观看:知识可视化视觉表征意义解读的方式
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[摘要]知识可视化视觉表征意义解读的方式为观看。根据分层传播理论，观看的过程包括视(感觉)、觉(视知觉)、记忆(信息存储)、表象编码(内容加工)和思维形成(意义建构)五个阶段。根据观看的过程，知识可视化视觉表征意义解读的过程为“看见”(即视觉感知，把握视觉表征的形式)、“看懂”(即视觉理解，分析视觉表征的内容)、“看好”(即视觉交流，产生知识传播的效果)。为了促进知识可视化视觉表征的意义解读，需要从观看的角度对其进行设计。
[关键词]知识可视化；视觉袁征；观看；意义解读
[中图分类号]G40-012 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008(2011)03-0044-05
一、引言
知识可视化是承载知识的图解手段，也是直接作用于人感官的刺激材料。从知识可视化的定义看，视觉表征是其研究对象。“知识可视化是研究如何应用视觉表征改进两个或两个以上人之间复杂知识创造与传递的学科。”视觉表征是概念图、思维导图等不同知识可视化类型的总称，体现了所有知识可视化类型的共性。为了更有效地利用视觉表征促进知识的创新与传播，既需要阐释不同知识可视化类型的相关性和不同点，也应该在形而上层面把握其共同特征。
知识可视化视觉表征的意义解读与学习者的互动作用不可分割。“知识可视化促进的是人与人之间的知识创造与传递，因此是人与人之间的交互，更多地体现在交流、讨论和协商上。”因此，不能将知识可视化视觉表征理解为孤立的客体，而应将它和学习者的互相作用联系起来。“从学习者与视觉表征的认知关系看，目前已经关注学习者‘观看’行为与视觉表征意义生成的关系，然而尚未从视觉观看角度探讨视觉表征如何被认知的。”
二、观看：知识可视化视觉表征意义解读的方式
每天我们都在观看，并在看的过程中形成世界观。“在景象社会中，视觉成为人的特权性感官，从而压倒其他感官，具有了优先性，现代人完全成为了观看者。”然而，许多人认为视觉活动是一种生物科学或自然科学的对象，把观看行为看作是纯粹客观的活动。
实际上，“人的观看行为不仅应是自然科学认识的对象，它还应该是人文社会科学理解的对象。”因为人类的“观看”更为复杂。“观看(看、凝视、瞥一眼、查看、监视和视觉快乐)或许与各种形式的阅读(破译、解码、翻译等)一样，是个很深刻的问题。”
(一)观看：积极的选择行为
对于看的特征，文艺评论家赫尔曼・巴尔认为，“看”这个行为的实现有赖于看的主体和看的对象两方面同时存在：看的主体，即发出看这个动作的人，构成了看的内在因素；看的对象，即刺激视觉的客观事物，构成了看的外在因素。
观看就总是处于主体和客体的相互关系之中，即眼睛从来不只是纯粹地看一个事物，而是“从主体和客体的关系出发，在以事物为中心的范围里去捕捉事物，将呈现于主体面前的事物建构成与主体相关的事物”。人观看对象的过程“实际上是一种把知觉特征和刺激材料所暗示出的结构相对照的过程，而不是一种接受原刺激材料本身的过程”。
于是，视觉并非仅仅停留在感官感受活动上，而是积极的选择行为。正如约翰・伯格所说：“我们从不单单注视一件东西；我们总是在审度物我之间的关系。我们的视线总是在忙碌，总是在移动，总是将事物置于围绕它的事物链中，构造出呈现于我们面前者，亦即我们之所见。”因此，观看行为和主体的判断活动不可分割。“每一次观看就是一次‘视觉判断’。‘判断’有时候被人们误以为是只有理智才有的活动，然而‘视觉判断’却完全不是如此。这种判断并不是在眼睛观看完毕之后由理智能力作出来的，它是与‘观看’同时发生的，而且是观看活动本身不可分割的一个部分。”
因此，无论在生理学还是在认识论上，观看都不是被动的全盘接受，而始终是积极主动的选择。正如艺术心理学家阿恩海姆所说：“视觉是一种积极的探索，它是有高度选择性的，不仅对那些能够吸引他的事物进行选择，而且对看到的任何一种事物进行选择。”
(二)观看：人的认知行为
观看是眼睛的基本行为。“观看和眼睛的关系是行为和主体的关系，眼睛的性质决定了观看的性质。”波普尔就把眼睛和客观世界的关系比喻为“探照灯”的照明过程，即“照到哪里哪里亮”。
观看时，人眼与对象的交流是能动的。观看“从更高的认知程度上对一个形象进行精神加工，而不是停留在简单的感觉和选择。这意味着必须全神贯注于视野中的既定目标，发现它的意义，而不仅仅是完成一种观察行为”。
亚里士多德曾将眼睛的观看能力确定为求知能力。“求知是人类的本性。我们乐于使用我们的感觉就是一个说明：即使并无实用，人们总爱好感觉，而在诸感觉中，尤重视觉。无论我们将有所作为，或竟是无所作为，较之其它感觉，我们都特爱观看。理由是：能使我们知识事物，并显明事物之间的许多差别，此于五官之中，以得于视觉者为多。”亚里士多德并不否认其它感官在求知中的作用，只是更强调视觉的重要性。
黑格尔则指出在人的所有感官中，视觉是认识性的感官。“视觉(还包括听觉)不同于其他感官，属于认识性的感官。所谓认识性的感官，意指透过视觉人们可以自由地把握世界及其规律，所以，较之于片面局限的味觉或嗅觉，视觉是自由的和认知性的。”
可以说，观看活动与人的思维认知相伴相生。“主体在对眼前事物的观看中就已然包含了对事物的本质的体认，包含了思维的性质，而无须再经过抽象的阶段。”研究发现，观看行为同样包含了分析、综合、抽象和概括等心理操作，且这种操作的复杂程度一点也不逊于阅读，只是在观看行为中每种心理操作的对象都是表象。
在这种社会文化背景下，人们对于观看的认识逐渐脱离了纯粹感官感受的生理范畴，演变为思想、真理和本质的探询行为。于是，观看活动逐渐被理解为一种重要的认知行为。
(三)观看：知识可视化视觉表征意义解读的方式
知识可视化之所以区别于其他表征形式，主要在于其视觉表征意义解读方式的差异。“知识可视化不仅是为了表征知识，更是为了将个人知识、群体知识、组织知识转化成能够直接作用于人的视觉感官的一种外在形式。”只有深入探究观看在人们解读知识可视化视觉表征过程中的作用，明晰知识可视化意义解读的特点，才能更好指导其设计应用。
与文字表征不同，知识可视化视觉表征传递信息的前提是采用设计者与观看者都能够理解的视觉语言，形成设计者与观看者的相互认同。这样才可能引起观看者对视觉表征符号形式和内容信息的感知和联想，即接受者要在观看中才能解读视觉表征的意义。因此，知识可视化视觉表征必须借助“观看”来最终完成设计者与接受者之间的信息传递。
在知识可视化视觉表征应用中，“通过可视化组织，它可以形成促进思维发展的引导框架和网络，将解决问题过程中的各种思维结构以各种直观、形象和清晰的结构图示表现出来”。因此，知识可视化视觉表征意义解读的方式为观看。
学习者通过观看解读其意义，把握其内容，进而发挥其效用。
在知识可视化视觉表征研究中，“目前已经关注学习者‘观看’行为与视觉表征意义生成的关系，然而尚未从视觉观看角度探讨视觉表征如何被认知的。”那么，知识可视化视觉表征意义解读的过程中，学习者看什么?怎么看?看到了什么?没有看见什么?先看到了什么，后看到了什么?作为一种观看形式，知识可视化视觉表征的观看必然遵循着观看的一般规律。因此，可以根据观看的过程，分析知识可视化视觉表征的意义解读。
三、观看过程的分析：基于人类分层传播模式
观看是一个非常复杂的过程，单靠一种视觉理论无法给予全面地解释。为了“降低了各派视觉理论固有的复杂性，有利于我们比较和区分不同派系的视觉理论，以便更好地利用合适的视觉理论指导、解决实际问题，在已有传播模式及认知心理学的基础上，对‘学习和记忆的信息加工模型’进行拓展，首次提出了‘基于认知心理学的人类分层传播模式’。”(图1)
根据“基于认知心理学的人类分层传播模式”，人类视觉传播的一般流程为：视感觉―视知觉―记忆―视觉表象及表象编码一形成思维。基于“基于认知心理学的人类分层传播模式”中形象思维的信息流，即可得出观看的过程为：视觉―感觉登记(视觉记忆)―视知觉―短时记忆(视觉代码)或者长时记忆(表象代码)―视觉表象―表象编码，可以简要概括为视(感觉)―觉(视知觉)―记忆(信息存储)―表象编码(内容加工)―思维形成(意义建构)五个阶段。
(一)视：感觉
观看过程第一步是人脑对直接作用于视觉器官的客观事物个别属性的反应，所得主要是滞留在感觉器官上的未经整合的各种具体的信息。“相互接触或作用之后，视觉器官把物理刺激转化为生物电信号(感觉信息的转录)，并编码为动作电位，把外部事物或事件的信息传递到大脑中枢特定区域，进行感觉登记。”感觉到的视觉信息在脑内滞留的时间十分短暂，但是为下一步信息的加工和处理奠定了基础。
(二)觉：视知觉
感觉只反映事物的个别属性，知觉则能反映事物的多种属性。视觉活动总是会有知觉和意识的参与。“眼睛要把一件事物体现出来，必须涉及到知觉，没有知觉参与的观看活动不会产生对事物的感觉。”“视知觉主要论述我们从客观世界接受视觉刺激后如何反应及反应所采用的方式。它研究如何通过视觉形式形成我们关于外在世界空间的表象，因而兼有心理因素。”
在此过程中，“人脑对视觉器官感觉来的信息，包括视觉刺激物的各个属性、各个部分及其相互关系进行综合的、整体的反映，把从环境中得到的各种视觉信息转化为对物体或事物等的经验，从而产生视知觉模式和客观事物意义，发生浅层次的意义建构。”
(三)记忆：信息存储
人的记忆是信息加工系统编码、存储和提取信息的过程。当面对一个对象时，认知主体并不是从头开始感受它，而是在以往的经验的基础上判断和评价。观看时的记忆“由短时记忆系统和长时记忆系统构成，其中存储着个体的视觉代码和表象代码，是个体认识从感性认识到理性认识的结合部分，是从感觉到思维的桥梁”。
个体的视觉器官受到刺激后，在知觉阶段往往要调用记忆层中的代码，帮助在大脑中建立“图式”；然后把图式交给其上一层编码处理，形成更为深刻的经验。此过程中，进一步充实“经验库”，修改和完善记忆中的内容和结构方式。
(四)表象编码：内容加工
表象指人脑中在知觉的基础上形成的感性形象，是过去感知事物的再现，是感知到思维过渡的重要环节。视觉表象为大脑通过视觉通道获得并留下的有关事物的外部形象。人脑对个体所看到的外部形象进行编码，其中包括转喻、类推、替代、浓缩等形式，以形成陈述性知识和程序性知识。
因此，视觉是极其复杂的信息加工任务和过程。“观者看到刺激物后，会调动全部认知心理，运用感觉、知觉、联想、想象、情感、理解、记忆、表征等多种认知心理，才能把握所见之刺激物的特征和内涵。”
(五)思维形成：意义建构
思维指大脑对客观事物的间接反映及概括过程。在此过程中，人脑对个体所见形象形成视觉表象，对视觉信息分析和综合、比较和归类、抽象和概括以及系统化和具体化。
视觉思维通过意象看到刺激物的形象，确定该刺激物的某种意义，达到“概念的形成与掌握、判断与推理、决策和问题解决”的思维层次。此时大脑可能会调用个体已有的知识和经验来分析、比较和决策。除此之外，行为个体的社会属性――包括他的民族、所处文化圈、环境等决定了个体吸收、加工信息的取向和成效。
尽管观看的一般过程为：视觉一视知觉一记忆一表象编码一形成思维，但是人脑的信息加工往往是并行处理，而且思维具有非线性的特征。因此，人类分层视觉传播加工过程并不是确定了观看的固定流程，而旨在揭示观看过程的总体状况，为分析知识可视化视觉表征的意义解读过程提供依据。
四、知识可视化视觉表征意义解读：基于观看的过程
在知识可视化视觉表征的意义解读过程中，“观看这种看似自然常见的行为，从来就不是眼睛与视觉对象的简单直接的撞击，观看的过程实际上包含了眼睛的选择、组织和重新建构。”根据观看的过程分为：视觉―视知觉―记忆―视觉表象―表象编码―形成思维，知识可视化视觉表征意义解读的过程为看见、看懂和看好。
首先，“看见”指观看者感觉并知道知识可视化视觉表征的形式，而却没有理解它的内容和价值。若无法看见，知识可视化视觉表征没有办法解读，则为无法解读。
其次，“看懂”指观看者感觉知识可视化视觉表征的形式，并知道它的内容，却没有发挥其价值和效用。若无法看懂，知识可视化视觉表征没有被学习者理解意义，则为无效解读。此过程中，观看者在已有视觉经验基础上，选择、辨别知识可视化视觉表征。
最后，“看好”指观看者感觉知识可视化视觉表征的形式，知道它的内容，并发挥它的价值。若无法看好，视觉表征没有实现促进知识传播的效果，则为无益解读。
(一)“看见”：视觉感知，分析视觉表征的形式
在知识可视化视觉表征意义解读的过程中，“受众多对于视觉符号的把握也是有选择性的，并不是所有的符号都可以进入视觉思维领域。如果不对外界的视觉刺激做出选择，过度的接受刺激就不可避免地产生视觉疲劳，其结果便是什么也捕捉不到。”
在看见的过程中，学习者透过视觉表征的外表特征，如颜色、大小、形状、和位置等，将视觉符号及其空间关系具体地在脑中呈现出来。因为“知觉之所以能够把物体从它们的背景中抽取出来，就在于把形状理解为有组织的结构体。”
在看见的过程中，要注意视觉表征主体与背景的区分。“当一个物体的意象改变时，观看者必须知道，这种变化是由物体自身的原因引起的，还是由它所处的背景引起的，抑或是由这两者共同引起的，否则他就不可能理解这个物体，也不能理解它的周围环境。”如果视觉表征的背景和主体不清晰，
学习者就难以从混杂的背境中感知视觉表征的内容。
(二)“看懂”：视觉理解。把握视觉表征的内容
“‘看’，虽然是视力正常的人与生俱来的生理功能，但‘看懂’的能力却是随着生命成长而逐步发展的后天能力。”视觉理解指认观看者在原有的知识和经验基础上，经过分析综合和判断推理等思维活动后，准确把握感知材料内容的过程。在视觉理解的过程中，观看者更大程度上对视觉表征进行选择性注意，对视觉信息进行感觉登记和意义建构。首先，视觉记忆。记忆是过去的视觉经验在人脑中的反映。在看懂的过程中，有了记忆，才能使认知主体将当前视觉刺激与以往的知识经验相结合，进而对视觉表征解构理解。其次，视觉联想与想象。联想和想象是发散思维的重要方式。视觉联想是人们由一个视觉形象想到另一个视觉形象的心理过程。而视觉想象则是人们在原有视觉形象的基础上再现或创造出新形象的过程。它们都可以引发由此及彼、从已知到未知的思想活动。最后，视觉推理。推理是从一个或几个已知的判断出发推出另一个新判断的思维形式。视觉推理对于一个人新知识和新经验的获得与扩展具有重要作用。感觉向知觉活动是视觉推导活动的重要形式，具体地说就是由感觉到的意象又知觉到某个概念。
(三)“看好”：视觉交流，产生知识传播的效果
“视觉交流能力则是运用图形、图像或其他视觉表现手段来表达自己的观点、思想等。”知识可视化视觉表征的“看好”则是观看者在“看见”和“看懂”的基础上进行视觉交流，把自己的思想或情感用图形或图像等形象表达出来，实现情感、信息和知识的迁移。只有进行视觉交流，才能促成视觉表征的知识传递从“个体”到“社会”的过渡，引起“共鸣”或“互动”的群体效应，进而达到实现知识传播的目的。
“知识可视化促进的是人与人之间的知识创造与传递，因此是人与人之间的交互；不在于促进个人学习，而在于促进两个或两个以上人之间的知识创造和传递，因此更多地体现在交流、讨论和协商上。”相对于“看见”(视觉感知，分析视觉表征的形式)和“看懂”(视觉理解，把握视觉表征的内容)，“看好”则是在传播交流层面知识可视化视觉表征价值的充分体现。
四、观看视角下知识可视化视觉表征的设计策略
知识可视化视觉表征意义解读是观看者与视觉表征相互作用的结果。视觉表征的客观特征是观看者进行意义解读的前提；而观看者的主观条件，如生活经验、文化修养、思想感情等，则起着制约和引导的作用。那么设计开发视觉表征选择的时候，选择具有哪些特征的符号以及怎样方式组合起来，才能引导观看者解读意义呢?
(一)利用空间特征：引发视觉注意
认知起源于对于学习内容的注意。影响注意的因素主要有：一是刺激物的物理特征，包括强度、大小、颜色等；二是与学生已有经验的差异性，如新颖、惊奇和独特等；三是学习者的兴趣、智力活动的积极性。
对于视觉表征而言，视觉注意的特殊性主要体现在空间与底图特征两个方面。基于空间的视觉注意理论认为，
“注意是单一的、以空间为基础的、在视觉空间中移动的，即注意可以集中于视野中的特定位置，注意‘光束’内的刺激会得到更好的加工。”旧视觉表征的底图特征也影响视觉注意的选择，如颜色、形状等，且在选择上优先于空间特征。这与图与底的关系颇为相似，作为背景的“底”不应对作为内容的“图”产生干扰作用。
另外，关注学习者的视觉注意，还必须考虑视觉疲劳现象。“人们对于过量的视觉信息往往感到疲累，在心理上容易采取熟视无睹的态度。艺术品之所以能给人带来视觉冲击和心灵震撼，是因为艺术家在创造劳动中经过艺术加工，删除日常生活中的琐碎与繁琐，选取、再现生活中最感动人心灵、最完美的视觉元素。”
为此，知识可视化视觉表征设计时，“从视觉注意力的吸引开始，通过编排元素合理的视觉安排，营造视觉生理的舒适与愉悦，从而引起心理的美感体验和认知理解。把需要传达的信息，通过极具逻辑性的视觉流程，引导受众的视线按照设计者的意图去感觉，以最合理的顺序，最轻松有效的感知方式，获取最佳印象，产生良好地心理反应，实现传达和沟通的目标。”
(二)突出区别性特征：促进知觉学习
知觉是将感觉器官获得的信息组织转化为有意义的整体的过程。“知觉不是一个被动的过程，而是一个积极主动的过程。人的知觉具有选择性(区分高度结构的图形与模糊化的背景)、持久性(知觉对象发生一定范围改变而知觉不变)、完整性(保留主要的特征)、主动性(知觉的形成是人主动加工的过程)等特征。”
“同样一种视觉刺激物，由于它的组织方式和组织成分重点不同，就产生了两种不同的知觉效果。”知觉学习是由经验引起的知觉变化。心理学家吉布森将知觉学习定义为从环境中获取信息能力的增加，这种能力的增加是因为与环境所提供的刺激接触、练习的结果。
因此，要突出视觉表征的区别性特征，促进学习者的知觉学习。突出视觉表征区别性特征的方法有：使用夸张的方式，扩大区别性特征；比较两种区别性特征，加深对各自特征的理解；在强化某区别性特征的同时，弱化其他的特征；使用文字，重点标记与解释区别性特征。
(三)体现观看习惯：符合文化心理
“为了实现信息的有效解读，图形语言的造型形态和组织结构必须合乎人类的生存经验和简单的知识储备。这是一种历史性的约定俗成，具有普遍的意义。”知识可视化视觉表征的意义解读是客观的直观形象与观看主体之间相互作用的动态活动。观看者根据自己的文化心理，进行丰富的想象和创造后，才能主动完成意义建构。
因此，知识可视化视觉表征设计时，应该关注观看者的文化心理，体现观看者的观看习惯，例如观看者在观看对象时候存在一定的观看顺序。在没有太多外界干扰情况下，视觉总是把握对象整体的形象，然后根据需要选择想要注意的地方。尽管设计中不能完全左右观看者的心理感受，但仍然能够利用视觉观看的某些惯性，不知不觉中引导观看者去领略欣赏。