初中物理概念教学在整个物理学的教学中起着决定性的作用,对学生学习和理解物理知识尤为关键,决定了学生能否准确掌握物理规律、应用物理原理。而知识可视化是一种视觉化的表征方式,它可以使知识变抽象为具体、直观,而且有利于知识的传播,选择适当的可视化视觉表征工具可以将知识背后所淹没的信息尽量的发掘出来。在将知识可视化视觉表征工具应用于教学过程中时,一定要注意多种表征工具的融合,不同可视化视觉表征工具之间的互补会让实际教学达到事半功倍的效果,因此,合理的选择并对其加以应用对于改善初中物理概念教学十分重要。本文首先对相关文献进行梳理,发现知识可视化视觉表征已经越来越多的深入到了各个领域,但是在教育领域的研究却存在一定的局限性,其在各个学科中的应用研究更多的集中在思维导图上。本文针对物理概念特点对知识可视化的各种表征工具进行了分类,依据Bourne模型和初中物理概念信息的加工模型进行教学阶段划分,辅以豪恩施泰因的“认知过程系统”和罗米佐斯基的“扩展技能循环圈”理论,对每个阶段的认知活动进行细分,切实贯彻三维教学目标。在认知心理学的理论指导下,构建出依据认知活动选择知识可视化视觉表征工具的初中物理概念教学模式。对知识可视化视觉表征工具运用于初中物理概念教学中各个阶段的有效性进行分析,笔者选择了平行班准实验研究,概念领会阶段和形成阶段的掌握程度可以在概念应用阶段得以体现,因此,准实验研究分两部分进行,概念应用阶段的准实验设计和概念联系阶段的准实验设计。研究发现,知识可视化视觉表征工具在初中物理概念教学中发挥着不可替代的作用,帮助学生提高物理成绩,并且对学生兴趣、思维的培养也有积极意义。本研究并未针对某一种特定的表征工具进行探讨,每一种工具都在教学中发挥着不可替代的作用,但是也都存在着一定的局限性,因此,在初中物理概念教学的各个阶段都应选择合适的可视化视觉表征工具,如果机械的加以使用,就容易适得其反。