1. 思維可視化：理念、框架與方法
相關詞彙：可視化、知識可視化、可視化學習、概念圖、思維導圖、思維地圖、認知地圖等
對於思維可視化的教學應用框架是見仁見智，依研究者的取向不同而不同，這里列舉三種框架：
1. 五層面思維可視化教學系統
劉濯源教授提出在課堂中應用思維可視化教學包含五個層面：理念轉化層、方法技術層、課程設計層、課堂環境層和效能評價層。
理念轉化層：要求教師及學生必須充分認識到知識灌輸型教學的危害；必須將關注點從「知識層」深入到「思維層」；
方法技術層面：實現思維可視化教學的方法與技術主要包括兩類：圖示方法（思維導圖、模型圖、魚骨刺圖、流程圖、概念圖等）以及生成圖示的軟體技術（imindmap、Mindmanager、XMIND等），在具體的教學中具體運用。
課程設計層面：基本設計原則就是：以「發展學生思維能力」為深層次目標，以「藉助圖示方法及技術對知識進行深加工」為效能手段，以「學生為主體，教師為主導，師生及生生合作探究」為課堂形式讓學生完成對知識的掌握。
課堂環境層面：運用板書進行思維導圖繪制，或者接入現代教育技術構建的「未來課堂」環境。
效能評價層面：關注過程的評價，教與學的過程被可視化後儲存起來，課後或考試後師生都可以進行「圖上作業」—對照圖來進行知識漏洞及解題障礙檢測，邊檢測邊釋疑，邊釋疑邊標注，非常直觀、高效。
2.思維可視化視角下的未來課堂開發架構
尹晗&張際平團隊將思維可視化與未來課堂進行結合，提出了一個設計開發模型，其邏輯進路是：
將上述兩者結合的設計與開發模型見圖1：
值得一提的是尹晗提出的思維可視化的理論支點是可視與可視化的辯證統一關系，這兩者又與認知符合存在關系，意義的封裝降低了認知符合，意義的釋放升高了認知符合。文章描述的可視與可視化的辯證關系有點難以理解，我當前的看法是，可視化是製造者角度的過程，是意義地封裝，可視是從使用者角度來說的，良好的可視對學習者並非能夠降低認知負荷。
3.語文學科的思維可視化課堂的構建
基本思路是：一是讓教師、學生、知識內容、思維訓練和可視化技術五者之間形成動態平衡、結構穩定的關系（如圖2）；二是依據知識的結構特點、學生的原始思維，設計與之相對應的思維活動，三是讓可視化技術作為支持教學與學生之間在思維互動活動過程中的外在條件、作為實現知識傳授和思維訓練兩者有機整合的工具中介，具體操作模式見圖3。
學者蔡慧英借鑒喬納森對認知模擬的幾個分類（思維建模、為問題建模、為系統建模和為經驗建模）對一些主流的可視化學習技術工具進行了梳理，她對這些工具進行了以下分類：可視化知識、可視化認知模式、可視化問題過程和可視化系統建模。
1. 可視化知識技術——概念圖(concept map)和思維導圖(mind mapping)
概念圖是美國諾瓦克教授提出的用於增進理解的教學技術，具體是通過表示概念與概念之間的關系的圖示組織和結構化知識從，從而幫助學習者學習。核心要素包括概念、命題、層級結構和交叉連接，
概念：知識的基本建構組塊，寫在方框或圓框中；
命題：根據學習者的理解，用 帶箭頭的連線 和 連接詞 對概念進行連接，構成了命題
通過概念圖反映的「概念與命題」的層級關系來判斷學習者的認知結構，而且在概念圖中展示的「交叉連接」可以引發新的創新性見解。
概念圖工具如：CmapTool
思維導圖是由Tony·Buzan提出的一種知識可視化的方法，主要用於表達發散性思維。
主要形式是用一定的圖形表徵一個「核心關鍵詞」，學習者圍繞這個核心關鍵詞，發散或擴展出與關鍵詞具有不同關系的其他「知識」，並用不同的顏色、線條、圖像、符號進行連接。
思維導圖工具如：Inspiration、MindManager等。
2. 可視化認知模式技術——思維地圖(Thinking Maps)
由David Hyperle博士開發的用於支持學生思維學習和訓練的圖示化學習語言。設計的觸發點是希望與木匠使用的一套工具類似，學生可以藉助多個圖示來建構知識，從而幫助學習者培養基本的閱讀、寫作、數學素養和問題解決等能力，他根據基本認知技巧(比較、對比、排序、歸類和因果推理等)，設計出了包含與人們基本思維過程相符合的8種基本圖形組織器，如：圓圈圖、中心氣泡圖、雙中心氣泡圖、樹狀圖、單線流程圖、樹狀流程圖、括弧圖、橋接圖等。
思維地圖提供的是根據認知技巧開發的表徵工具。跟Office Word中的SmartArt差不多。
3. 可視化問題解決過程的技術——Metafora平台
Metafora可視化學習平台的設計理念是利用可視化圖示方式，通過帶有小組規則和語義的圖形表徵協作過程中的一般規律，為協作學習場景提供過程性的工具支持，促使學生在科學課或數學課中進行協作探究式的學習，其中主要包括計劃工具和LASAD工具。
4. 可視化系統思維的技術——Insight Maker工具
可視化系統思維工具的設計理念是支持建模的方法對復雜、劣構性問題進行系統化的理解和解決。Insight Maker的基本元素包括集合/原料(Stocks)、流程(Flows)、變數(Variables)和連接(Links)。 集合/原料：用來對系統中的集合對象進行抽象化圖示表徵；
變數：用來表徵與對象集合相對應的變數情況；
連接：表徵對象集合與變數之間的連接關系；
流程：不同對象集合之間的關系。
從集合到流程體現了Insight Maker從微觀到宏觀的架構觀點。Insight Maker還支持兩種基本的建模類型：系統動力建模和基於代理的建模。前者可以對簡單的、固定變化的系統問題進行模擬，後者則用於對相對復雜、劣構性的問題進行模擬。
其實這兩種模擬方法我都稍微接觸過，系統動力建模的方法在Terry Anderson主編的《遠程教育方法》一書中作為用來替代實驗研究方法的優選方法，基於系統動力的方法可以結合每個系統變數初始狀態假設的質性數據和在特定情況下系統變數可能發生的變化的量化數據，從而克服從實驗研究到現實教育情境的適切問題。基於代理的建模在《學習環境的理論基礎》一書中被視為能夠結合皮亞傑的個體建構理論和維果茨基的社會文化建構論的復雜非線性方法。由於沒有經歷過這兩種方法的實際用途，對於它們的了解也僅在於知識方面，對於這兩種方法的技術細節以後有空我再補充學習吧。
個人看法
在思維可視化及教學應用上，有一個邏輯層面的問題，即教師將自己對於學科知識的理解通過概念圖、思維導圖等方式進行可視化表徵，向學生呈現以後，想要讓學生干什麼？是要讓學生獲得相同的思維路徑？還是讓學生一目瞭然知識點之間的關系？學習者如何與精細化處理的知識進行交互？
有經驗的專家經過自己的梳理總結出來的結構化、精細化的知識未必適合於新手去學習，新手需要的更多地是粗糧而不是經過別人消化反芻之後的精華。要讓學生獲得專家的思維方式，其重點是要讓學生通過構建思維導圖來釐清自己對概念的認識，表達自己的思維路徑，然後拿出來跟學生和教師交流討論。
劉濯源教授講到思維可視化的顯性價值時提到「一圖勝千言」，這個說法說得更多的是信息圖，概念圖表達的更多地是概念之間的關系，概念之間的關系抽象成節點及之間的聯系，雖然直觀明了，但也有可能把一些關鍵性的聯系抽象掉。因此，運用概念圖進行表徵以促進理解還需要找到關鍵問題，然後進行更多的研究。
文獻參考
[1]劉濯源. 思維可視化:減負增效的新支點[J]. 中小學管理, 2014(6):10-13.
[2]尹晗, 張際平. 思維可視化視角下的未來課堂架構研究[J]. 遠程教育雜志, 2016, 35(2):106-112.
[3]王志軍, 溫小勇, 施鵬華. 技術支持下思維可視化課堂的構建研究*--以小學語文閱讀教學為例[J]. 中國電化教育, 2015(6):116-121.
[4]蔡慧英, 陳婧雅, 顧小清. 支持可視化學習過程的學習技術研究[J]. 中國電化教育, 2013(12):27-33.