为把握研究的方向，提升研究的实效，课题组进行了一系列与课题相关的理论研讨和学习，寻求国内外学者理论研究中已有成果的支持。
1.图形心理学研究理论
图形是表达自我的有效工具。该理论表明，使用图形进行表达具有几大优势。
首先，美观性。与文字相比，图形的变化更多端，色彩较文字表达更为丰富。借助图形进行表达可以给人带来美好的享受。而无论成人或者孩子都有向往美、追求美的内在需求与愿望，因此，使用图形进行表达能让人体验到更多美好的感受。
其次，直观性。图形的表达更为直观。当我们试图用语言来表达一个复杂的想法时，似乎仅仅依靠语言难以让人快速了解整个事件或者事件之间的复杂关系，而借助图形（表格、图像），事件的内在联系和事情发展的脉络却可以一目了然。
再次，全面性。图形心理学研究还表明，图形所传递的信息量远比语言丰富。借助图形，我们可以更加直观、生动地区分表达要素之间的轻重缓急，而这恰恰由绘画本身包含的线条与色彩的变化造就。不同的线条、色彩蕴含并传递了丰富的信息。因此，借助图形进行表达输出能够更生动、更简洁、更全面地表达说话者的思想。
2.认知心理学图式理论(www.xing528.com)
图式理论是一种关于人的知识是怎样被表征出来的，以及关于知识的表征如何以特有的方式有利于知识的应用的理论。按照该理论，我们得知，人脑中所保存的一切知识都能分成单元、构成“组块”和组成系统。这些单元、“组块” 和系统就是图式。有关图式的研究，西方学者曾提出阅读模型和课文理解模型。这些模型对提高理解效率产生了广泛影响，受到专家和学者的高度重视。
美国认知心理学家古德曼也提出，学习是构建内在心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆之中，而是以已有的知识经验为基础，通过与外界的相互作用来构建新的理解。换言之，人们对客观事物的理解是利用图式从客观事物中抽取出其特点、本质或者基本的东西，并构建起它们之间的联系。
由此，我们得出结论，将以图表、图像为基本元素的图式理论应用于学习过程，能够更加有效地帮助学习者理解文本内在联系，构建、归纳新的知识体系。
3.知识可视化研究理论
瑞士卢加诺大学马丁·爱普（MartinJ.Eppler）教授是知识可视化研究的重要开拓者。他认为，知识可视化指应用视觉表征手段，促进群体知识的创造和传播。通过绘制草图、知识图表、视觉隐喻等视觉方式表征知识，促进人际的知识传播和创新。在当前多媒体技术支持下，知识可视化制作工具越来越多，方法越来越简易。
知识可视化的优势可体现在社会、情感和认知三方面。在社会方面，它有助于推动知识在生产者和学习者之间的传播；在情感方面，它引导学习者主动探究图形的意义，有助于从文化情感层面促进知识创新和迁移；在认知方面，它可以呈现新旧知识间的联系，引导学习者记忆、应用新知识。
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