语义图示工具影响课堂学习生态的研究*

蔡慧英 顾小清

（1.江南大学 教育信息化研究中心，江苏无锡 214122；2.华东师范大学 教育信息技术系，上海 200062）

一、概述

新兴学习技术的产生，或多或少地为变革传统课堂学习生态提供了可能。每年的《地平线报告》会对流行的学习技术做预测[1-2]。从理论上讲，被《地平线报告》吸纳的学习技术，均能为课堂学习生态的变革和发展提供新的解决思路。但是，在相对稳定的传统教育学习环境生态中，例如课堂教学，新兴学习技术难以寻找到一席之地。这就使得新兴学习技术对传统教育教学生态的变革作用甚微[3-4]。

为了解决这一问题，我们所在的研究团队围绕“语义图示工具”进行了系统的理论与实践探究。首先，从学习科学的视角对语义图示工具的理论基础，例如图式理论、认知负荷理论、支架理论等进行了系统梳理[5]。其次，从学习技术设计的角度对已有的可视化学习工具和平台进行了系统的功能对比分析。例如，概念图、思维导图、建模工具、WISE平台等[6-7]。最后，在上海、江苏等中小学课堂开展了整合语义图示工具的学习实验研究[8]。经过四年多的研究摸索，语义图示工具的功能在理论与实践的迭代研究中得到清晰化的定位，并得到效用上的论证。除此之外，研究团队还发现：作为可视化学习技术的典型代表，语义图示工具能为变革课堂学习生态，提供一种可行的技术解决方案。

语义图示工具是可视化学习工具的典型代表[9]。借助语义图示工具，学习者不仅可将头脑中被隐藏的思维过程表达出来，还可以基于此，与外界的学习内容、同伴和学习环境进行社会性交互，引发后续的认知活动。在协作学习情境中，语义图示工具不仅可以为学习小组协作问题解决提供概念性支持，还可以为其提供社会性认知支持。概念性支持与问题解决中涉及的学习内容相关。借助于这一技术性支持手段，学习者可以通过操作不同的语义组件，建构对学习任务理解的模型。社会性认知支持与问题解决和协作学习过程相关。采用这一技术性支持手段，小组学习者可以在语义图示工具界面上协同建构学习制品，以图示化方式表征知识、想法和观点，这样有利于学习者与学习内容、伙伴或生成的学习环境进行社会性交互。

为了论证“语义图示工具能变革课堂学习生态”这一观点，本文首先介绍整合语义图示工具的两个学习实验。随后，以“学习事件”为分析单位，分别分析学习实验中的课堂视频和小组对话数据，深度挖掘语义图示工具对学习过程中师生交互、小组交互过程的影响。最后，基于研究发现对未来可能的研究议题进行了分析和展望。

二、研究设计

为了论证“语义图示工具能变革课堂学习生态”这一观点，笔者所在研究团队设计并实施了两次学习实验：学习实验一，研究小组主要精心设计和实施了一个整合语义图示工具的学习项目，目的在于探究语义图示工具对学习过程中的师生交互产生何种影响；学习实验二，研究小组主要设计和实施了整合与未整合语义图示工具的对比学习项目，目的在于探究语义图示工具对学习过程中的小组交互产生何种影响。

（一）学习实验一的设计与实施

1.参与者与研究情境

上海市宝山区一所普通小学的21名五年级学生参与了本实验。其中，8名男生，13名女生。他们年龄均值M=9.95，标准差SD=0.59。另外，1名具有十多年教学经验的科学课教师也参与了本实验。

我们和三名研究生形成研究小组，与科学课教师进行了四次面对面的交流。每次交流约三十分钟。最后，基于五年级科学课教学大纲，以“食物与营养”为主题，研究小组与科学课教师共同设计了一个整合语义图示工具的复杂学习项目。

2.语义图示工具：Metafora平台中的计划工具与LASAD工具

本次实验运用的语义图示工具是Metafora平台上的计划工具与LASAD工具。Metafora平台是通过带有小组规则和语义图标表征问题解决过程，为协作学习场景提供过程性工具支持的学习平台[10]。

计划工具是给学习者提供一系列可视化语言图标组件，支持小组学习者表征问题解决的流程。内嵌了“活动阶段、模板过程、态度、角色、资源和连接线”等六种类型的组件，基本涵盖了问题解决过程中的基本组成要素。例如，“活动阶段”模板包含了定义问题、建构模型、评估等12种可视化语言图标模板。考虑到在问题解决的不同活动阶段学习者会经历不同的“活动过程”，因此，“活动过程”模板包含了汇报、演示、讨论和模拟等18种可视化语言图标组件。在运用计划工具的过程中，学习者可以根据问题解决的实际过程，组合不同的可视化语言图标，达到可视化学习过程的目的。

LASAD是基于网络的共享学习空间工具，支持小组可视化论证过程。在LASAD主界面上，学习者可以协同创建带有语义规则的文本框，用以表达观点、想法等。当创建文本框后，学习者可以定义文本框的标题，用以表达建构文本框的意图；在文本框中输入想要表达的详细内容；用带文字和箭头的连线表征不同文本框与文本框之间的关系。因此，在问题解决的过程中，小组学习者可以在共享的学习界面中协同表达观点，并对不同观点进行论证性的交流、反思等。

3.协作问题解决学习活动的设计

在设计好的协作问题解决学习项目中，包括两个热身活动和四个学习活动，如图1所示。根据每个学习活动的内容特点，研究者在四个学习活动中分别融入了支架协作问题解决的教学干预策略[11]，并整合了计划工具或者LASAD工具①学习实验一中协作问题解决学习活动的详细设计可查阅SSCI论文Using A Semantic Diagram to Structure A Collaborative Problem Solving Process in the Classroom。由于篇幅限制原因，在此不一一阐述。。例如，在热身活动1中，研究者将12个小组对话规则导入到LASAD文本框中。小组需要讨论，在LASAD界面上区分哪些规则是正确的，哪些规则是不正确的。设计热身活动1的目的是为了帮助学习者建立协作对话的意识，使之在后续的学习活动中能正确运用协作对话的规则来交流、讨论。热身活动1结束后，小组开始学习活动1的学习。在学习活动1中，在小组学习者内部共同学习、分发了食物营养成分表。每位学习者需要在LASAD文本框中写下他们各自认为的食物分类规则。在此基础上，小组讨论并确定小组最认同的食物分类规则。最后，教师组织小组向班级同学汇报讨论结果，并做最后点评和总结。在这个过程中，LASAD工具可以帮助小组学习者将观点可视化，支持小组学习者基于可视化的观点进行深度交流。

图1 以“食物与营养”为主题的学习项目中的学习活动设计

4.实验实施与数据收集

整合语义图标工具的协作问题解决学习活动设计好后，科学课教师分四次课在科学课教室实施了这一项目。科学课教室有1台投影仪、1台教师电脑、1台电子白板和5台电子书包。21名学生随机分为5个小组，其中，4人一小组，共4组；5人一小组，共1组。每个小组分配1台装有Metafora平台的电子书包。

在项目实施过程中，教师通过投影仪展示教师电脑界面，运用电子白板做教学板书。研究小组不干预教师的课堂教学，主要采用摄像机录制了完整的课堂教学过程并进行课堂观察，必要时为小组学习者提供技术支持。

（二）学习实验二的设计与实施

1.参与者与研究情境

49名研究生参与了本实验。他们来自上海同一所大学，具有教育学相关专业背景。在学习实验开始前，他们均完成了协作问题解决技能评估量表测试[12]、客体—空间表象认知风格测试[13]、与“教学设计”主题相关的知识测试。依据测试成绩，研究小组对他们进行了控制组和实验组的分组，以确保在两种研究情境中，学习者的协作问题解决技能、客体—空间表象认知风格和先验知识没有显著差异。随后，研究小组分别对在这两种研究情境中的学生，进行了对等分组。最后分组结果是：控制组26人分了8个小组，其中，4人一组，共2组；3人一组，共6组。实验组23人分了8个组，其中，2人为一组，共1组；3人一组，共7组。在每一项研究情境的8个小组中，分别有2个高分组，2个低分组，4个混合组。

在两种实验情境中，每个小组均要求完成“如何设计面向未来课堂的教学案例”的协作问题解决的学习项目。不同的是，控制组中的小组运用基于文本编辑的协作工具Shimo完成学习项目；实验组中的小组运用语义图示工具Mural完成学习项目。

2.语义图示工具：Mural

在本次实验中，运用的语义图示工具是Mural②https://mural.co/。。Mural是一款基于网络的协作概念图建模工具，具有语义图示工具的技术功能。在概念性支持方面，Mural为学习者提供例如标题框、文本框、箭头、便签、图形、图标、框架和图片等不同类型的组件。学习者可以在Mural界面上组合不同组件表征对概念与概念之间逻辑关系和结构关系的理解。在社会性认知支持上，Mural不仅支持小组学习者在同一界面实时地协同创建和编辑小组共有的学习制品，还支持学习者对界面任意位置添加批注，这能支持小组学习者基于学习制品进行论证性地讨论。

在实验组中，小组学习者运用Mural语义图示工具可视化问题解决过程。在控制组中，小组学习者运用Shimo这一基于网络的协同文本编辑工具可视化问题解决过程。Shimo是基于网络的文本协作编辑工具，即网络版本的MicroSoft Word工具③https://shimo.im/。。在Shimo界面上，小组学习者可以添加文字、表格、图片等元素，以线性文本的方式表达，对概念与概念之间逻辑和结构关系的理解。虽然，Shimo也支持小组学习者在同一界面实时地编辑学习制品，但是它只支持学习者对Shimo界面上的某一段文字添加批注。

3.协作问题解决学习活动的设计

基于认知负荷理论析出的设计原则[14－15]，研究小组围绕“教学设计”主题，设计了“如何设计面向未来课堂的教学案例”的学习项目。学习项目包括两个主要的学习活动④学习实验二之中的协作问题解决学习活动的详细设计，可查阅博士论文《语义图示工具支持协作问题解决学习的研究》。由于篇幅限制原因，在此不一一阐述。。学习活动1中设置了3子任务。小组协作完成这3个子任务后，需要运用学习理论分析传统课堂与未来课堂的利弊。学习活动2中设置了2个子任务。小组协作完成这2个子任务后，需要运用“布鲁姆认知分类”的知识理性评价教学设计案例的好坏。两个学习活动完成后，小组需要协作解决“如何设计面向未来课堂的教学案例”这一问题，并写出问题解决的方案。

4.实验实施与数据收集

我们和五名研究生形成研究小组，分别在计算机机房组织了实验组和控制组的学习实验。小组学习者每人独立操作一台电脑。研究小组组织学习者完成学习准备活动后，每个小组的学习者在各自共有的工具界面上完成学习任务，并运用QQ进行交流讨论。每个小组自定学习步调，分别花约1小时完成两个学习活动。在学习活动进行的过程中，研究小组主要给学习者分发学习材料、帮助解答技术问题等，不干预小组的学习活动。

三、数据分析

为了探究语义图示工具对在课堂学习生态中师生交互、小组交互过程的影响，我们分别对学习实验一的课堂视频数据、学习实验二的小组对话数据进行了编码分析。在两种编码情境中，均以“学习事件”为编码单位。“学习事件”是指在具体教学情境中教师和学生之间、学生与学生之间围绕同一目的而进行的互动过程，这一互动过程是不可再降解的学习片断，具有整体性的教学意义[16]。

（一）学习实验一的数据分析

针对学习实验一的四个课堂教学视频，首先，研究小组对视频中教师和学生的对话进行了文字转录。之后，根据对话内容确定学习事件，并对其命名。然后，研究小组确定学习事件的主导者，例如教师或学生。表1展示了课堂教学视频的部分文字片段。例如，在“00：13：50-00：14：50”中，教师、学生 1 和学生2进行了对话。根据对话内容，可以将这段时间的互动过程定义为“引入学习主题”的学习事件。由对话内容可以判断，这一学习事件由“教师”主导。因为在这一学习事件之前，共有4个学习事件，因此，将这一事件编码为“5”。依据以上编码规则，研究小组从四个课堂教学视频中编码出了39个学习事件。

表1 课堂活动编码片段和编码结果示例

为了探究语义图示工具Metafora对师生交互过程的影响，研究小组依据Dillenbourg提出的框架对39个学习事件进行了编码。Dillenbourg认为，教师在课堂开展的教学活动是由重要活动到边缘活动组成的连续体。其中，从重要活动到边缘活动来看，主要包括：核心的活动、浮现的活动、次要的活动、外来的活动、信息性的活动[17]。从学习活动含义视角编码学习事件的框架和示例，如表2所示。例如，学习事件“2.LASAD上讨论协作学习的规则”是热身学习活动1中的重点内容，因此，这一学习事件属于“核心活动”类别。学习事件“6.登陆计划工具”在学习情境中不具有教学含义，但它是学习进程中必须包含的一部分，因此，这一事件被定义为“信息性的活动”。

表2 从活动含义视角编码学习事件的框架和示例

除此之外，本研究还对学习事件的教学功能进行了编码。根据Prieto等人提出了编码框架，教师主导学习事件的功能可以包括解释、支持、评估。学生主导学习事件的功能可以包括团体讨论、团体汇报、其他[18]。在编码过程中，我们运用不同的形状来表征不同的学习活动，详细内容见表3。例如，“1.介绍协作策略”是由教师主导的“解释”类型的学习事件。因此，这一学习事件的编码形状是圆形。“2.讨论协作策略”是由学生主导的“讨论”类型的学习事件。因此，这一学习事件的编码形状是正方形。

表3 从教学功能视角编码学习事件的框架和示例

（二）学习实验二的数据分析

针对学习实验二的小组对话数据，首先，我们依据“学习事件”不可降解且具有完整性含义的特点，研究者对每个小组在整个学习项目中的QQ对话内容进行了片段式分割，确定了每个小组在学习过程中包含的学习事件。

然后，基于已有的协作问题解决学习活动框架[19]以及学习活动功能框架[20]，本研究确定了在协作问题解决情境下，小组交互过程中学习事件类型的编码框架，如表4所示。

随后，依据表4的编码框架，研究小组对每个小组的QQ对话内容，进行了片段式编码。在QQ记录的对话内容中，除了包含对话内容外，还包括对话者和对话时间等信息。因此，在编码过程中，我们首先根据对话片段的内容，定位了小组当前投入学习事件的类型。然后，根据对话片段的起始时刻，计算出小组在学习事件中投入的时间。最后，统计出不同小组在不同类型学习事件中投入的总时间。这一编码过程由两名编码者完成。编码完全结束后，对编码内容存在分歧的地方，编码者协商讨论，直至形成统一意见。

四、研究发现

（一）语义图示工具对课堂学习生态中教师与学生交互过程的影响

在这一部分，对学习实验一的数据进行了分析。从学习事件的活动含义角度来看，图2呈现了学习实验一师生交互的情况。

图2 从活动含义角度呈现协作问题解决中学习事件的流程

第一，从图2中可以发现，除教师主导少数“核心的活动”和 “浮现的活动”（例如，学习事件4，20，27，33）外，课堂中的重要学习事件（位于图 2的第二行和第三行）大多数是依托于语义图示工具而发生的。例如，计划工具和LASAD工具主要用来支持 “核心的活动”。当小组学习者在计划工具或LASAD上创建小组学习制品后，“浮现的活动”才得以产生。另外，在图2中，灰色圆圈标识的学习事件均由教师主导。由此可以判断出，课堂中的“次要的活动、外来的活动、信息性的活动”主要是由教师组织的。从而可以得出结论：在课堂教学中整合语义图示工具，会促使重要的学习事件依托于语义图示工具而发生，教师则在边缘性的学习事件中扮演着重要角色。这一研究发现与我们的课堂观察相吻合。

第二，深入分析图2，还可以发现，只有平衡语义图示工具和教师在课堂中的作用，才能在课堂中顺利推进协作问题解决学习项目。例如，“浮现的活动”大多数是发生在外化的语义图示工具的学习制品上。在对“浮现的活动”中小组的讨论进行点评，所引发后续的“核心的活动”时，教师这一角色就变得必不可少。 学习事件流“8-9-10”，“23-24-25”就印证了这一发现。另外，围绕语义图示工具而发生的学习事件在结束时，教师需要对学习活动做总结。这时，教师的角色也变得必不可少。例如，学习事件流“3-4”，“26-27”等就印证了这一发现。由此可以得出以下结论：虽然语义图示工具在重要学习事件中扮演着重要角色，但这并不意味着教师在课堂中的作用，就会被语义图示工具取代。要使课堂中的学习活动得以顺利推进，需要平衡教师和语义图示工具在课堂上发挥的作用。

从学习事件的教学功能角度来看，图3呈现了学习实验一是由教师和学生主导的学习事件流程图。

图3 从教学功能角度呈现协作问题解决中学习事件的流程

第一，从图3可以发现，学生主导了23个学习事件，多于教师主导的16个学习事件。另外，由学生主导的团体讨论和团体汇报学习事件，分别占总学习事件的 30.8%（12/39），15.4%（6/39）。这说明，在课堂教学中整合语义图示工具，会让学习者更多地投入到团体交流的学习事件中。与传统的以教师为中心的课堂学习生态相比，这一学习项目具备了“以学习者为中心”课堂学习生态的影子。

第二，从图3可以发现，在由教师主导的16个学习事件中，知识传递式的学习事件（即解释性质的学习事件）占总学习事件的37.5%（6/16）；非知识传递式的学习事件 （即提问性质的学习事件与评估性质的学习事件）占总学习事件的62.5%（10/16）。这可以说明，在课堂教学中整合语义图示工具，教师更多地扮演着教学促进者的角色，而不只是知识传递者的角色。这一研究发现和研究小组的课堂观察相匹配。

通过课堂观察，研究小组发现：为了让小组学习者在Metafora上进行可视化学习过程，教师需要考虑如何引导小组学习者让这一学习过程发生。这时，教师不再是按照惯例，在教学情境中从事他们最擅长的知识传递活动。当小组学习者在Metafora上绘制学习制品时，教师就能获得机会从知识传递的活动中脱离出来，去观察、指导不同小组的学习过程。在对个别学习者给予指导的同时，教师能更加及时地了解学习者当前的学习状态。这能为教师后续调整教学活动提供参考。当小组学习者在Metafora上建构完学习制品后，教师需要针对小组可视化形成的不可预期的学习反馈，组织小组学习者进行有意义的讨论和交流。

基于以上研究发现，我们可以总结出以下结论：即当在课堂学习生态中整合语义图示工具时，不仅会使课堂呈现出“以学习者为中心”的学习状态，还会使得教师成为教学促进者的角色，与语义图示工具协同作用，实现师生之间进行更好地交互。

（二）语义图示工具对课堂学习生态中小组交互过程的影响

在这一部分，我们对学习实验二的数据进行了分析。从小组学习者在不同类型学习事件中投入时间的角度来看，经卡方分析后发现：控制组和实验组中小组学习者在不同类型学习事件中投入时间，占总学习时间的比率存在显著性差异，X2（3）=148.43，P＜0.05。由此可以判断，在学习情境中整合语义图示工具，会改变小组学习者在不同类型学习事件中的投入状态。

图4可视化呈现了控制组和实验组小组在不同类型学习事件中，投入时间占总学习时间的比例情况。深入分析图4，可以得出以下研究发现：

图4 控制组和实验组小组学习者在不同类型学习事件中投入时间占总学习时间的比例

首先，在与学习无关的学习事件（O）中，控制组小组投入时间占总学习事件的4.0%，高于实验组小组投入时间占总学习时间的2.1%。这说明，实验组中的小组学习者，会以较低概率投入到与学习无关的学习事件中。这也就说明，将语义图示工具整合到学习情境中，小组学习者会较少地出现闲聊、开小差或不作为的对话交流。这从侧面说明，在学习情境中整合语义图示工具，会使小组学习者更加专注于学习任务的解决。

其次，在协作交互的学习事件（S）中，控制组小组投入时间占总学习时间的11.1%，高于实验组小组投入时间占总学习时间的7.0%。这说明，实验组中的小组学习者，会较低概率地投入到协作交互的学习事件中。这从侧面说明在学习情境中整合语义图示工具，会使小组学习者之间的协作交流更加顺利。通过对比控制组和实验组小组在协作交流学习事件中的对话内容，也可以印证这一结论。

相较于实验组，控制组中小组协作交互时容易出现以下情形：（1）小组成员需要进行对话式的询问与交流，从而形成对学习任务分工、进展情况的共识。（2）小组成员需要进行对话式的的询问与交流，达到监控学习进程的目的，以了解其余成员的进展情况。在这些“步骤性”的对话中不涉及能促进学习者认知发展的学习素材，所以，当学习者在这种对话中消耗过多的认知精力时，并不能对学习结果产生积极影响。从这一角度来讲，也可以说明，在学习情境中整合语义图示工具，会使小组学习者较少地消耗认知资源用以维持小组的协作学习状态，而将更多的认知资源放在能促进有效学习的认知活动中。

之后，在与学习任务相关的学习事件（T）中，控制组小组和实验组小组投入时间占总学习时间的比例相接近，分别是8.4%和8.9%。这一研究发现具有合理性。因为在这一类型的学习活动中，小组学习者主要是讨论需要解决的问题是什么、学习任务如何分工等策略性的内容，其中不涉及引发有效学习的再生性学习素材，所以，不同类型的学习工具不影响学习者的学习状态。综上所述，在两种学习情境下，小组学习者在这一类型学习活动中投入时间占总时间的比例相接近。

最后，实验组小组在与认知发展相关的学习事件（C）中，投入时间占总学习时间的76.0%。而控制组小组在这一事件中，投入时间占总学习时间的61.6%。这说明，实验组小组的学习者会较高概率地投入到与认知发展相关的学习事件中。其中，在这一维度的三个子维度的学习活动中，实验组中的小组学习者在“团体-个体”的学习活动（C-GI）中投入时间的比例是61.61%，远高于控制组中小组学习者投入时间比例50.12%。这也说明，在学习情境中整合语义图示工具，会促使小组学习者更多地投入到对知识进行建模的过程中。

基于以上研究发现：在学习过程中整合语义图示工具，会改变小组学习者在不同类型学习活动中的投入状态。具体表现为缩小小组学习者投入到与学习无关学习事件、协作交流事件中的概率；扩大小组学习者投入到与认知发展相关的学习事情中的概率，从而实现小组学习者进行更高质量的社会性交互。

五、总结

以上两个研究实例可以证明：语义图示工具能变革课堂学习生态。其中，语义图示工具不仅可以改变课堂学习生态中师生之间的交互过程，还可以改变课堂学习生态中小组学习者之间的交互过程。从师生交互来看，在课堂中整合语义图示工具，可以让教师从知识传授的角色中脱离出来，更大概率地发挥教学促进者的作用，实现“以学习者为中心”的课堂学习生态。另外，还可以让语义图示工具承载学习者需要完成的重要的学习活动，这能引发教师角色的改变，从而实现课堂学习生态的转变。从小组学习者之间的交互过程来看，在课堂中整合语义图示工具，能压缩小组学习者在边缘性学习事件中的认知投入，扩大小组学习者在重要学习事件中的认知投入。这样，就能让学习者在有限的学习时间里，较大概率地投入到更能引发有效学习的学习活动中，从而实现课堂学习生态的转变。

本研究得出的结论与已有研究发现相吻合。当可视化学习技术深度整合到教学情境时，教师会成为支持学习者学习的“旁观者”。他们可以脱离知识传授的角色，为学习者提供更具有个性化的教学指导[21]。另外，当可视化学习技术整合到教学情境时，小组学习者会在基于可视化学习表征的认知活动中投入较多的精力[22]。

本研究仍存在一定的缺陷，例如研究样本过少等等。但研究发现可以为后续研究提供指导和启发。第一，作为可视化学习技术的典型代表，语义图示工具能为变革课堂学习生态助力。因此，在后续的课堂教学中，可以倡导教师在课堂中整合语义图示工具，进行课堂教学模式创新的实践教学活动。第二，在课堂中整合语义图示工具支持教学，并不意味着语义图示工具要替代教师在课堂中的地位，而是对教师的教学设计能力、课堂组织和应变能力等提出了更高的要求。第三，本研究的学习技术定位，为后续学习技术的设计研究提供了新思路。从技术功能的角度来看，在两个实验中，语义图示工具并不是在某一功能或流程上，给教师的教或者学生的学提供技术支持。它是给学习者提供一个技术支持的学习环境，允许学习者运用这一工具创建和细化对问题的脑力表征，促使学习者基于外在表征进行有效地协作交流，并使其参与到意义建构的学习活动中。这也间接地反映出学习技术设计的另一种导向，即：在课堂教学情境中，学习技术不应该成为增强传统教育理念和教学方法的辅助剂，而应该是变革教育教学生态的催化剂、润滑剂。

本研究揭示了语义图示工具是变革课堂学习生态的一种可取思路，后续的研究工作还任重道远。例如，语义图示工具支持学习者学习过程的机制是什么；如何为不同学科、不同年龄段的学习者设计适宜的语义图示工具；如何培训学科教师在课堂教学中有效地整合语义图示工具；如何评价语义图示工具在教学中发挥的作用等等，这些都是需要重点突破的研究内容。

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