在数字化阅读领域,从“读屏时代”进入“读图时代”反映了人们对知识获取方式的新诉求,人们已经不再简单满足于技术层面的可获取性,也更加注重其所带来的内容质量上的变革。在数字化学习领域,从“浅层学习”到“深度学习”的转变是借助于信息技术变革教育的手段。在数字化学习环境构建和数字媒体技术的发展中,所出现的矛盾则反映在：媒体技术的日益丰富与现实应用间如何融合问题,研究需要使其从一个技术关注范畴聚焦于具体的实践情境中,使其载体化、情境化、实用化、适用化。新媒体是一套思维、方法、工具的有机结合,以新技术新媒体支持下的内容设计来突破知识表征的单一性、超越思维局限性是达成其深度学习的重要方面。教育语义图示的研究正是缘起于电子课本的研究基础,回应当前教育领域对电子课本研究和应用的期待,为师生的教与学提供满足实际教学需求的电子课本,是课本研究领域所需要解决的问题,在寻求这一解决方案之时,教育语义图示是在电子课本媒体新特性和资源新需求的探索之中得到启发而产生的：教育语义图示既作为一种解决方案,同时又作为一个新的研究命题得以形成。顺应各种数字化学习媒体的发展趋势和电子课本现实应用需求,基于对教育知识可视化、图示技术和学习新媒体的考察和研究,界定一种新媒体“教育语义图示”,将其作为一种承载知识的学习资源、一种培养高阶思维的学习工具,以此作为促进学习者理解性学习、深度学习的支架。尤其是伴随着电子课本的深化研究,将教育语义图示作为一种富有潜力的知识可视化方式与其相整合,使两者更好地促进教与学。教育语义图示是指教育领域内用以承载知识／信息的新一代图示媒介,它指将教与学中抽象的知识／信息(如概念、原理、关系等)通过带有语义规则的图形、图像、动画等可视化元素予以表征。它能够促进人们对知识形成整体而又形象的认识和理解,也因而有利于促进知识的获取、内化、转化、交流、应用等。教育语义图示具有知识结构化特性、设计对象化特性、内容封装化特性、图示逻辑化特性。整个研究所遵循的流程是“概念论证-整合分析-模型构建-技术验证-应用试验”这样的五个阶段,研究主要围绕主要分为以下几个部分展开：其一,对教育语义图示所关联的图示媒体领域、知识可视化领域和电子课本发展进行深入分析的基础上,对教育语义图示这一概念进行解构和论证,阐明了教育语义图示的必要性,对多维视角下的教育语义图示理解进行阐述。该部分解决了教育语义图示在研究基础、理论概念两个方面的问题,是本研究的基点所在。其二,在概念形成的基础上,从环境、结构、功用对教育语义图示进行了系统化的分析。首先对教育语义图示所处的新媒体环境进行了阐述；在此基础上,对工作场中的教育语义图示从外显图示结构和内在知识结构进行分析,并提出、构建了教育语义图示的功能结构和作用机制。该部分解决了教育语义图示在载体、内容和情境层面的语义要素问题以及学习新媒体如何发挥其功能的工作机制问题。其三,教育语义图示作为一种知识可视化的新媒体,其处于工作场中内容资源空间这一层面。以面向对象的思想对教育语义图示进行阐释和建模,从教育资源的对象化维度提出了教育语义图示的概念层次和资源描述形式；从实现模式维度提出了教育语义图示的构件层次模型,并从结构模型、交互模型和功能模型对教育语义图示进行对象化建模,并提供了以对象化形式构建知识的形式化描述。该部分解决了资源层面语义图示的模型问题,以解决其在数字化学习平台中的定位和整合；以及解决了在知识可视化层面,以开放、重用机制构建知识的问题。其四,以电子课本作为教育语义图示的工作场,提出了教育语义图示与电子课本的整合机制,并对其进行了技术验证和多维应用验证。在技术验证维度,以教育语义图示的实现框架验证了技术上的可行性。在应用验证层面,从教师视角出发,从工具化的维度验证了教育语义图示在电子课本环境中的实用性和可用性；从学生视角出发,以资源使用的维度,通过不同应用情境下学生的试用体验,来验证教育语义图示此类资源在实际教学环境下的可用性和可接受度。