从认知心理学视角来看,对于同一事物的表征,可以是文字表征、图形表征与符号表征,如果表征的方式不一样,那么大脑对其加工的过程也就不一样。与文字表征、符号表征相比,图形表征不仅形象直观,而且能够直接提供研究对象多层次的抽象信息。高中物理对学生的抽象思维能力要求比较高,而图形表征恰好可以在理解物理抽象知识方面起着重要作用。图形表征不仅与物理思维特点相匹配,而且可以表达物理学科内容。物理学科呈现出的特点也是很多问题凭借图形表征方式将会变得简单易懂。所以,对于物理学科而言,图形表征在很多方面都体现出区别于文字表征和符号表征的优越性。图形表征作为物理学习中一种重要的表征形式,兼具抽象思维与形象思维特征,它不但符合物理情境的需求,而且符合中学生的认知特点。学生在这方面表现出来的能力不同,可以间接反映学生的物理学习情况。基于以上认识,本研究对培养学生图形表征能力进行了理论与实践探索。本研究的图形表征形象主要针对的是示意图、函数图像、知识结构图三大类。通过阅读和整理已有的研究成果,形成图形表征能力文献研究综述。本研究将学生图形表征能力作为研究的重点,用认知心理学理论做支撑,探究学生解决物理问题时的过程,推测他们在问题解决过程中的思维进程与心理机制,并解释其中的相关现象。最后在理论研究的基础上,对培养学生图形表征能力进行教学实践探索,并提出培养学生图形表征能力的教学策略。