知識可視化視覺表征的形式分析

趙慧臣

[摘要]在教育技術領域，知識可視化指視覺表征形式，與此相對應的是承載知識的圖解手段。知識可視化的視覺表征并非孤立的單位，而是符號的系統。根據視覺形式分為表層形式和深層形式，可以分別闡釋知識可視化視覺表征的形式特征。知識可視化視覺表征的表層形式為色彩、線條和大小等材料因素，深層形式為線性結構、循環結構、圓形結構和網狀結構和隱喻形式等空間關系。知識可視化視覺表征的形式設計中，需要構建視覺表征的結構關系，展現內容性元素；應用線條、色彩和大小等材料因素，發揮修飾性作用：文字符號與視覺形式結合，明晰所指代的內容。

[關鍵詞]知識可視化；視覺表征；形式分析

[中圖分類號]G40－057[文獻標識碼]A[論文編號]1009－8097(2012)02－4021－07

隨著計算機技術不斷發展和計算機圖形學蓬勃提高，人們將可視化技術應用于數據的可視化中，通過分析數據，去探索規律、表達知識。“知識可視化是在科學計算可視化、數據可視化和信息可視化基礎上發展起來的新興研究領域，它應用視覺表征手段，促進群體知識的創造和傳遞。”

知識可視化價值實現有賴于它的視覺表征形式。盡管知識可視化的視覺表征形式豐富多樣，但其設計應用卻存在不少錯誤的設計觀點和不恰當的應用方法，未能有效地應用于教育教學中。究其原因，“在知識可視化的環境中，人們的視覺經驗與閱讀行為在發生轉向：由基于印刷文本的閱讀逐漸轉變為基于視覺圖像的解讀”；而目前的研究對諸多類型知識可視化視覺表征的共性分析不足，尚未充分把握視覺表征的本質特征。

“視覺信息具有可以理解的特定語法。”知識可視化的視覺表征以圖形符號和文字符號作為信息載體，經過組合編碼，形成符合語法結構的圖形。知識可視化視覺表征并非孤立的單位符號，而是符號組成的系統和結構。在研究知識可視化視覺表征的符號結構時，只有分析符號相互作用而構成的形式才有意義。

一知識可視化視覺表征形式分析的作用

作為一個學術用語，視覺表征指用視覺符號表現意義，側重于探討的是視覺符號與其指代物的關聯，以及人們怎么樣視覺符號傳播和交流思想。視覺表征有兩重含義：一個是作為名詞，指承載著意義的視覺符號。一個作為動詞的表征，是指以符號為中介進行意義的傳播。也可是認為，視覺表征作為形容詞的意思為“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。

1.知識可視化的視覺表征類型豐富多樣、不斷拓展

Eppler&Burldaard將知識可視化視覺表征概括為6種類型嗍：(1)啟發式草圖(Heuristic Sketches)，在小組間產生新的見解；(2)概念圖表(Conceptual Diagrams)，結構化信息并展示其關系；(3)視覺隱喻(Visual Metaphors)，映射抽象數據使其易于理解；(4)知識動畫(Knowledge Animations)，動態的、交互的可視化技術；(5)知識地圖(Knowledge Maps)，結構化專家知識并提供導航；(6)科學圖表(Scientific Charts)，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(Concept Map)、思維導圖(MindMap)、認知地圖(CognitiveMap)、語義網絡(SemanticNetwork)和思維地圖(Thinking Map)等。

邱婷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。

20世紀90年代后，知識可視化視覺表征的優勢被更多國外的學者關注，開發出了更多形式。如美國吉克薩斯基督教大學提出“知識地圖”(Knowledge Maps)，Jonasse&fisher(2000)提出“語義網絡”(Semantic Networks)以及Ackerman&Eden(2001)提出“認知地圖”(CognitiveMaps)等。

隨著各種知識可視化技術的發展，更多的視覺表征形式會被應用到知識可視化中來。知識可視化視覺表征類型在不斷地發展中，其現有的數量或分類不會固定不變。雖然不少研究成果提及了知識可視化視覺表征的眾多類型，但還沒有包含所有的視覺表征類型，也不可能完全列舉所有的視覺表征類型。

總體而言，知識可視化視覺表征的分類沒有明確的標準，存在不同程度的相互包含和重疊現象。究其原因，已有研究沒有明確界定知識可視化視覺表征的本質特征，導致視覺表征的外延處在不完全確定的狀態之中。

2.形式分析：把握所有類型視覺表征的共性特征

為了更有效地利用各類知識可視化的視覺表征，有必要根據他們的相關性和不同點進行整合，剖析其共性。知識可視化學者Ralph Lengler和Martin Eppler(2005)依據各類視覺表征的相關性和不同點，進行“編號”、“上架”，形成“可視化周期表”，形象直觀地揭示了不同類型視覺表征的聯系和區別。可視化周期表揭示了不同類型視覺表征的聯系和區別，有助于掌握視覺表征抽象的結構及性質等；不過卻較多從不同類型視覺表征的聯系區別入手，沒有考慮到不同符號的組織方式和形成規則。

從研究范圍上看，知識可視化視覺表征屬于視覺文化的范疇。“視覺文化研究在理論上區別于以前針對如‘攝影、‘影視和‘多媒體等具體和個別的視覺資源類型的研究，而是將研究對象提升到了‘形而上的共相層面：將以圖像符號為構成元素、以視知覺可以感知的樣式為外在表現形態的文化統稱為視覺文化。”同樣，知識可視化視覺表征研究也區別于以前針對如“概念圖”、“思維導圖”和“語義網”等具體和個別的視覺表征類型的研究，而是將研究對象提升到了“形而上”的共相層面：以視覺符號為構成元素和視知覺可以感知的符號結構為分析對象。

知識可視化視覺表征符號并非孤立的單位，而是相互依存的關系。“決定一個符號的意義的不是符號與對象之間的必然聯系，而是符號與符號間的相對關系；所有的語言都是一種關系網絡，語言符號借助于相互之間的關系而起作用。”單個視覺符號的存在是無意義的，其作用在于與其他的符號所構成的形式。因此，在對知識可視化的視覺表征符號考察中，只有將單一符號與其他符號組合起來構成形式才有意義。

形式是知識可視化視覺表征的本質，是決定視覺表征特征的關鍵。“形式”，一般解釋為事物的形狀、結構。“在英文中為form，它可以是名詞，是指形的具體式樣、面貌；也可以作為動詞，為組成、構成的意思。動詞‘組成、構成主要屬于符號組合結構的視覺‘語法問題。但‘組合、構成所呈現的視覺形態，屬于符號‘形式范疇。”形式決定著知識可視化視覺表征是什么，而不是別的東西。正如古希臘哲學家亞里士多德所認為的：一切事物的存在都遵循著質料

和形式的構成規律，形式是事物的關鍵性要素。

知識可視化視覺表征“將研究對象從‘形而下的個別具象提升到‘形而上的共相層面，為的是深入研究其共同特性”。因此，將視覺表征與知識內容、學習環境等其他影響因素分離，解剖構成視覺表征符號系統的組合規則，探討視覺表征的形式特征，把握視覺表征的本質特征，可以為視覺表征與其他因素關系的研究奠定基礎。

二知識可視化視覺表征形式分析的方法

“形式”的用法繁復多變，“凡被用到之義，時而被用來指示某種具體的事物，時而又被用來指示某種抽象的性質。時而被用來指示某種一時性的形式，時而被用來指示某種普遍性的形式。”所以，“對形式的比較和分析的前提是明白此形式用法是否等同于彼形式用法，換言之，對形式的界定是研究它的前提。”波蘭美學家塔塔爾凱維奇指出，透過西方美學史的眼光來看“形式”至少擁有五種重大的涵義：“(1)各部分的組合；(2)事物的外貌；(3)邊界或輪廓；(4)客觀事物的觀念性本質；(5)心理對知覺對象的規范”。我國文化學者趙憲章則認為形式概念可分為兩大不同類型：一是物質的、物理學意義上的形式；一是精神的、心理學意義上的形式。“這兩種的形式又有客觀與主觀之別：物質和物理的形式可分為‘自然的形式和‘人文的形式，前者指作為客觀存在物的自然物的形式，如‘自然美；后者指已經通過人的主觀重建過了的形式，即‘人化的自然，如那些主要以自然物為質料或載體的建筑和園林藝術等。”可見，形式是與內容相對應的概念。在《大英百科全書》(Encyclopedia Britannica)中，形式被解釋為“對象的外在形狀、外觀或構造；與其相對的是構成事物的內容。在形而上的角度，形式是一個事物的積極的、決定性的原則，而內容是潛在的原則。”在此意義上，形式作為內容的載體和媒介。

從種屬關系上看，知識可視化視覺表征作為視覺作品的一種，其形式特征必然遵循著視覺形式的規律。“首先，視覺形式應該與視覺內容相對應，即它是內容的外部表現形態。其二，如果說形式是作品的存在方式，那么視覺形式則是視覺作品的存在方式。其三，視覺形式是一種關系體系，是視覺藝術的內部構成關系，是視覺藝術的結構和組織，對視覺藝術的分析和把握必須從視覺形式的內部構成關系來進行。其四，視覺形式既是一種實體的存在，也是一種虛幻的存在。其五，視覺形式是視覺賦予對象以形式而實現的，是視覺格式塔能力的體現。其六，視覺形式是情感的外化，是客觀化的快感。其七，視覺形式就是指感官對象的物理形式，諸如形體、線條、色彩、空間等。其八，視覺形式是一種意象。其九，視覺形式本身是一種圖式、范型。”

根據視覺形式的規律，可以分析知識可視化視覺表征形式和特征。(1)知識可視化視覺表征應該與視覺內容相對應，即它是內容的外部表現形態。(2)它是一種關系體系，是視覺表征的內部構成關系，是視覺表征符合的組合。(3)它既是一種實體的存在，也是一種虛幻的存在。(4)它指感官對象的物理形式，諸如形體、線條、色彩和關系等。(5)它是學習者觀看時賦予對象以形式而實現的，是人類視覺格式塔能力的體現。(6)它本身是一種圖式、范型，具有普遍、抽象的特點。

從形式的屬性看，視覺形式可以分為表層形式和深層形式兩個層次。表層形式指視覺作品的物質材料，即點、線和面等要素，即視覺作品中的材料因素；深層形式則指視覺作品材料因素的構成規律和組織關系，包括方向、力和關系等。

根據視覺形式分為表層形式和深層形式層次，知識可視化視覺表征的形式也可以分為表層形式和深層形式。視覺表征的表層形式指形狀、色彩、肌理、點、線、面等材料因素；而深層形式則表現為和諧、對稱、均衡和節奏等結構關系。兩者憑借空間、方向和張力等一系列關系而有機結合起來，構成“有意味的形式”。

1.視覺表征的表層形式：線條、色彩和大小等材料因素

對于知識可視化視覺表征而言，它的表層形式包括線條、色彩和大小等許多材料因素。因此，只選取其中代表性的線條、色彩兩種基本要素加以探討。當同樣大小的點緊密排列在一起，彼此之間沒有空隙的時候，就組成了線條。線是表層形式最基本的要素。畢達哥拉斯首先將線作為世界萬物的本源來看待，認為萬物是從線條中派生出來的。在知識可視化視覺表征中，線條具有直接性、靈活性和準確性的特點。線條在表達變化的生動形象時更加自如靈活，捕捉思想感受時更加快速簡潔。因此，線條注重主觀體驗對自然形象的本質反映，是理性與感性的碰撞和交響。

而“色彩是光照射下的不同性質的物體，經過不同程度的吸收，而反射到視覺上所呈現出來的一種復雜現象。色彩是一種自然現象，也是一種物化現象，更是一種視覺現象。”在知識可視化視覺表征中，色彩元素具有情感表現性。“通過色彩，人的深層精神和心理活動得以反映出來。這中間涉及色彩的多個方面的特征，如色彩的象征、主觀色彩表現、色彩感情和色彩想象等。”另外，色彩元素還具有空間造型能力。色彩之所以造型，一方面是由于色彩本身的性質，另一方面來自于人的視覺對色彩的建構作用。

2.視覺表征的深層形式：空間關系和“力”等結構關系

視覺作品的深層形式指諸多要素之間的聯系、組織和展現的方式和狀態。“如建筑物采用的磚石、土木、混凝土、鋼鐵等材料是表層形式，而它們組合成的各種空間關系，如節奏、平衡、協調、韻律等則是深層形式。”對于知識可視化視覺表征而言，它的深層形式主要表現在空間關系和空間中的“力”方面。

(1)空間關系：視覺表征深層形式的基本特征

在探討空間關系問題之前，應界定空間的概念。海德格爾對空間問題的研究與視覺作品的聯系最為直接。他以空間與人的關系為出發點，認為空間中的要素屬于空間，但并非就是空間本身，而是諸多要素在相互作用構成了空間。

一方面，視覺表征的空間關系具有“關聯性”特征。“關系”是“形式”中特有的概念。“事物的真正本質不在于事物本身，而在于我們在各種事物之間構造，然后又在它們之間感覺到的那種關系。”知識可視化視覺表征形式既可以表述為事物的外形，也可以理解為邏輯結構。作為邏輯結構，形式的各種表層要素按照某種美的規律構造在一起，構成空間關系。“空間關系就是視覺藝術作品中各部分的邏輯聯系，好的視覺藝術形式所呈現出來的是一種內在的邏輯關聯性，這種邏輯關聯性可以用和諧、呼應、平衡、對比等概念來定義。它是將表層的形式，如線條、材料(肌理)、色彩和形狀在空間中有機地組織和統一起來，構成一種空間結構關系。”因此，知識可視化視覺表征的空間關系“就是將一切素材組織起來，構成一種邏輯關聯體。部分與部分、部分與整體之間構成一種內在的呼應、反襯、交融和滲透，從而形成特定的關系效果，呈現出形式的美感”。在知識可視化的視覺表征中，“一切形式要素(形、色)都應該納入關系中進行考察，其存在的意義也只有在‘關系中才能體現出來。”

另一方面，視覺表征的空間關系具有“虛幻性”特征。單個的視覺表征符號無法構成真正意義的形式，孤立的線條或色彩并不能完成復雜的感情傳遞和內容表達。對于知識可視化視覺表征而言，“視覺是作為一個‘場而活動的，這意味著每一部分的位置和功能是由作為一個整體的結構所決定的。在這個展現于時空中的總體結構里，一切部分都相互依賴。”在知識可視化視覺表征中，線條、色彩等要素以某種方式組成有意味的形式，更好地引導人們獲得知識內容和激起審美情感。對于知識可視化視覺表征的空間關系，視覺不僅能感受空間的存在，而且可以建構空間。“我們與視覺世界的關系主要在于我們對其空間特性的感覺。沒有這種感覺，要在外部世界中確定方向是絕對不可能的。”因此。“視覺建構空間的能力來自于視覺的統一性。建造過程是用限定和組織空間的方法，形成空間形式的組構和排列。”因此，知識可視化視覺表征的空間關系并非絕對的存在，還表現為具有正常知覺的人之間的相互認可。在知識可視化視覺表征中，空間關系的呈現是人腦的先驗形式同后天經驗共同作用的結果。

(2)空間的“力”：促進視覺表征表層形式向深層形式轉化

除空間關系外，空間中的“力”也是知識可視化視覺表征的重要深層形式。空間關系并非自然形成的，單個的物質是分散、獨立的。若想將它們有機地結合在一起，就需要空間中的“力”。“視覺式樣實際上是一個力場，一切視覺式樣都是一個力的式樣，而這種力包含在物理和心理的兩個層面中。”

可見，“力”是知識可視化視覺表征空間關系的重要因素。沒有力，視覺表征中材料因素無法構成有機的聯系。因此，“力是表層形式向深層形式轉化的催化劑。”視覺表征表層形式線條、光影和色彩等材料因素，相當于語言形式中語音、詞匯等的表層結構；視覺表征的空間關系、力等深層形式，相當于語言中旬法、規則等深層結構。知識可視化視覺表征空間關系中的“力”將表層形式與深層形式聯系起來的即將表層形式在深層的空間關系中組織起來，最終促進平衡、對稱和節奏等深層形式的形成。

概況而言，知識可視化視覺表征形式包括線條、色彩和形狀等表層形式，同時還包括空間關系、力等深層形式。“如果將表層的視覺形式稱為‘實因素的話，相對的深層的視覺形式則是一種‘虛因素。只有兩個方面共同作用，即通過深層形式中力和關系等要素的表層形式才能夠有機地組合在一起，形成最終意義上的視覺形式。”

三知識可視化視覺表征形式分析的內容

無論內部結構的繁簡和指代內容的多寡，知識可視化視覺表征總表現為各種各樣的符號。不管認知主體對視覺表征符號的理解有什么不同，但視覺表征本身仍只是各類符號的組織。作為符號系統，知識可視化視覺表征的符號相互依存而構成有意味的形式。其中，知識可視化視覺表征的表層形式主要包括線條、色彩和大小等材料因素，深層形式主要包括空間關系和空間的“力”等結構關系。

1.視覺結構的材料因素：線條、色彩和大小等

知識可視化結構視覺表征的表層形式以點、線、面為物質基礎，并結合線條、色彩、大小和位置等相關物質屬性，成為深層形式賴以寄托的介質。色彩能把事物的性質和形狀再現出來，并加強有聯系事物之間的區別。“色彩的抽象性，主要展示色彩明顯的邊界線，不同色彩的接觸，也能反映它們之間的共同關系。”

例如，具有色彩譯碼的圖表是類似圖畫的術語表，在教室中被用來定義生疏或者科技詞匯，比一個詞匯列表要有用得多。在色彩譯碼的圖表中，它的關鍵特征簡化了主題，不同色彩用來識別主題的不同部分。在下圖1色彩譯碼的圖表案例中，標題“火蟻”揭示了主題的內容，不同色調命名了主題的不同部分。其中，粉紅色表示頭，而藍色表示腿。

2.視覺表征的結構關系：空間關系和空間的“力”

思維活動并不是針對事物的基本材質，而是關注它們的結構。“在視覺藝術中，只有被看做是一種由清晰的方向、一定的大小及各種幾何形狀和色彩等要素組成的結構圖式時，才能被真正地知覺到。”知識可視化將抽象概念運用非模仿性的線條圖形再現。線條圖形并不提供解釋概念所需要的事例，而能反映的是某些事例中抽取出來的結構形態。

(1)視覺表征的空間關系：線性、循環、圓形、網狀等結構以及隱喻形式

知識可視化視覺表征的空間關系指視覺符號是如何被組織而形成結構圖式，反應的是某類視覺表征的結構特征。知識可視化視覺表征的空間關系主要有線性結構、循環結構、網狀結構、圓形結構和隱喻形式等。

線性結構的視覺表征“用來說明歷史事件或年代的時間線索，事物的度量(重量)、意義之間的細微差別或等級量表。關鍵問題有：起點是什么?終點是什么?關鍵事件發生在哪里?目前正處于什么等級?”線性結構的視覺表征主要包括流程圖、層級圖、箭形圖和梯形圖等，一般用以表現事物的順序流程、因果關系或者未來趨勢。

循環結構的視覺表征可以表現事物的發展步驟和互動關系，包括螺旋圖、環形圖和帶狀圖等。循環結構的視覺表征“用來表示事物的循環變化，如天氣的變化、食物鏈、人生的周期等。關鍵問題有：在循環中關鍵的事件是什么?每個階段是什么?它們是怎樣相關的?它們是通過怎樣的方式自我增強的?”

網狀結構的視覺表征涉及較為復雜的思維過程，能夠表現事件的結構、概念間的相互關系及多因素的互動等，主要包括蛛網圖、思維地圖和放射圖等。網狀結構的視覺表征“具有以下四個基本特征：注意的焦點集中在中央圖形上；主題的主干作為分支從中央圖形向四周放射；分支由一個關鍵的圖形或寫在產生聯想的線條上面的關鍵字構成；各分支成一個連接的接點結構。關鍵的問題：這個內容的中心觀點是什么?包含了哪些分支的觀點?觀點之間有什么聯系?各觀點的解釋信息是什么?”

圓形與周而復始的循環聯系在一起，象征著無始無終的永恒。圓形結構的視覺表征包括拼板圖、嵌入圖、相交圓、同心圓、分割圖等，用來表現事物間的交互、比較、對比、包含等關系。

盡管認知隱喻是語言學的研究領域，但對于知識可視化的視覺表征借鑒意義。圖形符號借助于形的象征和比喻，表達和暗示形象隱喻的關系。在圖形語言中，“隱喻包含兩個域：源域與目標域，前者是人們較為熟悉的、具體的概念，而后者往往是人們不太熟悉的、抽象的概念，通過將源域映射在目標域上，目標域從而得到理解”。在知識可視化中，隱喻形式的視覺表征構成語義的點、線、面本身沒有實在的意義，而是“通過多種意義的聯結，通過聯想來達成另一種新的象征意義，甚至更進一步地先以比喻性象征手法產生意義，再由這些意義的聯結，產生新的意義。”例如，對概念、概念之間的關系等，可以采用樹根、樹杈的關系來表示，以直觀的方式和隱喻的形式讓接受者迅速把握概念之間的關系。

(2)視覺表征的空間“力”：以平衡為例

對知識可視化視覺表征來說，“從表層形式到深層形式的過渡，并非靜態的，而是一個動態的過程，而促使其轉換的

媒介和中間環節就是‘力。”知識可視化視覺表征中，“深層形式中的空間結構關系、力以及結晶而成的對稱、均衡等形式美原則并非截然區分的，它們在一個視覺形式中糾結在一起，共同發揮著作用”。

例如，知識可視化視覺表征必須滿足平衡的樣態。“一件平衡的構圖，形狀、方向、位置諸因素之間的關系，都達到了如此確定的程度，以至于不允許這些因素有任何細微的改變。在這種情況下，整體所具有的那種必然性特征，也就算可以在它的每一個組成成分中呈現出來了。一件不平衡的構圖，看上去則是偶然的和短暫的，因此也是病弱的。”

知識可視化視覺表征的平衡受到重力因素的影響。重力受形狀的大小、色彩影響。一般來說，規則的形狀其重力就比不規則的形狀重力要大些，邊緣清晰的形狀比邊緣模糊的形狀重力大。就色彩來說，不同種類的色彩和不同明度、純度的色彩的重力都是不同的。

在知識可視化視覺表征形式中，空間中不同的“力”相互支持和抵消，形成了整體的平衡。正如格式塔心理學所認為：“一個觀察者視覺方面的反應，應該被看做是大腦皮層中生理力追求平衡狀態所造成的一種心理上的對應性經驗。”

四知識可視化視覺表征形式的設計策略

知識可視化視覺表征的表層形式為符號的形狀、色彩、點、線和面等構成要素；深層形式和諧、均衡、對比和節奏等結構關系。其中，深層形式的結構關系作為視覺表征的內容性元素，而表層形式的符號大小、顏色等材料因素則體現視覺表征的修飾性作用。兩個方面共同作用，有機地組合起來，形成有意義的視覺表征形式。例如，維恩圖可以用來比較概念意義的相似性和差異性。其中，它的圓形結構為內容性元素，呈現知識內容的關系；而圓形的大小、線條和色彩等則作為裝飾性元素，支持圓形結構的形成。

1.構建視覺表征的結構關系，展現內容性元素

在人們觀看事物的過程中，“視覺不是對元素的機械復制，而是對有意義的整體結構式樣的把握。”對于知識可視化視覺表征而言，“除非形象被組織成極為簡約的形式，并且使形式與形式之間的關系極為清晰，否則心靈就無法把握它，捕捉它，它就仍然只能是一種不能為人領悟的個別的東西。”

知識可視化視覺表征往往并忽略某些細節，能夠簡化和歸納某個主題，可以展示主題的結構。在知識可視化視覺表征的視覺傳播中，“所謂視覺，實際上就是通過創造一種與刺激材料的性質相對應的一般形式結構，來感知眼前的原始材料的活動。這個一般的形式結構不僅能代表眼前的個別事物，而且能代表與這一個別事物相類似的無限多個其他的個別事物。”

知識可視化視覺表征的符號結構可以單獨組織成最簡化的，也可以用盡可能少的結構特征把復雜的材料組織成有秩序的整體。正如美國視覺心理學家阿恩海姆對簡單結構的解釋：“在一種絕對意義上，當一個物體僅包含很少幾個結構特征時，它便是簡化的；在一種相對意義上說，如果一個物體用盡可能少的結構特征把復雜的材料組織成有秩序的整體時，我們說這個物體是簡化的。”

知識可視化視覺表征將抽象概念運用非模仿性的線條圖形再現，以形式表達事物的組織結構。知識可視化視覺表征具有結構相似的特點，便于與學習者原有的知識結構產生聯系。在知識可視化視覺表征應用中，可以通過視覺表征的結構使學習者明晰新知識在認知結構中的位置，明晰新舊知識之間的關系，以幫助建立新舊知識之間的聯系。例如，在敘述中，用時間線回憶關鍵事件；在解說中，用流程圖去理清順序；在程序中，使流程圖，恰當組織各個步驟的位置和順序；在辯論中，用流程圖讓所有推論放在最佳的次序上。

2.應用線條、色彩和大小等材料因素，發揮修飾性作用

人們理解知識可視化視覺表征并非是單純的被動行為，而是不斷建構的過程。由于環境、文化的差異，學習者對視覺表征的解讀也不盡相同。猶如面對一個模糊的景色，觀者的注意力總是放在他們喜歡的東西上。例如，“圖一底”關系就是以視覺中心變換而改變的形式與背景之間的關系。觀看者同一時間只能把某一部分從背景的“底”中分辨出來，但是判斷哪一部分作為背景，哪一部分作為凸現的圖卻不是絕對的。

為此，知識可視化視覺表征的形式設計必須明確地表現最需要傳達給觀者的內容，而淡化處理作為背景的其他元素。設計知識可視化視覺表征的形式時，應該關注修飾性元素，以促進視覺表征結構的形成。例如，使用符號的大小，來表現事物之間的關系、突出所要表達的主要內容；通過選擇事物典型的外部形狀，促進人的認知與聯想；通過使用顏色的差異，來體現各種不同的關系或是突出所要表現的重點等。

知識可視化視覺表征的形式設計除了關注大小、顏色、形狀等裝飾性因素外，還需要遵循傳統經驗。例如，統一性原則(即使用同樣的結構來表達特定的內容，以便于學習者識別)、重復性原則(即對于需要強調的內容，可以多次使用，以促進學習者理解)、對比性原則(即通過對比的手段，突出事物之間的區別與聯系，促進學習者對事物特征的把握)和空間性原則(使用空間上的遠近前后等，表現事物之間的關系)等。

例如，知識可視化視覺表征的形式設計時，應該“考慮箭頭，帶標簽的線。連線表示兩個內容之間的意義聯系，連接可以沒有方向，也可以單向或雙向。連接詞是置于連線上的兩個概念之間形成命題的聯系詞，姐‘是、‘包含、‘表示等。在設計圖解的時候，要考慮箭頭的數量與方向，不可雜亂無章。”

3.文字符號與視覺形式結合，明晰所指代的內容

“有意義的符號在社會文化交際中都不是孤立的，都要在聚合關系上，或在作為潛勢的意義上，形成一個個符號系統，來與其可表達的意義系統形成對應關系或體現關系。”對于視覺文化傳播來說，“‘視覺文化并非是指與‘語言毫無關聯的由純視覺形象構成的文化，而是具有由‘語言和‘形象所共同組成的形態特征。”

因此，對于知識可視化視覺表征而言，“‘看和‘形象均不是開業脫離‘語言而獨立存在的，它們的發展也無法脫離‘語言文化這一歷史語境而成為一個自足的封閉過程，而是伴隨著‘語言的參與，才可能走向更高的境界。”在知識可視化視覺表征中，文字與圖形兩種符號互為補充。觀看者所看到的并非文字與圖形的簡單疊加，而是超越于兩者之上的新認識。

另外，知識可視化視覺表征形式又存在著某些缺陷，需要與文字符號結合才能彌補。文字符號的意義來源于嚴格的規定。學習者只要沒有語法上的障礙，往往可以較為明晰、準確地解讀文字符號認識。而人對于視覺表征的解讀卻是選擇、建構的過程。受觀看者主觀經驗及認知能力的影響很大，與實際的意義容易產生偏差。因此，知識可視化視覺表征需要使用文字符號，進一步確定與明晰所指代的內容，達到準確傳播知識的目的。

例如，思維地圖中的橋型圖(Bridge Map)主要用來對兩者事物進行類比、類推。其中，橋型圖的結構呈現所指對象的類比關系，而與文字符號結合后，則明晰所指代的內容。橋型圖的結構和文字有機結合后，則傳遞了所指對象的意義。

可見，知識可視化視覺表征中，圖形因素只有與文字因素的關系中才更具有意義。因此，只有充分發揮文字符號與視覺形式各自的優勢，通過兩者有效的互補，形成恰當的配和，才能更好發揮視覺表征促進知識傳播創新的目的。

編輯：小西