《普通高中物理课程标准（2017年版）》正式发布以后,培养学生的科学思维,成为当代教育教学中的重要课题。高中物理相比于初中物理,知识更抽象复杂,并且要求学生具有一定的科学思维能力。部分学生物理成绩偏低,一定程度上是因为部分学生在高一阶段刚接触物理学科时对物理概念、规律和数学表达的理解产生困难,而物理习题进一步增加了学习物理的困难,学生往往在学习物理知识之后只能理解知识的表面含义,影响知识的运用。本研究主要运用了文献研究法、行动研究法和调查研究等方法。首先,依据国内外对思维可视化的研究,对思维可视化理论依据进行系统性阐述,并且明确课题研究的意义并界定了相关的概念及内容。其次,以《物理必修第一册》运动学模块为载体,将思维可视化工具应用于学生学习中,主要运用思维导图与鱼骨图两种工具。思维导图主要用于学生汇总物理学知识点和总结相关习题的解题方法,利用思维导图发散的特点,建立知识与知识之间的联系;鱼骨图主要用于对解题错误原因的分析以及对解题过程的描述,最后,分析学生绘制的思维导图和鱼骨图,通过学生的学业成绩分析以及访谈分析等评价方式,对思维可视化教学效果进行评价。研究发现思维可视化工具的应用对于提高学生物理学习和解题能力具有一定的促进作用。思维导图使物理知识系统化、结构化,培养学生思维的整体性,培养了学生的物理学习兴趣。鱼骨图凭借其所特有的形象直观、逻辑严谨、全面详尽和因果关系清晰的特点应用于解题中,提高了学生的逻辑推理、分析问题和解题能力。总之:思维可视化可以促进学生主动归纳知识,培养学生的科学思维,提高解决问题的能力。