地理“圖式—知識(shí)可視化”的哲學(xué)解讀及教與學(xué)策略

一、“圖式—知識(shí)可視化”的哲學(xué)解讀

1. 知識(shí)可視化（Knowledge visualization）

“可視化”一詞源于英文的“visualization”，原意是“可看得見的、清楚的呈現(xiàn)”，也可譯為“圖示化”；“可視化”作為專業(yè)術(shù)語的出現(xiàn)始于1987年2月，當(dāng)時(shí)由美國國家自然科學(xué)基金會(huì)（NationalvSeienee Foundation，簡稱NSF）給出。

本文綜合國內(nèi)外研究成果，認(rèn)為知識(shí)可視化是學(xué)習(xí)者解釋某些現(xiàn)象或解決某類問題時(shí)在心理呈現(xiàn)、組織并指導(dǎo)和支配其行為表現(xiàn)的圖式心理建模。可視化的對象是人類知識(shí)，目的是個(gè)體和群體知識(shí)的傳播和創(chuàng)新，方式是繪制各種圖式，交互類型是人人交互。

可視化工具較多，皮爾斯（PierceJ.Howard） 總結(jié)了48種圖表形式，EpplerBurkhard將其概括為6種類型，邱婷、鐘志賢將其分為九類。本文專指概念圖、思維導(dǎo)圖與心理地圖。

2. 圖式（schema）

圖式概念最早由德國哲學(xué)家康德（I. Kant） 在《純粹理性批判》一書中論及；20世紀(jì)30年代初英國心理學(xué)家巴特利特（F.C. Bartlett）對記憶活動(dòng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究后正式提出了心理學(xué)意義上的“圖式”概念；瑞士兒童心理學(xué)家皮亞杰（Jean Piaget）將“圖式”概念引入自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)論理論中；美國認(rèn)知學(xué)家明斯基（Marvin Lee Minsky）賦予圖式特征。

本文綜合國內(nèi)外研究成果，認(rèn)為圖式是指圍繞某一個(gè)主題組織起來的知識(shí)表征和貯存方式，即圖式實(shí)際上是一種關(guān)于知識(shí)的認(rèn)知模式。圖式理論是一種研究關(guān)于人的知識(shí)如何被表征、被分類和被有效應(yīng)用的認(rèn)知理論。

二、“圖式—知識(shí)可視化”的主要工具異同

當(dāng)前對“圖式—知識(shí)可視化”主要工具（思維導(dǎo)圖、概念圖、心理地圖）的“異同”認(rèn)識(shí)主要有以下幾種觀點(diǎn)：一是等同的觀點(diǎn)。認(rèn)為思維導(dǎo)圖是概念圖 、心理地圖的別稱，即思維導(dǎo)圖、概念圖 、心理地圖合稱廣義“思維導(dǎo)圖”；二是不同的觀點(diǎn)，認(rèn)為思維導(dǎo)圖、概念圖、心理地圖在起源、應(yīng)用和形式方面都有很大的不同，雖具有相似性，但仍需要加以區(qū)分；三是不需區(qū)分的觀點(diǎn)，認(rèn)為思維導(dǎo)圖、概念圖、心理地圖的概念有類似也有區(qū)別，但在實(shí)踐教學(xué)中無需對三者加以細(xì)致、嚴(yán)格的區(qū)分。

本文認(rèn)為既要明確思維導(dǎo)圖、概念圖、心理地圖的聯(lián)系與相同，在教與學(xué)的使用過程中無需對三者加以細(xì)致、嚴(yán)格地區(qū)分，只要有利于教與學(xué)，有利于學(xué)生思維能力提高，可交叉、混合、綜合運(yùn)用；又要認(rèn)識(shí)和了解思維導(dǎo)圖、概念圖、心理地圖的內(nèi)涵與區(qū)別，選擇需要的模式，發(fā)揮各自優(yōu)勢，相輔相成，從而更高效地教與學(xué)。

1.概念圖、思維導(dǎo)圖、心理地圖的相同（表1）

2.概念圖、思維導(dǎo)圖、心理地圖的差異（側(cè)重點(diǎn)與視角）（表2）

三、“圖式—知識(shí)可視化”的教與學(xué)策略

1.概念圖的教與學(xué)策略

（1）概念圖的制作。概念圖的制作是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，沒有嚴(yán)格的程序規(guī)范，由于學(xué)生年齡層次以及學(xué)習(xí)活動(dòng)的內(nèi)容與目的不同，概念圖應(yīng)用的步驟也可以有所不同，總體說來，應(yīng)有以下關(guān)鍵要素（圖1、表3）。

（2）概念圖的基本分類（按內(nèi)容）與舉隅。

☆點(diǎn)概念圖：概念圖內(nèi)容是某一知識(shí)點(diǎn)的概念圖。例圖2“三大類巖石的轉(zhuǎn)化”。

☆節(jié)概念圖：找出一節(jié)知識(shí)的關(guān)鍵詞及相互關(guān)系形成一節(jié)概念圖。例圖3“濕地資源的開發(fā)與保護(hù)”。

☆章概念圖：用概念、命題及相互關(guān)系與實(shí)例等組成一章內(nèi)容的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖。例圖4“自然環(huán)境及對人類活動(dòng)的影響”。

☆主題概念圖：概念圖的內(nèi)容是圍繞某一主題構(gòu)建。例圖5“河流特征”。

2.思維導(dǎo)圖的教與學(xué)策略

（1）思維導(dǎo)圖的教與學(xué)模式構(gòu)建（圖6）。

（2）思維導(dǎo)圖的圖形基本結(jié)構(gòu)與舉隅。

☆線性圖形：一般用以表現(xiàn)事物的流程、順序、因果關(guān)系、發(fā)展趨勢等。例圖7“全球氣候變化對人類社會(huì)的影響”。

☆循環(huán)圖形：表現(xiàn)事物的進(jìn)程、步驟、互動(dòng)關(guān)系等。例圖8“農(nóng)業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)和惡性循環(huán)”。

☆網(wǎng)狀圖形：表現(xiàn)事件結(jié)構(gòu)概念間的相互關(guān)系及多因素的互動(dòng)等涉及到較為復(fù)雜的思維過程。例圖9“氣候知識(shí)結(jié)構(gòu)圖”。

☆交互圖形：表現(xiàn)事物間的交互、比較、對比、包含等關(guān)系等。例圖10“洋流分布規(guī)律”。

3.心理地圖的教與學(xué)策略

（1）區(qū)域空間定位能力是構(gòu)建心理地圖的“門檻”（圖11）。

地理學(xué)科的突出特點(diǎn)區(qū)域性，研究地理事物、現(xiàn)象的空間分布、空間結(jié)構(gòu)及空間聯(lián)系和空間差異，而空間定位是前提。區(qū)域空間定位能力形成對地理知識(shí)宏觀上的整體把握，并把知識(shí)間的聯(lián)系納入到學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，內(nèi)化為學(xué)生自己的經(jīng)驗(yàn)。但要注意心理地圖的構(gòu)建，不僅需要構(gòu)建靜態(tài)心理地圖，還要形成動(dòng)態(tài)心理地圖。例圖12“經(jīng)緯網(wǎng)心理地圖”。

（2）系統(tǒng)化訓(xùn)練是構(gòu)建心理地圖“框架圖（底圖）”的基石（圖13）。

心理地圖的形成和積累是一個(gè)復(fù)雜的逐步實(shí)現(xiàn)的長期過程。在長期讀圖、繪圖“智力就在于手指尖上”的認(rèn)知環(huán)境中熏陶，久而久之，一幅幅圖像便儲(chǔ)存于心理，構(gòu)成大腦圖像知識(shí)體系，變成“底圖（框架圖）”——這些圖是其它地理事物、地理規(guī)律分布圖的基礎(chǔ)。但注意要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，在練習(xí)過程中，做到耳到、眼到、手到、心到等多種感官積極參與。例圖14“中國氣候分布圖”。

（3）圖文轉(zhuǎn)化、旋轉(zhuǎn)換位是構(gòu)建心理地圖“新圖”的關(guān)鍵（圖15）。

圖文轉(zhuǎn)化和旋轉(zhuǎn)換位即培養(yǎng)學(xué)生對地圖運(yùn)用的各種能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。①以文釋圖：將圖像及圖表中內(nèi)容用文字表述出來；②以圖釋文：以直觀的圖像來表述教材中的文字內(nèi)容，由抽象思維向形象思維轉(zhuǎn)化的能力；③以圖釋圖：用一張或幾張新圖表述、歸結(jié)原圖，需要具有靈活的創(chuàng)新思維和豐富的想象力；④圖的疊加或轉(zhuǎn)化：通過疊—換—嵌—變等方式，不斷調(diào)整改組原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移，形成新的問題情景。例圖16“要素疊加變式圖”（圖略） 。

（4）問題意識(shí)、“空間意象思維”是心理地圖的“升華”（圖17）。

在自己的腦中地圖這個(gè)知識(shí)載體上，對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行自我控制，形成問題意識(shí)：在哪里、是誰、是什么、什么時(shí)候、為什么、怎樣變化和怎樣辦，通過點(diǎn)——線——面融會(huì)貫通，把握各地理要素的整體性和關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行建立在空間結(jié)構(gòu)演化基礎(chǔ)之上的空間過程轉(zhuǎn)換——空間意象思維。但要注意活化腦中地圖，關(guān)鍵就在動(dòng)態(tài)，使系統(tǒng)變得更有彈性。例圖18“地理過程認(rèn)知模式圖”。