“Tell me, I forget. Show me, I remember. Involve me, I understand.”這句格言闡明了學習者主動參與的重要性。經過8年的循證研究，我們發現早期科學學習中思維啟蒙和發展的關鍵在於，將學習者主動探究的科學想法轉化為圖示，這不僅有助於發現規律，還能激發創意。大腦90%的感官輸入來自視覺，語言與圖像的結合顯著提升了資訊的記憶、理解、加工和創作能力。

研究表明，在6至15歲科學學習的初期，三方面的可視化尤為重要：科學概念、探究對象和探究過程。科學概念的可視化透過工具展示概念間的關係，將抽象轉化為具體，幫助學習者識別核心概念並建立知識聯繫。探究對象的可視化透過適當的圖式呈現科學探究的內容載體，確保知識體系的邏輯性和嚴謹性。探究過程的可視化則運用語義圖、思維導圖等工具組織和處理資訊。在AI輔助學習時代，這些可視化工具愈加重要，成為人工智慧無法替代的人類探索和表達方式。

經過反覆驗證，我們開發了100個科學學習模板，包括維恩圖、序列圖等基礎工具，適用於各種科學學習場景。該研究連續三年獲得國家級及省市級教學成果獎項。實踐證明，這種學習方法能夠避免過早下結論和程式化操作，合理利用學習時間。圖示作為記憶載體，減輕了思維負擔，適合不同類型的科學學習者使用。