研究顯示，視覺化表徵（visual representation）有助於新知識的建構及保留，結合資訊科技的應用，思考工具可以幫助學生表達及分享他們的想法、主動建構知識、解決問題，並以非語言表徵方式建構知識。在學習過程中，學生隨著知識理解的增長，修改這些知識表徵。不僅教師可以透過這樣的過程了解學生理解的情形，學生也可藉此主導自己的學習。

Intel教育創新計畫中的思考工具是由Intel公司與知名認知學者及資深在職教師合作開發而成，它結合了理論與實務，希望能提供給教與學最大的助益。

美國數學教師學會（National Council of Teachers of Mathematics，NCTM）在「學校數學的原則與標準」（Principles and Standards for School Mathematics）中提到，使用表徵來模式化及詮釋物理、社會、或數學現象時，可以更加增進學生對學習內容的理解。表徵可以幫助學生呈現教學方法、論點、及理解的情形，它有助於與別人溝通想法，或自我了解，並且也能幫助學生重組相關概念之間的關係，並應用數學解決真實世界的問題（NCTM, 2000）。

過去的研究結果顯示：

• 圖像表徵的價值： 圖像表徵，不但能幫助學生記憶知識，還能強化他們對內容的理解。其實，無論是語言表徵或圖像表徵，對學習都是有助益的。課堂上傳達知識的主要方式幾乎都是講授或閱讀的語言表徵方式，然而研究發現，當教師協助學生以圖像表徵方式建立新知識時， 學生的學習成就會提高。事實上，當學生愈常使用這兩種方式（語言及非語言表徵），就愈能深入思考並記住相關知識（Marzano, Pickering, & Pollock, 2001）。
• 讓學生動腦： 讓學生專心投入非語言表徵的建立，可以刺激並增加他們腦部的靈活運作（Gerlic & Jausovec, 1999）。
• 回饋的重要性： 學生在專題過程中所建立的圖像表徵，可以讓老師知道學生在不同學習階段的理解情形，並適時給予回饋。研究發現，這些適時的回饋是增進學生成就的重要關鍵因素（Hattie, 1992）。
• 尋找 類型（pattern）： 使用視覺化的工具能促使學生運用視覺系統去尋找類型並組織構想（Edelson, Brown, Gordin, & Griffin, 1999）。

想瞭解更多思考工具建構的理念嗎？看看以下的研究者、教師、和 網頁工具研發人員針對課堂上使用這些互動式思考工具的看法吧！

研究者的觀點： 認知學者Matthew Brown曾說：「這些新的學習工具讓學生可以主動地建構知識，過去還沒有任何媒體具有這樣的功能。科技提供了人們表達與建構想 法的機會。這是很大的機會！」 繼續閱讀  

教師的觀點： 一位國小六 年級的自然老師描述了她和學生使用因果圖工具的收穫。她說，像Seeing Reason這類的工具：「是一個很棒的工具，可以讓學生專注並且能幫助他們表達想法。 對於學習自然有遇到困難的學生， 因果圖的專題幫助他們以非常視覺、具象化的方式，瞭解概念間的關係。」 繼續閱讀  

研發人員的觀點： Intel線上教育工具研發 人員Jim Pollard博士指出互動式思考工具所要達成的教育目標：「我們的工具是基於認知研究中有關孩子們如何思考。」 繼續閱讀  

參考資料
Edelson, D., Brown, M., Gordin, D., & Griffin, D. (1999, February). Making visualization accessible to students. GSA Today 9(2), 8-10.

Gerlic, I., & Jausovec, N. (1999). Multimedia: Differences in cognitive processes observed with EEG. Educational Technology Research and Development , 47(3), 5-14.

Hattie, J.A. (1992). Measuring the effects of schooling. Australian Journal of Education , 36(1), 5-13.

Marzano, R., Pickering, D., & Pollock, J., (2001). Classroom instruction that works. Association for Supervision and Curriculum Development: Alexandria, VA.

National Council of Teachers of Mathematics. (2000). Principles and standards for school mathematics. Reston, VA: Author.