教學論生開題報告

高中化學

可視化教學策略的研究

可視化的界定論文選題的理由或意義

初步構想及其計劃高中化學

可視化教學策略的研究參考文獻國內外關于該課題的研究現(xiàn)狀及趨勢

研究目標、研究內容和擬解決的關鍵問題

一二三四五六一、可視化的界定

“可視化”一詞來源于英文“visualization”，原意是“可看得見的、清楚的呈現(xiàn)”。由麥考爾米克(B.H.McCormik，1987)等根據(jù)美國國家科學基金會召開的“科學計算可視化研討會”的內容撰寫了一份研究報告，這份報告中提到了“科學可視化(ScientificVisualization)”這一術語，“可視化”作為專門術語最早見于這份報告。報告中對可視化的定義是：“可視化是一種計算和處理的方法。它將抽象的符號(數(shù)據(jù))表示成具體的幾何關系，使研究者能親眼看見他們所模擬和計算的結果，使用戶看見原本不能看見的東西”。

20世紀90年代后，可視化逐漸演變成為一門新興的學科，并且得到了空前的發(fā)展，應用領域不斷擴大。相繼出現(xiàn)了科學計算可視化、數(shù)據(jù)可視化、信息可視化以及知識可視化(KnowledgeVisualization)等研究領域。本文說指的可視化就是指在知識領域中的可視化即知識可視化。

2004年7月，MatinJ.Eppler和RemoA.Burkhard共同編寫了題目為《KnowledgeVisualization-TowardsaNewDisciplineanditsFieldsofApplication》的工作文檔，其中給可視化在知識領域中下了一個正式的定義，原文意思為：一般來說，知識可視化領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。這樣一來，知識可視化是指所有可以用來建構和傳遞復雜見解的圖解手段。除了傳達事實信息之外，知識可視化的目標在于傳輸見解、經(jīng)驗、態(tài)度、價值觀、期望、觀點、意見和預測等，并以這種方式幫助他人正確地重構、記憶和應用這些知識。

在國內“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。該文主要介紹了Burkhard等人有關知識可視化的研究成果。翻譯了知識可視化的定義，同時文中知識可視化的實質是認知知識制品（對真實物理世界的了解和理解，通常被簡化為“知識”）到顯性的物理知識制品（能夠直接作用人的感官的知識制品，即知識的外在表現(xiàn)形式）的轉化，即：將人們的個體知識(認知知識制品)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(顯性的物理知識制品)，從而促進知識的傳播和創(chuàng)新。而在《知識可視化的理論與應用》（王朝云，劉玉龍）一文中認為知識可視化的實質是：將內隱知識或隱性知識外顯化，將外顯知識生動化。即把內隱的和隱性的個體知識轉化成能夠直接作用于人的感官的(能夠觸摸到、看到、聽到或操作的)外顯知識，并將外顯知識生動化。

很明顯Eppler和Burkhard認為知識可視化作用的主體是一些用一般文字語言較難解釋的復雜的見解、過程和抽象的概念等及其它們之間的聯(lián)系，同時包含利用知識可視化這手段的人的思維過程、價值觀、態(tài)度、意見等；客體是作用于視覺感官的圖表等材料。從上述這兩篇文章當中我們可以發(fā)現(xiàn)：他們把知識可視化的作用范圍給改變了，即知識可視化的主體縮小了和客體擴大了。他們認為知識可視化作用的主體是認識知識制品，內隱知識或隱性知識，并沒指出包含其思維過程，見解等，處于一種靜態(tài)的層面。而客體則變?yōu)槟軌蛑苯幼饔糜谌说母泄俚?能夠觸摸到、看到、聽到或操作的)外顯知識或材料，不僅僅停留在視覺層面。顯然與原文意思有差別。

因此，本人在Eppler和Burkhard對知識可視化定義的基礎上認為知識可視化是：指所有可以用來建構和傳遞復雜的，抽象的，難以理解的或難以用簡單語言或文字描述的個體、群體和組織知識的見解及其思維的直接作用于人的視覺感官的圖解手段，目的在于促進知識的獲取、內化、轉化、交流、應用、傳播和創(chuàng)新。它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”，并幫助他人正確地重構、回憶和應用這些知識。知識可視化的形式包括所有能夠建構和傳遞復雜思維的圖解形式，包括圖表、矩陣、概念圖、知識圖等等，這些圖解形式各有內容和形式上的特點。在內容方面，它們表達的不僅是信息與數(shù)據(jù)，更多的是思維、原理及事物間的關聯(lián)；在形式上，知識可視化依靠的是一種間接交流，即受者接受視覺刺激后要加入自己的見解來理解圖形。二、論文選題的理由或意義：

實驗心理學家赤瑞特拉(Treicher)通過大量的實驗證明，人類在接受的信息中，通過視覺獲得的占83%，聽覺占11%，嗅覺占3.5%，觸覺占1.5%，味覺占1%，這說明視覺是人們接受信息的主要通道。將知識可視化，將之能夠更好地被獲取、討論、評估和管理是知識管理長期不變的目標。因此，研究人類知識的視覺表征形式，即將知識可視化，并研究促進知識創(chuàng)造和傳遞的可視化學習支持工具，是教育技術學研究的重要內容之一。

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本研究旨在從高中化學學科的視角出發(fā)，探討化學學科知識可視化的基本技術路徑。研究高中化學教學中運用可視化教學的基本策略及其效果。研究內容21.理論研究明晰可視化在知識領域中的內涵及其理論基礎，了解并掌握進行可視化教學所需要的可視化工具的原理及其應用。2實證研究通過對化學知識的可視化教學設計，從定性和定量的角度來探索可視化教學的策略與方法。定性的角度：執(zhí)教老師對可視化教學的反思、體會，從學生對知識和思維過程的可視化來判定知識的掌握程度。定量的角度：進行可視化教學后，以問卷測試的形式，了解學生對知識的掌握程度。從而進一步探查可視化教學的教學功能與作用。擬解決的關鍵問題3多參考文獻并與老師討論對高中化學知識可視化設計適切性方面進行分類，在實證的基礎上探索高中化學可視化教學的策略，并且希望在上述方面有所突破。五、卵研究聾方法甜、研艷究手帽段和濫技術懸路線廣泛除收集枕和學片習國具內外畜有關外可視茶化教送學的懸文獻窯資料騾，了倍解其妙研究濾現(xiàn)狀汁和發(fā)屑展趨或勢，諒為研貢究高弄中化酒學可鐮視化類教學垮策略蘋提供周理論定與實布踐參擦考。社在廣惹泛借郵鑒的銳基礎裕上，遷批判墳地吸誓收其舞中有坡益和握精華及的部弄分。擴從而暢為研監(jiān)究找爪到切風入點陡。文獻涂查閱熟悉盈可視輩化工藝具使對用殿來反綠映知院識的殺表征遷和思畝維過老程可秋視化洪的工摘具進碼行了挎解和艷熟悉海為可謝視化泳設計曲做好煙鋪墊坦。法國在廣華泛借店鑒的改基礎迫上對撇將要盜研究骨的文糟本進姿行可伍視化湖設計蠅，以見求最徹能反布映文叉本知瀉識的百本質將聯(lián)系喘。可視爺化設嚷計使對所宮研究英的化昂學知撒識做單成問副卷，附進行經(jīng)測試如，從死而為蜂研究音效果鋒做鋪腎墊。法國將實系驗班踐與對資照班濾進行級比較集，對紅其梳納理并她得出絡結論奮從而敲探查演可視因化教牽學的偶教學獄功能汪與作坦用。從學紛生對摟知識狡和思朵維過您程的數(shù)可視速化或得以問切卷測沿試的慚形式釋來了殖解學蜻生對慚知識起的掌茅握程止度。怒從而谷探索叨可視歷化教盲學策銜略。問卷逼測試比較報分析反饋抵總結實驗尾方案物及可瞎行性惑分析實驗方案可行早性分斬析尋求這兩個麻班級稍，進瞎行前焦測，酸并與在老師況合作協(xié)共同獵設計妥方案危，并稻隨堂扇聽課臣，做逝好筆固記，夠及時唐總結墾，最幻玉后得攏出結府論。本人僵對可枕視化常用紗的工眉具較柿熟悉址，雖然英有些滲正在浩學習缺當中店但有堅信心釋學好殲；烤實證茅班級仁的學獲科老倉師的卷知識咬功底仿扎實以，學晴歷高塊，能市給本那課題燙研究轉帶來慶很大蝦幫助宵；實繞證學括校學鮮風教物好，腔硬件喊設施煉齊全六、她本題泄目的羊創(chuàng)新東之處糾和可連預期地的創(chuàng)粒造性派成料果本題纏目的胃創(chuàng)新街之處吊在于炮：從壟化學新學科距領域菜來探疑索可其視化促教學忍策略許，對幣化學膚教學俘有一瘡定的論理論妙價值及和實場踐意欣義。盛不僅這從教拒的方晝面還閉從學屋的方皺面來蹄探索螺可視頂化在慘知識進領域維的作阿用。頓可萬預期張的創(chuàng)攏造性抬成果代：利奮用可肆視化匠工具播將高思中化盈學重頸要知酒識實晚現(xiàn)可芳視化勇并提玩出可棉行的包教學考策略礙來提坦高教最學效梨果。七、刷論文孫工作短量、展年度黨研究碧計劃乞、可逢能遇葵到的怨困難跌和問橡題及桶相應疑的解客決辦應法1．論增文工淺作量拳、年夏度研閱究計推劃20槳08堤.1恨0~司20由08擱.1幸2搜集簽相關轎文獻盾，確辦定選膀題；20毅08它.1壯2~翠20碎09腦.0者1了解配并熟摸悉可有視化患工具鉛，撰鼻寫開色題報叼告；20蠶09籃.0滿1~專20變09磁.0侍2開題萍，繼說續(xù)熟媽悉可私視化類教學芳工具績，并費熟悉皮課本20倍09仇.0肯2~球20約09賊.7開展逢實證佳研究體，獲竄得初嚼始資兵料20莫09貢0.莊7~墾20勇10熊.0株1繼續(xù)誤實證調獲取息初始棵資料遼同時浴整理旨原始叛資料狡，撰撕寫論匯文20謝10承.0楚1~淹20等10趁.0季5論文止修訂名，答雹辯2．可羨能遇舊到的有困難具和問黃題山可晃視化弦教學梨效果頸的評帶價方燙面，嘴如何險提高貢其可史信度?同時峰可視雜化的衣知識殺是否具最優(yōu)既化有紹待考扣慮即老知識閑的可陰視化運適切配性是那否合壺理，梢是否灶典型皺。3．相茅應的疏解決顫辦法溫多億閱讀燈國內獎外參處考文收獻，諷多請稿教指淚導老萬師，忌多與毛一線雄老師撈討論噸，多惰傾聽圍學生夕意見篩。八、麗與本凍題目庭有關培的研漁究工郊作積翁累和禿已取較得的聚研究得工作蹤蝶成績已查講閱相糕關文機獻，尿正在狹進行丑消化曉吸收羽，已衡了解滔多方者面的步可視丈化工遍具，污正在鼓熟悉錘當中壟。九、爸已具底備的縣研究潔條件邁，尚挽缺少躺的研欲究條乳件和項擬解津決的編途徑經(jīng)過傭一學把期的焰實習堵，對堅現(xiàn)階項段高稼中化答學課膛本知誕識已飲基本牽掌握疲，一煎線教籮師上披課風蝴格有奏一定開了解捐，對夕知識篇可視模化有填一定姓的幫社助。歪被試椅的選紀擇尚馬未確分定，遲正在迷聯(lián)系星當中擴。參考秋文獻[1窮]王朝細云，聽劉玉薄龍.知識動可視嘩化的戴理論膊與應床用[J資].現(xiàn)代輔教育萌技術宣，20積07，17（6）:1回8-距21盲.車[2臥]趙國輪慶等.知識仙可視傘化的殃理論沖與方綁法[J麥].開房細教育扔研究售，20露05，11（1）:2洽3-歡27閘.彼[3嫩]楊峰.知識問域可慎視化傭研究[J抱].情報欣雜志嗚，20派07（6）:2傘8-爆30塌.衛(wèi)[4凳]周寧馳等.知識羞可視膜化與煮信息楚可視石化比肅較研警究[J弓].理論宏與探臥索，20挽07，30（2）:1狂78緞-1蔑81謙.歸[5做]趙琦秤等.文本饅可視暮化及砍其主唇要技毯術方聚法研左究[J績].現(xiàn)代久圖書勵情報千技術拒，20潮08（8）:2濕4-棵30佩.化[6重]王靜匪，羅氣雙蘭.基于役知識因可視犬化工廢具的擊信息耐技術計教學去策略占研究[J掉].教學耗研討嗚，20籍08（10）:1待5-稱17漂.纏[7悔]周寧續(xù)等.信息友可視噸化與寺知識必組織[J耐].現(xiàn)代涼圖書禮情報葡技術勇，20采06（7）:6裳2-殃65絞.婦[8浪]邵鴻.突破白初三磚化學義難點守的思絹維過疏程可榨視化怎教學型策略豎研究[J匆].北京孔教育劃學院素學報(自然健科學父版)，20蔽06，1（5）:3餃3-榴36炸.[9膜]龔建室華.地理淘知識松可視地化中刪知識蒙圖特瞧征與虧應用[J順].遙感熊學報泡，20金08，12（2）:3蟻55趴-3觸61候.病[1凡0]焦暉情，周欄順生.概念巖地圖斷在教鞠與學摩中的拳作用[J夫].大眾捆科技這，20少06（5）:1糾52歐-1購53傘.眼[1打1]鄧明臟珍，耀汪德僅蓮.“思維妖導圖紗”與送葡萄渣糖教妥學中掠的思冬維導歪圖[J迎].湖南迷科技野學院由學報丈，20惡05，26（5）:2售32虎-2壯34慕.警[1陸2]李小肺記.主題菊圖技觀術在蹲化學妄教育德中的疼應用隨研究[J煌].中國扭電化電教育煉，20腿08（7）:8痛6-房誠89桑.筆[1企3]靳瑩魄，胡眼喜麗.概念酸圖策遼略在咽化學飛教學啊中的臣實驗栗研究[J洋].教育圣理論薦與實恭踐，20留05，25（12）:4糧3-價45捕.沸[1刑4]賈湘.概念菌圖：蹈化學嗽教與浩學的梳重要程工具[J倦].教育顧理論嘆與實芳踐，20隸05，25（3）:5維9-姿60甜.適[1粥5]盛群周力等.學與曠教的廢新方錢式[M雄].杭州:浙江怠大學留出版劣社，20映07高:1室89攏-2鉆15躺.奧[1到6]顧明憤遠主牛編.教育朋大辭劃典[M噴].上海:上海吧教育么出版沈社.1包99糊7:表39蠢9[1跨7]李雄視波.知識諒表示肯在教予學領僵域的診應用熔研究——治《教育毅信息怒處理》的知鉆識表保示[D父].上海:華東圓師范伸大學婦，20賢07責.悲[1稅8]何麗押敏.讀圖毯時代惰的圖截像與弱教育[D毛].上海:華東糕師范沃大學紀，20璃07追.探[1吉9]崔麗釋萍.數(shù)學物可視敗化教躲學及河其若測干范緊例[D脹].上海:上海些師范傻大學認，20譽06構.柄[2里0]段維掠清.知識扒可視榨化方瘦法的判教學墳應用隸之研魔究[D龍].成都:西南理大學漏，20邀07災.立[2奪1]邱婷.知識濤可視桐化作笑為學彈習工弟具的費應用敞研究[D獵].南昌:江西郵師范撫大學悼，20沉06唇.[2庫2]慌Ep失pl宿er抗.M斷.J引.a北nd跟B陷ur叨ka箱rd頑.R嘆.A秋.(良20少04晶).防Kn猜ow億le嬸dg徹e掛Vi霜su斤al磚iz街at不io悅n-述To流wa隙rd攤s島a泊Ne擴w躁Di洞sc雄ip糧l