随着信息技术的高速发展以及知识数量的指数式增长,传统的课堂教学模式已逐步难以满足当前知识传播的需求,可打破时间、空间限制的多媒体演示、在线课程等可视化资源逐步应用于教学中。研究表明,使用知识视觉表征工具作为认知中介,可有效的促进上述技术在传播知识时的效率。由此,技术革新带来便利的同时也对教育工作者提出了应具备相关理论基础的要求。知识视觉表征是当前教育技术领域研究的热点,但目前的研究多集中于宏观上的研究,对于不同学科应如何实现知识视觉表征的研究较少。本文在分析研究现有理论的基础上,尝试提出关于中学阶段生物学知识视觉表征的观点,并开展教学实践。本文首先对近年来知识可视化领域的相关文献进行综述,明确其理论基础及研究现状,并对其在教学中的作用原理进行解释说明。其次,从知识可视化的定义出发,明确:知识可视化和知识视觉表征互为“过程”和“结果”的关系;知识可视化的实现需借助于知识视觉表征的手段;知识视觉表征的研究对于知识可视化具有重要意义等。然后,以修订版布卢姆教育目标分类学为理论基础划分知识类型,对中学阶段生物学中的事实性知识和概念性知识的视觉表征进行分别论述,并选取典型案例提出相应的视觉表征手段。最后,以已有知识水平、学习能力水平均无显著性差异,且课堂氛围相似的两个班级作为研究对象,以是否应用视觉表征手段为自变量,选择细胞生活的环境一节为例设计并实施教学实验。研究结果表明,实验班的测试成绩以及课堂表现均优于对照班。即,使用知识视觉表征手段可促进中学阶段生物学教学的过程,且本研究中针对生物学教学所述的视觉表征方法有效合理。