多媒体技术的发展促进了教学方式的变革,而教师往往只停留在利用视觉媒介辅助教育这一表象,没有深入研究内部思维可视化原理。而很多简单易行的可视化工具能够帮助我们更合理设计和安排课堂,本文便是综合了多种工具的优点,将思维可视图运用到物理教学中进行了实践研究。本文依据思维可视化的相关理论,综合了思维导图和概念图的相关研究,将相关性内容归纳为思维可视图这一广义概念。然后对思维可视图在教育心理学方面的理论依据进行一个系统性阐述,最终实践于中学物理教学,改变现有传统刻板的教学模式。思维可视图在揭示概念构建过程、学生的思维拓展以及问题解决、合作学习等方面都有较大的优势和应用前景。但是在中学物理教学阶段,对思维可视图的研究还是比较少的。作者在一段时间内关于思维可视图的研究中,发现将基于思维可视化的教学模式,渗透到教学的每一个环节中,可以有效改善教学功能,实现教学目标和达到教学效果。根据不同的教学内容,分为新授课模式、习题课模式、复习课模式三个子模式,并对相应的模式进行了较为详细的说明。为了更好地说明问题,并验证相关性假设,作者进行了大量的对比教学实践。在实际的物理教学中,实验班采用基于思维可视图的可视化教学模式,而对照班仍采取传统的教学模式,然后对样本的学习兴趣、学习成绩、成绩变化进行量化评估,最后进行各项数据的分析和后测,并加以讨论。实践的结果表明,可视化的教学模式能够有效地改善学生的认知方式,有助于提高学生的物理学习成绩,尤其能促进学生对物理的学习兴趣。最后,本文还总结了可视化教学模式的一些注意事项和研究前景。