我國(guó)思維可視化研究的回顧與展望 *
——基于中國(guó)知網(wǎng)2003—2013年論文的分析

趙慧臣，王 玥

(河南大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院 現(xiàn)代教育研究所，河南 開封 475004)

我國(guó)思維可視化研究的回顧與展望*
——基于中國(guó)知網(wǎng)2003—2013年論文的分析

趙慧臣，王 玥

(河南大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院 現(xiàn)代教育研究所，河南 開封 475004)

梳理我國(guó)思維可視化的研究，反思我國(guó)思維可視化研究的優(yōu)勢(shì)、不足，展望思維可視化研究的未來(lái)發(fā)展，可以為研究者開展思維可視化研究提供參考，為教師進(jìn)行思維可視化教學(xué)提供指導(dǎo)。統(tǒng)計(jì)中國(guó)知網(wǎng)上自2003年至2013年的相關(guān)論文，可以發(fā)現(xiàn)：我國(guó)思維可視化研究日期活躍，研究?jī)?nèi)容涵蓋宏觀理論探討和具體學(xué)科應(yīng)用，研究對(duì)象包括幼兒、中學(xué)生、大學(xué)生和企業(yè)人員，研究方式表現(xiàn)為理論研究、實(shí)踐研究和綜合研究，研究問(wèn)題關(guān)注如何應(yīng)用可視化工具提高學(xué)生認(rèn)知、思維。反思我國(guó)思維可視化研究，可以發(fā)現(xiàn)：較多關(guān)注處于形式運(yùn)算階段的學(xué)生；注重實(shí)證研究，缺乏應(yīng)用評(píng)價(jià)研究；多局限于理科，文科有待拓展；多注重思維提高，少關(guān)注思維評(píng)價(jià)；教學(xué)應(yīng)用的時(shí)間較短，長(zhǎng)期效果有待檢驗(yàn)。面向現(xiàn)實(shí)需要，我國(guó)思維可視化研究將注重思維可視化理論與實(shí)踐的深層次結(jié)合，關(guān)注不同階段學(xué)生的思維可視化，探索不同學(xué)科思維可視化教學(xué)的共性與個(gè)性，開展教師思維可視化教學(xué)培訓(xùn)，專家、教師和學(xué)生形成思維可視化教學(xué)設(shè)計(jì)的共同體。

思維可視化；視覺(jué)認(rèn)知；知識(shí)可視化；元分析

在傳統(tǒng)的應(yīng)試教育中，教師和學(xué)生往往較多關(guān)注問(wèn)題的答案，而忽視了生成答案的思維方法和過(guò)程。學(xué)生通過(guò)死記硬背的機(jī)械學(xué)習(xí)，掌握的只是片面的、表層的知識(shí)。當(dāng)知識(shí)應(yīng)用的情景發(fā)生變化時(shí)，學(xué)生由于思維能力的不足，便難以適應(yīng)。因此，提高教學(xué)效能的關(guān)鍵并不在于知識(shí)的機(jī)械重復(fù)，而在挖掘與呈現(xiàn)知識(shí)背后的思維規(guī)律，并引導(dǎo)學(xué)生加以掌握和應(yīng)用。

一、我國(guó)思維可視化研究的狀況

思維的過(guò)程往往是不可見的，需用圖示的方式把其展示出來(lái)。這要求人們運(yùn)用一系列可視化技術(shù)，把看不見的思維過(guò)程以可視化的形式清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，即思維可視化(Thinking Visualization)，以有利于高效地記憶、理解和應(yīng)用知識(shí)。

(一)應(yīng)用狀況

從教學(xué)實(shí)踐來(lái)說(shuō)，北京師范大學(xué)教育學(xué)部成立了思維訓(xùn)練研究中心，舉辦“運(yùn)用思維規(guī)律提升師生學(xué)習(xí)力研討會(huì)”和三屆全國(guó)思維教學(xué)高級(jí)研修班，具體包括理論探討(思維教學(xué)、學(xué)習(xí)力及其關(guān)系)、實(shí)踐研究(直接思維教學(xué)、融合式思維教學(xué)的課堂實(shí)踐研討)和師資培訓(xùn)(運(yùn)用思維工具提升師生學(xué)習(xí)力)3個(gè)分主題。華東師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)研究所成立了思維可視化教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，建立了思維可視化專題網(wǎng)站(http://www.mmql.org)；提出了包含理念、技術(shù)、操作、控制、評(píng)價(jià)五個(gè)層面和資源支持平臺(tái)的思維可視化教學(xué)體系，并以此為基礎(chǔ)開展了不同級(jí)別的教師培訓(xùn)。由于相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)推廣和廣大教師的實(shí)踐應(yīng)用，全國(guó)已有近100所中小學(xué)應(yīng)用“思維可視化”技術(shù)進(jìn)行課程改革。在國(guó)外，思維可視化訓(xùn)練也引起人們重視，并開展了培訓(xùn)活動(dòng)。例如，瑞士盧加諾大學(xué)知識(shí)可視化領(lǐng)域的學(xué)者M(jìn)artin J. Eppler博士在2013年在全球范圍內(nèi)進(jìn)行了視覺(jué)思維訓(xùn)練，參與人員從沙特阿拉伯首都利雅得、哥倫比亞的首都波哥大、到保加利亞的首都索非亞、秘魯?shù)氖锥祭R和挪威首都奧斯陸。

(二)研究進(jìn)展

國(guó)外研究主要側(cè)重于思維可視化的“工具”和“方法”兩個(gè)方面。在工具方面，心理學(xué)家諾瓦克提出了概念圖(Concept Map)技術(shù)；日本管理大師石川馨發(fā)明了因果圖)等。在方法方面，20世紀(jì)60年代英國(guó)心理學(xué)家東尼·博贊(Tony Buzan)發(fā)明了思維導(dǎo)圖作為高效的筆記形式，英國(guó)劍橋大學(xué)的愛(ài)德華·德·波諾博士開發(fā)了“德波諾思維訓(xùn)練體系”，日本七田真博士開展基于圖像記憶功能開發(fā)的右腦教育，瑞士學(xué)者Ralph Lengler和Martin Eppler2005年構(gòu)建“可視化方法周期表”(A Periodic Table of Visualization Methods)，分析了可視化學(xué)習(xí)中的兩種思維形式：會(huì)聚思維和發(fā)散性思維。

國(guó)內(nèi)學(xué)者不僅從宏觀角度探討思維可視化對(duì)教師教學(xué)和學(xué)生認(rèn)知的影響，而且還結(jié)合具體學(xué)科設(shè)計(jì)思維可視化教學(xué)模式。在思維可視化對(duì)教學(xué)影響方面，許燕討論了思維可視化工具支持學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用策略，提出思維可視化工具對(duì)學(xué)習(xí)者提高理解能力和記憶能力，發(fā)展邏輯思維和創(chuàng)造性思維有著較大幫助[1]。在思維可視化教學(xué)模式設(shè)計(jì)方面，華東師范大學(xué)開發(fā)了“思維導(dǎo)圖高效學(xué)習(xí)模板”，將思維導(dǎo)圖技術(shù)與初高中全部學(xué)科考點(diǎn)、學(xué)科規(guī)律結(jié)合起來(lái)，為基礎(chǔ)教育實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新，提高教學(xué)效率提供了支持。在此背景下，相關(guān)研究被確立為國(guó)家資助的課題。其中，2011年溫州大學(xué)外國(guó)語(yǔ)學(xué)院葉新東申報(bào)的課題“基于未來(lái)課堂的思維可視化策略研究”被立項(xiàng)為教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目。

(三)問(wèn)題提出

閱讀、梳理我國(guó)思維可視化的相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)其總結(jié)性研究卻沒(méi)有，導(dǎo)致人們對(duì)我國(guó)思維可視化研究的整體狀況不夠理解，對(duì)我國(guó)思維可視化研究的未來(lái)發(fā)展不夠清晰。統(tǒng)計(jì)分析我國(guó)思維可視化的研究論文，概況我國(guó)思維可視化研究的整體狀況，總結(jié)我國(guó)思維可視化研究的優(yōu)勢(shì)，反思我國(guó)思維可視化研究的不足，在此基礎(chǔ)上展望思維可視化研究的未來(lái)發(fā)展，可以為研究者開展思維可視化研究提供參考，為教師進(jìn)行思維可視化教學(xué)提供指導(dǎo)。

二、我國(guó)思維可視化研究的統(tǒng)計(jì)

為了分析我國(guó)思維可視化研究的特點(diǎn)，了解我國(guó)思維可視化研究的整體狀況，需要科學(xué)選擇、統(tǒng)計(jì)分析我國(guó)思維可視化的研究論文，采用恰當(dāng)方法統(tǒng)計(jì)我國(guó)思維可視化研究的論文數(shù)據(jù)。

(一)研究方法

本文主要采用元分析方法，分析中國(guó)知網(wǎng)(http://www.cnki.net)中思維可視化的相關(guān)論文。目前元分析方法已在教育領(lǐng)域普遍采用，是評(píng)價(jià)性研究的有效方法。在研究過(guò)程中，本文以元分析的方式，統(tǒng)計(jì)、分析和綜合思維可視化主題的相關(guān)論文，從而準(zhǔn)確、可信地估計(jì)思維可視化研究狀況，得出單一研究所無(wú)法反映的思維可視化研究的總體效應(yīng)，進(jìn)而歸納出思維可視化的研究特點(diǎn)、趨勢(shì)及存在的問(wèn)題[2]。

(二)數(shù)據(jù)來(lái)源

對(duì)于思維可視化而言，在具體的研究中與“思維導(dǎo)圖”“思維地圖”“概念圖”“認(rèn)知地圖”本質(zhì)上相同，所以筆者也將其納入研究范圍，并將其統(tǒng)稱為可視化的思維工具。因此，從中國(guó)知網(wǎng)(http：//www.cnki.net)中，以“可視化”“概念圖”“思維地圖”“思維導(dǎo)圖”“認(rèn)知地圖”分別與“思維”或者“認(rèn)知”并含為關(guān)鍵詞檢索。將檢索所得論文的信息(篇名、作者、年份、論文摘要摘錄等)轉(zhuǎn)換到Excel表中進(jìn)行處理。

在此過(guò)程中，筆者對(duì)以上數(shù)據(jù)做了篩選。具體方式為：去除與思維可視化主題不符的論文；剔除一稿多發(fā)的論文；對(duì)連續(xù)發(fā)表在不同期刊的論文進(jìn)行合并，計(jì)做1篇。此時(shí)，研究選取了47篇論文，具體內(nèi)容如表1所示。

表1 研究選取的47篇論文

續(xù)表1

(三)分析軟件

本文選取中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)中2003至2013年思維可視化研究的論文，應(yīng)用Excel2007軟件來(lái)統(tǒng)計(jì)材料、分析數(shù)據(jù)和形成圖表，力求能夠概括思維可視化的研究狀況，為思維可視化的理論建構(gòu)和實(shí)踐開展提供參考。

三、我國(guó)思維可視化研究的回顧

選取中國(guó)知網(wǎng)中2003-2013年間收錄的思維可視化相關(guān)論文數(shù)據(jù)后，從時(shí)間分布、研究?jī)?nèi)容、研究對(duì)象、研究方式以及關(guān)注問(wèn)題等方面，統(tǒng)計(jì)、分析我國(guó)思維可視化研究的論文，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)思維可視化研究的主要特點(diǎn)。

(一)不同時(shí)期均有成果，思維可視化研究日期活躍

將數(shù)據(jù)梳理、統(tǒng)計(jì)后，可以得出2003年至2013年我國(guó)思維可視化研究論文數(shù)量的分布折線，如圖1所示。從數(shù)量上來(lái)看，各年度發(fā)表的數(shù)量不一，但呈曲折上升趨勢(shì)。具體來(lái)說(shuō)，2003年至2008年思維可視化越來(lái)越受到研究者的重視，論文數(shù)量逐年上升。雖然2008年至2011年論文數(shù)量稍有減少，但僅2012年一年的思維可視化論文就有11篇，占總數(shù)的23%；并且截止到2013年4月，該年度就有4篇相關(guān)論文。由此可見，思維可視化不斷受到關(guān)注，其研究也日漸活躍。

(二)研究?jī)?nèi)容涵蓋宏觀理論探討和具體學(xué)科應(yīng)用

圖1 我國(guó)思維可視化研究論文數(shù)量的分布折線

按照研究?jī)?nèi)容，可以將47篇論文劃分為兩類。一類為未具體說(shuō)明具體學(xué)科，而是從宏觀角度探討可視化方式促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，共24篇，占總數(shù)的51%。另一類為具體闡釋某一學(xué)科的思維可視化教學(xué)活動(dòng)，共23篇，占總數(shù)的49%。思維可視化的教學(xué)應(yīng)用涉及諸多學(xué)科，包括語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、地理、化學(xué)、物理等11個(gè)學(xué)科，如圖2所示。但從數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，應(yīng)用最多的前三個(gè)學(xué)科為生物，臨床護(hù)理和物理。生物學(xué)科的思維可視化應(yīng)用論文最多有5篇，占總數(shù)的22%；其次是臨床護(hù)理和物理各有4篇，各占總數(shù)的17%；其他學(xué)科的應(yīng)用則較為分散。

圖2 我國(guó)思維可視化研究的學(xué)科分布及其篇數(shù)

從總體上來(lái)說(shuō)，思維可視化的教學(xué)應(yīng)用集中于理工類學(xué)科，多基于某一學(xué)科進(jìn)行教學(xué)模式設(shè)計(jì)或教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。其中，英語(yǔ)、語(yǔ)文(僅涉及作文)、藝術(shù)(僅涉及美學(xué))3個(gè)學(xué)科各有1篇論文探討思維可視化。可見，社科類學(xué)科雖也有涉及，但也只是個(gè)別學(xué)科，并且數(shù)量較小。這也印證了國(guó)外研究的結(jié)果：概念圖在理科教學(xué)中優(yōu)于文科；在生物教學(xué)中優(yōu)于其他理科[3]。

(三)研究對(duì)象包括幼兒、中學(xué)生、大學(xué)生和企業(yè)人員

我國(guó)思維可視化的研究對(duì)象十分廣泛，包括了從學(xué)前兒童到大學(xué)和企業(yè)的相關(guān)人員。在統(tǒng)計(jì)的47篇論文中，具體闡述研究對(duì)象的有33篇，具體內(nèi)容如圖3所示。其中，將中學(xué)生作為研究對(duì)象的論文有15篇，占論文總數(shù)的46%；大學(xué)生作為研究對(duì)象的論文有11篇，占論文總數(shù)的33%；小學(xué)生作為研究對(duì)象的論文有3篇，占論文總數(shù)的9%；學(xué)前兒童和企業(yè)相關(guān)人員作為研究對(duì)象的論文各有2篇，各占論文總數(shù)的6%。由此可見，研究對(duì)象主要集中在中學(xué)生和大學(xué)生，而對(duì)于學(xué)前兒童和企業(yè)相關(guān)人員的思維可視化的研究則相對(duì)較少。

圖3 我國(guó)思維可視化研究對(duì)象的組成及其比例

思維可視化研究較少以學(xué)前兒童為研究對(duì)象的原因，可以用皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論闡述。皮亞杰把兒童認(rèn)知的發(fā)展分為四個(gè)階即：感知運(yùn)動(dòng)階段(0-2歲左右)、前運(yùn)算階段(2-7歲左右)、具體運(yùn)算階段(7-12歲左右)和形式運(yùn)算階段(12-成人)，揭示了兒童從出生到青年初期認(rèn)知發(fā)展的具體過(guò)程。運(yùn)用可視化技術(shù)把原本不可見的思維方法和思維路徑呈現(xiàn)出來(lái)，需要學(xué)生達(dá)到形式思維的水平。即學(xué)生的思維能夠擺脫具體事物的束縛，把內(nèi)容與形式區(qū)分開來(lái)，能進(jìn)行假設(shè)、演繹和推理。所以，我國(guó)思維可視化的研究者較多地選取了處于形式運(yùn)算階段的中學(xué)生、大學(xué)生作為研究對(duì)象，一定程度上忽視了針對(duì)學(xué)前兒童的思維可視化研究。

但這并不能說(shuō)明，學(xué)前兒童不能進(jìn)行思維的可視化。例如，南京師范大學(xué)申靈靈通過(guò)論文研究法、行動(dòng)研究法、訪談法等，探討思維地圖對(duì)學(xué)前兒童視覺(jué)素養(yǎng)培養(yǎng)的作用；得出思維地圖能夠幫助學(xué)前兒童提高對(duì)視覺(jué)信息能指的觀察能力，對(duì)所指的理解能力[4]。這里定義的視覺(jué)素養(yǎng)就是指學(xué)生解讀不同層次視覺(jué)信息的能力和進(jìn)行簡(jiǎn)單視覺(jué)信息創(chuàng)作的能力，在本質(zhì)上與在認(rèn)知和思維是相同的。

我國(guó)思維可視化研究主要體現(xiàn)為思維可視化理論的提出及可視化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。盡管思維可視化研究對(duì)象基本上選自在校學(xué)生，但也有2篇針對(duì)企業(yè)人員。例如，倪旭東等介紹了認(rèn)知地圖作為思想挖掘工具應(yīng)用于企業(yè)管理的方法，并選擇了一家企業(yè)作為應(yīng)用對(duì)象，對(duì)認(rèn)知地圖作了實(shí)際運(yùn)用[5]；實(shí)現(xiàn)了思維可視化從教育領(lǐng)域向管理領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變，填補(bǔ)了我國(guó)企業(yè)管理領(lǐng)域思維可視化研究的空白。

(四)研究方式表現(xiàn)為理論研究、實(shí)踐研究和綜合研究

“科學(xué)研究的方法應(yīng)體現(xiàn)實(shí)證研究結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)和過(guò)程，證明所得出的結(jié)論與現(xiàn)實(shí)世界正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的事情相吻合。”[6]從研究方式來(lái)看，思維可視化研究的論文可分為三大類：理論研究類、應(yīng)用研究類、理論和實(shí)踐相結(jié)合類。需要說(shuō)明的是，應(yīng)用類的論文也有教育理論的指導(dǎo)，但并沒(méi)有過(guò)多闡述理論。理論與實(shí)踐相結(jié)合類的論文首先從理論角度論述應(yīng)用的方案和可行性，然后進(jìn)行具體實(shí)踐，最后從實(shí)踐中總結(jié)概括出經(jīng)驗(yàn)和不足。

首先，理論研究類論文側(cè)重于從理論層面上探討可視化工具對(duì)思維和認(rèn)知的影響。例如，陳立娟等從理論層面上闡述概念圖、創(chuàng)新思維二者之間的關(guān)系，提出了概念圖有利于學(xué)生直覺(jué)思維、發(fā)散思維的培養(yǎng)、形象思維和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[7]。

其次，根據(jù)其具體的研究方法，應(yīng)用研究類的論文可以分為三小類：調(diào)查研究類論文、設(shè)計(jì)教學(xué)案例或活動(dòng)類論文和實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論類論文。(1)調(diào)查研究類論文，如唐敏等基于問(wèn)卷調(diào)查的基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)了思維導(dǎo)圖在學(xué)生發(fā)散性思維培養(yǎng)中的應(yīng)用[8]。(2)設(shè)計(jì)教學(xué)案例或活動(dòng)類論文，如張逸琴以教學(xué)案例的形式，探討了思維可視化策略在C語(yǔ)言算法教學(xué)中的應(yīng)用[9]。(3)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論類論文，如張鴻軍等通過(guò)思維導(dǎo)圖在實(shí)驗(yàn)班和普通班中的對(duì)比與研究，說(shuō)明應(yīng)用思維導(dǎo)圖可以在學(xué)生的邏輯思維能力、創(chuàng)新思維能力以及協(xié)作能力等良好思維品質(zhì)形成方面具有顯著的作用[10]。

最后，理論和實(shí)踐結(jié)合類論文側(cè)重于將思維可視化的理論構(gòu)建和實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合。例如，劉畫奇在理論層面論證了概念圖教學(xué)有利于促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展；在實(shí)踐層面，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究實(shí)證概念圖對(duì)思維品質(zhì)的促進(jìn)作用，并通過(guò)深度訪談法了解學(xué)生在應(yīng)用概念圖后在思維方法及思維品質(zhì)方面的變化[11]。

根據(jù)思維可視化研究方式的分類，分析、統(tǒng)計(jì)相關(guān)論文，可以得出各種研究方式的比例，如下頁(yè)圖4所示。從研究方式看，理論角度探討類論文最多，有18篇，占總數(shù)的38%。其次，實(shí)踐得出結(jié)論類的論文有16篇，占總數(shù)的36%。其中，包括調(diào)查研究類論文2篇，占此大類的4%；設(shè)計(jì)教學(xué)案例或活動(dòng)類論文6篇，占此大類的13%；實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論類論文8篇，占此大類的17%。最后，理論和實(shí)踐相結(jié)合類論文13篇，占總數(shù)的28%。盡管思維可視化研究已經(jīng)突破了純粹思辨性的理論探討，轉(zhuǎn)向促進(jìn)具體思維培養(yǎng)的實(shí)踐研究，但從理論類論文的數(shù)量仍占很大比例。

圖4 我國(guó)思維可視化研究方式的構(gòu)成及其比例

在2003年至2013年的思維可視化研究中，理論研究和應(yīng)用研究在不同時(shí)期各有側(cè)重。為了解思維可視化是理論研究和應(yīng)用研究的變化趨勢(shì)，筆者梳理、分析相關(guān)研究論文，得出其中理論研究論文和應(yīng)用研究論文所占比重變化，如5所示。通過(guò)比較，可以發(fā)現(xiàn)兩類論文的比重隨時(shí)間波動(dòng)比較明顯；理論研究和應(yīng)用研究的側(cè)重大致變化趨勢(shì)為應(yīng)用——理論——應(yīng)用——理論[12]。這四個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)：2003年至2004年的2篇論文側(cè)重于從實(shí)際應(yīng)用角度探索概念圖對(duì)學(xué)生認(rèn)知的影響；2004年至2008年理論研究有8篇，而應(yīng)用研究只有4篇；2008年至2012年理論研究有7篇，應(yīng)用研究有9篇；2012年至2013年有3篇理論研究，1篇應(yīng)用研究。其中，2008年至2009年發(fā)表了較多理論和實(shí)踐相結(jié)合的論文，導(dǎo)致應(yīng)用研究和理論研究所占比例都較低。

圖5 我國(guó)思維可視化研究中理論研究、應(yīng)用研究論文所占比重變化

(五)研究問(wèn)題關(guān)注應(yīng)用可視化工具提高學(xué)生認(rèn)知、思維

從研究關(guān)注的問(wèn)題來(lái)看，無(wú)論是可視工具應(yīng)用具體學(xué)科的實(shí)驗(yàn)研究或案例設(shè)計(jì)，還是探討思維可視化工具對(duì)創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，我國(guó)思維可視化研究基本上是在研究如何利用可視化的工具提高學(xué)生的認(rèn)知能力和思維水平。根據(jù)研究關(guān)注的問(wèn)題，可以思維可視化的相關(guān)論文劃分為四類。各類論述所占比例如圖6所示。

圖6 我國(guó)思維可視化研究關(guān)注問(wèn)題的狀況

1.將可視化工具(如思維導(dǎo)圖、概念圖等)作為教師的教學(xué)工具和學(xué)生的認(rèn)知工具，用于提高學(xué)生的認(rèn)知能力，改善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。此類論文有16篇，占總數(shù)的34%。例如，崔文勝認(rèn)為可視化認(rèn)知工具是知識(shí)可視化理論和認(rèn)知工具理論相結(jié)合的產(chǎn)物，提出在解剖學(xué)及組織胚胎學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用可視化認(rèn)知工具能夠幫助學(xué)生科學(xué)構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)、促進(jìn)學(xué)生的隱性知識(shí)顯性化和降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷[13]。

2.將可視化工具作為提高學(xué)生思維水平的工具，用于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。此類論文有28篇，占總數(shù)的58%。例如，彭娟英嘗試構(gòu)建基于思維導(dǎo)圖的發(fā)散思維培養(yǎng)策略，并將其應(yīng)用于具體的教學(xué)中，證明其在促進(jìn)學(xué)生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力方面的有效性[14]。

3.將可視化工具作為評(píng)估工具，用于評(píng)定學(xué)生對(duì)某個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的理解，探查學(xué)生的內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu)[15]。此類論文有3篇，占論文總數(shù)的6%。如張業(yè)松將概念圖用于數(shù)學(xué)教學(xué)評(píng)估，探究數(shù)學(xué)概念圖評(píng)估的現(xiàn)實(shí)可行性與操作性[16]。

4.將可視化工具作為表征認(rèn)識(shí)主體思想的工具，用于決策分析和戰(zhàn)略管理。此類論文僅有1篇，占總數(shù)的2%。倪旭東等提出認(rèn)知地圖應(yīng)用于決策分析和戰(zhàn)略管理，并選擇了一家企業(yè)作為應(yīng)用對(duì)象，對(duì)認(rèn)知地圖的思想挖掘作用作了實(shí)踐探討[17]。

從時(shí)間上看， 2003年到2006年研究者更多關(guān)注思維可視化工具作為認(rèn)知工具的作用，2006年至2013年研究者則更多地關(guān)注的是其作為提高思維能力的作用，如下頁(yè)圖7所示。為什么呈現(xiàn)這種研究趨勢(shì)，可以認(rèn)知與思維的聯(lián)系中加以解釋。在人們學(xué)習(xí)的過(guò)程中，思維是建立在認(rèn)知的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者只有接受一定的知識(shí)材料的刺激，將其轉(zhuǎn)化為內(nèi)在知識(shí)結(jié)構(gòu)的一部分后，才能對(duì)其進(jìn)行理性的思維活動(dòng)。所以，在思維可視化研究中，從前期注重將其作為認(rèn)知工具，到后來(lái)作為提高思維能力的工具，逐步從培養(yǎng)認(rèn)知能力轉(zhuǎn)向提高思維水平。

圖7 我國(guó)思維可視化研究關(guān)注問(wèn)題的時(shí)間變化

四、我國(guó)思維可視化研究的反思

盡管思維可視化在研究?jī)?nèi)容、研究對(duì)象、研究方式和關(guān)注問(wèn)題等方面有了很大發(fā)展，并取得了一定的學(xué)術(shù)成果和應(yīng)用效果，但還存在不足之處，需要進(jìn)一步反思。

(一)研究對(duì)象較少：較多關(guān)注處于形式運(yùn)算階段的學(xué)生

思維可視化的相關(guān)研究較多選取處于形式運(yùn)算階段(12歲以上)的中學(xué)生和大學(xué)生，忽視了其他三個(gè)認(rèn)知階段的學(xué)生。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論，學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，每一階段都是前面階段的延伸，是在新水平上對(duì)前面階段進(jìn)行改組而形成的一個(gè)新系統(tǒng)。研究者在探討不同學(xué)習(xí)者的思維可視化時(shí)，只注重形式運(yùn)算階段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

只有系統(tǒng)關(guān)注認(rèn)知發(fā)展的各個(gè)階段，對(duì)不同年齡階段的學(xué)生都進(jìn)行思維可視化的研究和教學(xué)實(shí)踐才能使學(xué)生的思維尤其是創(chuàng)新性思維得到系統(tǒng)發(fā)展。另外，思維可視化研究大多是針對(duì)個(gè)人層次的，重視學(xué)生的認(rèn)知和教師的教學(xué)兩個(gè)視角，但是學(xué)校管理層對(duì)思維可視化教學(xué)的采納、家長(zhǎng)和社會(huì)對(duì)思維可視化教學(xué)態(tài)度的研究比較缺乏，需要引起研究者的關(guān)注。

(二)研究方式單一：注重實(shí)證研究，缺乏應(yīng)用評(píng)價(jià)研究

目前的思維可視化研究已經(jīng)突破了思辨式的人文研究方法，注重科學(xué)的實(shí)證研究方法。但目前我國(guó)研究者往往重視案例設(shè)計(jì)的研究和對(duì)比分析的實(shí)驗(yàn)研究，而缺乏對(duì)思維可視化應(yīng)用的評(píng)價(jià)研究。僅有2篇論文利用問(wèn)卷調(diào)查法和訪談法，調(diào)查了某類思維可視化教學(xué)模式在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用狀況、存在問(wèn)題與不足。

因此，與設(shè)計(jì)研究和實(shí)驗(yàn)研究相比，思維可視化應(yīng)用的評(píng)價(jià)研究較少。思維可視化的案例研究和實(shí)驗(yàn)研究的成果需經(jīng)過(guò)應(yīng)用評(píng)價(jià)研究，才能反復(fù)試驗(yàn)、不斷修正，更好為具體的學(xué)科教學(xué)實(shí)踐提供理論依據(jù)；而應(yīng)用評(píng)價(jià)研究為案例設(shè)計(jì)研究和實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究提供反饋，有助于進(jìn)一步改進(jìn)思維可視化的設(shè)計(jì)方案。所以，思維可視化的評(píng)價(jià)研究與設(shè)計(jì)研究和實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)該相互促進(jìn)、互為補(bǔ)充。

(三)研究范圍狹窄：多局限于理科，文科有待拓展

我國(guó)思維可視化研究雖然涉及的學(xué)科領(lǐng)域較多，但對(duì)不同學(xué)科的關(guān)注程度有很大差別。整體而言，思維可視化主要應(yīng)用于理工類學(xué)科，社科類較少涉及。從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)看，僅有4篇論文研究社會(huì)科學(xué)教學(xué)的思維可視化，其余均為理工類學(xué)科。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，除了研究者受自身學(xué)科背景的影響之外，也與應(yīng)用學(xué)科的性質(zhì)有關(guān)。相對(duì)而言，社科類學(xué)科知識(shí)沒(méi)有理工類學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、邏輯緊密，使得思維可視化的應(yīng)用受到一定的限制。

無(wú)論是自然科學(xué)還是社會(huì)科學(xué)，學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)都不能僅僅停留的“識(shí)記”這一較低層次，而應(yīng)更多地體現(xiàn)分析、綜合、評(píng)價(jià)的思維能力方面。因此，對(duì)于思維可視化而言，無(wú)論應(yīng)用于哪一門學(xué)科教學(xué)都需要引導(dǎo)學(xué)生掌握將內(nèi)在思維過(guò)程顯性化的技術(shù)，以提高其思維發(fā)展的水平。

(四)關(guān)注問(wèn)題單一：多注重思維提高，少關(guān)注思維評(píng)價(jià)

從對(duì)近十年思維可視化研究的關(guān)注問(wèn)題來(lái)看，研究者較多關(guān)注將可視化工具作為教師的教學(xué)工具和學(xué)生的認(rèn)知工具，用于改善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；將可視化工具作為提高學(xué)生思維水平的工具，用于提高學(xué)生的思維能力。可見，研究者較多注重可視化工具作為思維提高工具的作用，而較少關(guān)注其作為思維評(píng)價(jià)工具的作用。

可視化工具作為思維評(píng)價(jià)工具能夠評(píng)定學(xué)生對(duì)某個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的理解，探查學(xué)生的內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu)，有效地描述學(xué)生的思維過(guò)程，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維特點(diǎn)，為優(yōu)化教學(xué)活動(dòng)提供依據(jù)。不僅教師在教學(xué)過(guò)程中可以使用可視化思維工具，而且學(xué)生能夠?qū)⑵渥鳛樵u(píng)價(jià)自身聯(lián)想和創(chuàng)新等思維能力的工具。另外，研究者關(guān)注的問(wèn)題多是在教育教學(xué)領(lǐng)域的，忽視思維可視化在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。雖然有研究者將其作為在商業(yè)領(lǐng)域管理者的決策工具，但也只是個(gè)別的。

(五)教學(xué)應(yīng)用的時(shí)間較短，長(zhǎng)期效果有待檢驗(yàn)

縱觀有關(guān)思維可視化的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)時(shí)間都顯得較為短促。僅針對(duì)某一學(xué)科進(jìn)行思維可視化教學(xué)，短則一節(jié)課，長(zhǎng)則一個(gè)教學(xué)單元。盡管可能短時(shí)間內(nèi)，某個(gè)教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)踐中取得初步的成果，獲得較為理想的數(shù)據(jù)，但是在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中這種模式是否仍然能取得預(yù)期的效果，是否會(huì)產(chǎn)生其他問(wèn)題，以及面對(duì)課程與教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)如何進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到自適應(yīng)，都需要研究者在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行研究和創(chuàng)新[17]。

五、我國(guó)思維可視化研究的展望

近十年來(lái)，思維可視化已經(jīng)作為提升學(xué)生思維能力的理念方法和技術(shù)工具得到了教育人員的關(guān)注，受到了一線教師的接認(rèn)可，成為思維教學(xué)中的研究熱點(diǎn)。從潛在的應(yīng)用功能和廣闊的應(yīng)用前景來(lái)看，我國(guó)思維可視化研究仍然要進(jìn)一步發(fā)展。

(一)注重理論與實(shí)踐的深層次結(jié)合，促進(jìn)思維可視化研究的良性循環(huán)

我國(guó)思維可視化的研究方式基本呈現(xiàn)應(yīng)用—理論—應(yīng)用—理論的趨勢(shì)。研究者在不同的時(shí)間只關(guān)注理論或應(yīng)用中的一個(gè)。雖然也有論文將二者結(jié)合起來(lái)，但所占比例也相對(duì)較小。思維可視化研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)都應(yīng)該是可視化技術(shù)在不同學(xué)科、不同學(xué)習(xí)對(duì)象的實(shí)際運(yùn)用。所以，僅僅從理論層面探討可視化工具與認(rèn)知和思維的關(guān)系和教學(xué)策略是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，將理論研究與實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合研究，不僅會(huì)避免出現(xiàn)重理論輕實(shí)踐或者重實(shí)踐輕理論的現(xiàn)象，而且還可以促進(jìn)思維可視化理論構(gòu)建和實(shí)踐開展的深層結(jié)合，促進(jìn)思維可視化研究在理論與實(shí)踐兩個(gè)范疇的良性循環(huán)。

(二)研究對(duì)象不斷拓展，關(guān)注不同階段學(xué)生的思維可視化

在思維可視化研究的論文中，研究者多以提高學(xué)生認(rèn)知能力和思維水平為目的進(jìn)行研究，在研究對(duì)象上多選取處于形式運(yùn)算階段的中學(xué)生和大學(xué)生。鑒于此，思維可視化研究對(duì)象的范圍應(yīng)該擴(kuò)大到小學(xué)和學(xué)前兒童，系統(tǒng)探討思維可視化在學(xué)生認(rèn)知發(fā)展不同階段的應(yīng)用方法。研究也不應(yīng)局限于提高學(xué)生的思維能力，還應(yīng)該關(guān)注教師利用思維可視化技術(shù)的能力、學(xué)校對(duì)利用思維可視化教學(xué)的支持以及家長(zhǎng)對(duì)思維可視化教學(xué)的態(tài)度等問(wèn)題。

(三)開展協(xié)同研究，探索不同學(xué)科思維可視化教學(xué)的共性與個(gè)性

目前我國(guó)思維可視化的應(yīng)用研究多是針對(duì)單獨(dú)某一學(xué)科的教學(xué)，而且較多集中于理工類學(xué)科。思維可視化的教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該多學(xué)科協(xié)同開展，通過(guò)在理科、文科等不同課程中可視化工具，才會(huì)較為全面、系統(tǒng)地提高學(xué)生的思維能力，也更有利于培養(yǎng)學(xué)生形成利用可視化工具提升自身思維品質(zhì)的良好習(xí)慣。

另外，由于學(xué)科特點(diǎn)的不同，以往針對(duì)理工類的思維可視化研究并不完全適用于社會(huì)學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐。所以，應(yīng)該加強(qiáng)思維可視化在社會(huì)科學(xué)應(yīng)用的研究力度，推動(dòng)社會(huì)科學(xué)的師生開展思維可視化教學(xué)活動(dòng)，并且注重不同學(xué)科之間的對(duì)比研究，分析不同學(xué)科思維可視化教學(xué)各自特點(diǎn)，總結(jié)不同學(xué)科教學(xué)中思維可視化應(yīng)用的共同規(guī)律。

(四)根據(jù)學(xué)科特征和學(xué)生特點(diǎn)，開展教師思維可視化教學(xué)培訓(xùn)

從研究現(xiàn)狀來(lái)看，對(duì)于思維可視化教學(xué)方案的有效性，大多數(shù)研究者只做了初步的嘗試。例如，開展一次思維可視化教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)，并在課后通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷或訪談的形式，調(diào)查學(xué)生和教師對(duì)此教學(xué)活動(dòng)過(guò)程的認(rèn)同程度。但是，僅憑問(wèn)卷調(diào)查和訪談法這種主觀性較大的研究方法，并不能完全驗(yàn)證思維可視化教學(xué)方案的有效性[18]。

因此，對(duì)于思維可視化教學(xué)，更應(yīng)該站在教師發(fā)展的角度，根據(jù)具體學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生思維能力訓(xùn)練的需要，分析教師必須的思維可視化教學(xué)理念和教學(xué)技能，在此基礎(chǔ)上開展教師培訓(xùn)和教學(xué)實(shí)踐，提高思維可視化教學(xué)的效果。

(五)專家、教師和學(xué)生形成設(shè)計(jì)共同體，提高思維可視化教學(xué)的有效性

從思維可視化在學(xué)科教學(xué)應(yīng)用的角度看，無(wú)論是教學(xué)案例的設(shè)計(jì)還是教學(xué)實(shí)踐的實(shí)施多數(shù)為教育領(lǐng)域的教師，專家和學(xué)生在具體思維可視化教學(xué)實(shí)踐參與程度不高。在思維可視化教學(xué)設(shè)計(jì)中，專家、教師和學(xué)生各有自己的優(yōu)勢(shì)和不足，但又不可或缺。專家雖然缺乏教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但卻具有思維可視化教學(xué)的理論知識(shí)。教師盡管未必具有思維可視化教學(xué)的理論知識(shí)，但卻具有豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生雖然不直接決定可視化教學(xué)設(shè)計(jì)，但卻參與可視化教學(xué)活動(dòng)。

因此，專家、教師和學(xué)生結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建思維可視化教學(xué)設(shè)計(jì)的共同體，有利于提高思維可視化教學(xué)方案的可行性、有效性。教學(xué)方案設(shè)計(jì)主體的多元化，更加符合思維可視化學(xué)科教學(xué)應(yīng)用的要求。這樣就可以把專家的理論基礎(chǔ)、教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的教學(xué)需求結(jié)合起來(lái)，引導(dǎo)教師在思維可視化教學(xué)的實(shí)踐中，注重收集學(xué)生思維可視化教學(xué)的反饋、聽取學(xué)生的思維可視化教學(xué)的體會(huì)、滿足學(xué)生思維可視化教學(xué)的需求。

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趙慧臣：博士后，副教授，研究方向?yàn)橹R(shí)可視化和網(wǎng)絡(luò)課程群()。

王玥：在讀碩士，研究方向?yàn)橹R(shí)可視化(wangyuehndx@163.com)。

2013年10月12日

責(zé)任編輯：李馨 趙云建

The Review and Prospect on Thinking Visualization Research in China:Based on the Analysis of the Paper in CNKI from 2003 to 2013

Zhao Huichen, Wang Yue
(Modern Educational Institute, College of Education Science, Henan University, Kaifeng Henan 475004)

Sorting the research on thinking visualization in China, reflection its advantages and disadvantages, and prospecting its development is helpful to provide a reference for the researcher and guidance for the teachers. After analyzing the 47 papers about thinking visualization in CNKI from 2003 to 2013, it is known that the research visualization of knowledge was active daily;the research content covered macro-theoretical study and discipline-specific applications; the research objects included children,high school students, college students and business people ; research methods included theory research, practical research and comprehensive research; research issues concerned how to use the visualization tools to improve students' cognitive and thinking.When Reflecting the research on the thinking visualization in China, it is found that more concerned about students in the stage of operational form; emphasis on empirical research, the lack of the studies of application evaluation; more confined science, arts need to be expanded; more emphasis on improving thinking, less about thinking evaluation; the time of teaching applications short and longterm effects need to be tested. In the future the thinking visualization research will make theory and practice combine deeper, pay attention to thinking visualization on different stages of students, explore the commonness and individuality of thinking visualization teaching in different disciplinary, carry out the teacher thinking visual teaching training, form the community for visual thinking instructional design among experts, teachers and students.

Thinking Visualization; Visual Cognition; Knowledge Visualization; Meta-Analysis

G434

A

1006—9860(2014)04—0010—08

* 本文系國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“漢維語(yǔ)言融合模型與少兒學(xué)習(xí)服務(wù)模式的構(gòu)建”(課題編號(hào)：2014BAH06F01)和教育部人文社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃青年基金項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)課程群知識(shí)建構(gòu)的理論分析與實(shí)踐應(yīng)用”(課題編號(hào)：13YJC880117)的階段性研究成果。