8]（刘和海，2017)。

3结束语

随着3D游戏在年轻人中流行，未来的一代年轻人的视觉处理能力随之得到锻炼和提升，他们将能处理更为复杂的视觉形式，同时也会更加适应视觉“符号”沟通的方式。在5G网络和增强现实技术的支持下，远程视频动态交互形式也会更多应用在高职英语在线教学中。在此背景下，知识可视化视觉表征与视觉沟通科学研究将会有更多交汇点和更为广阔的应用前景，但我们仍需对高职学生视觉认知方式深入研究，同时也需要关注视觉沟通对言语符号沟通的冲击和影响。

参考文献：

[1]denBroekPaulV.UsingTextsinScienceEducation:CognitiveProcessesandKnowledgeRepresentation[J].Science,2010,328(5977):453-456.

[2]BanksM,ZeitlanD.VisualMethodsforSocialResearch(2nded)[M].SagePublicationsInc:London,2015.

[3]WareC.InformationVisualization:PerceptionforDesign[M].3rd[ed.].Boston:MorganKaufmann,2012

[4]EpplerM,BurkhardR,KnowledgeVisualization[A].Encyclope⁃diaofKnowledgeManagement[C]//Hershey,PA:IdeaGroup,2005:551-560.

[5]国玉霞,颜士刚.论视觉传播视野下的知识可视化过程[J].电化教育研究,2016,37(3):20-25,33.

[6]赵国庆.知识可视化2004定义的分析与修订[J].电化教育研究,2009,30(3):15-18.

[7]陈燕燕,王海燕,韩林洁.知识可视化视觉表征形式及设计方法研究[J].宁波大学学报（教育科学版）,2016,38(2):93-97.

[8]刘和海,饶红,王琪.论符号学视角下的知识元可视化实践[J].中国远程教育,2017(10):26-35,79.

[9]罗冬华.知识可视化及其在英语教学中的应用:以九年级英语写作教学为例[D].漳州:闽南师范大学,2014.

[10]冯诚诚.知识可视化在大学公共英语写作教学中的应用研究[D].桂林:广西师范大学,2015.

[11]严晓蓉,何高大.视觉学习视角下的语言可视化表征与教学应用[J].远程教育杂志,2015,33(2):46-54.

[12]葛军,梁晓波.外语数字化学习资源视觉呈现设计策略[J].现代远距离教育,2018(5):81-89.

[13]王晓燕.知识可视化视觉表征在初中英语教学中的应用[J].家长（下半月）,2018(4):111.

[14]张舒予.视觉文化研究与教育技术创新[J].中国电化教育,2006(4):10-15.

[15]BuckleyCA,NerantziC.EffectiveUseofVisualRepresenta⁃tioninResearchandTeachingwithinHigherEducation[J].In⁃ternationalJournalofManagementandAppliedResearch,2020,7(3):196-214.

[16]赵彰.机器学习研究范式的哲学基础及其可解释性问题[D].上海:上海社会科学院,2018.

[17]MadelineJ.Hallewell,NatasaLackovic,Dopictures‘tell’athousandwordsinlectures?HowLecturersVocalizePhoto⁃graphsintheirPresentations[J].HigherEducationResearch&Development,2017(6):1166-1180.

作者:查静 单位:武汉职业技术学院 外语外贸学院