思维可视化是利用新的技术手段将思维结构及规律、思考路径呈现出来,使学生能够多感官参与课堂的过程。同伴教学是一种使用测试题,借助答题卡,引导学生以自主、合作的形式主动参与课堂教学的交互式教学模式。基于思维可视化的同伴教学模式与《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中积极倡导的“教、学、评”一体化的课程理念相契合,旨在以理解知识为基础,以测试为手段,以同伴交流为策略来帮助学生掌握概念知识、激发学生学习兴趣。本研究通过文献研究法来梳理思维可视化及同伴教学法的国内外文献,界定了两者的概念。在脑科学理论、认知冲突理论及最近发展区理论的指导下,对同伴教学法进行可行性分析,对思维可视化进行策略分析,构建融合思维可视化和同伴教学法的实践框架。选取鲁科版高中化学选修四《化学反应原理》第一章“电解的原理”、“原电池的工作原理”、“化学电源”为研究内容,围绕“导学”、“导思”、“导练”、“归纳总结”四个环节进行教学。选取陕西省渭南市某中学进行教学实践,通过纸笔测验、课堂反馈及调查问卷对实践效果进行检验,分析学生学业成绩及综合能力等方面的情况。研究结果表明:从概念测试题答题卡的反馈情况来看,讨论后相比讨论前学生的正确率明显提高,同伴交流能够帮助学生运用概念原理来解决化学问题,同时有助于培养学生的合作意识。从学业成绩来看,同伴教学法能够提高学生的成绩,尤其是对学习困难和学习中等的学生有更加明显的效果。调查问卷显示,动画、图片的方式更有利于学生理解抽象概念,大多数学生喜欢运用思维导图图示进行归纳总结。思维可视化在同伴教学法中起穿针引线的作用能够促进学生理解抽象概念,提升学生逻辑思维能力与问题解决能力,因此,基于思维可视化的同伴教学法在高中化学教学中的应用研究是有价值的。