随着现代科技的迅猛发展，知识的需求量日益加大，教育已经不再以传递和存储知识为重点，而是致力于寻找获得知识的方法。古今中外，都试图以图文并茂的形式促进知识的掌握与传承，如《十牛图》、《世界图解》。知识可视化是近几年兴起的一个研究新热点，这个领域研究的主要是将知识以图解的手段表示出来，形成能够直接作用于人的感觉器官的知识外在表现形式。把知识可视化，形成恰当的外在表现形式（即视觉表征），能加快知识的更新传递。最近几年，知识可视化应用于社会各行各业的例子随处可见，其中，把知识可视化应用在教学当中，效果尤为显著，这也成为了教育技术学的研究人员研究的重要领域。知识可视化不但帮助学生解决学习上遇到的难题，减轻学生认知负荷，还帮助教师改进教学方法，提高教学效率，从而有利于教学内容的传承。因此，有必要把知识可视化和教学应用结合在一起进行研究。本文研究方法主要是文献研究法、行动研究法、比较研究法和案例研究法等。首先，界定了知识可视化的定义内涵，然后把国内外对知识可视化研究情况做了个分析比较，得出我国对知识可视化应用的形式种类不多，教学应用研究范围不广等结论。接着指出本文的研究问题是知识可视化及其在教学当中的应用的模式和方法策略，《高中物理》课程当中适合用可视化方法表示的知识在不同情况下用不同的方式来表示，得出知识可视化教学应用策略，通过选用合适知识可视化方法，提高学生学习的积极性和认知能力。下一步结合人的认知负荷与工作记忆的特点，分别分析知识可视化理论基础：双重编码理论、多媒体学习理论、知识管理理论、脑科学理论、图式理论和信息加工理论。第三章分析了高中物理教学的作用、知识可视化与高中物理教学整合的方法，并介绍了适合高中物理的知识可视化形式和工具软件及工具特点进行分类，而后提出了知识可视化的运用策略。第四章首先确定了实验对象，然后介绍对学生进行概念图和思维导图培训的内容，接着介绍物理概念、计算和教学的具体实例。进一步阐述了知识可视化的教学应用过程。通过学生成绩进行实验结果分析，指出应用知识可视化工具图解知识时应注意的问题。最后提出本文结论、不足与展望。