提高教育教学的质量一直是各国教育改革的目标,提升教育教学的有效性成为世界各国教育的不懈追求,在这种背景下,运用技术与教学的结合进行有效学习具有十分重要的意义。利用可视化工具将抽象复杂的知识转化为形象的易于被认知接受的视觉图像,能够减少认知负荷,便于知识的理解、传递和创新。在新课标的指导下,高中课堂教学关注学生对于过程与方法的学习,高级脑力活动的锻炼,注重培养多元化思维,可视化教学给教师提供一个实现高效教学的有效教学方式,根据知识类型的不同,选取相应的可视化工具,进行视觉表征的设计和制作,可以更好地实现这一目标,优化学习绩效。本文的研究目标是信息技术可视化教学的研究与应用。通过可视化教学的理论研究、知识类型的可视化表征和教育实验三个角度来研究。以实验研究法为主,辅以比较分析法,问卷调查法,对信息技术可视化教学进行了较全面的分析研究。本文在介绍了知识可视化和可视化教学的发展和相关理论基础上,对于可视化教学中可视化工具的选择提供依据。教学中根据知识类型的分析,按需选择可视化工具进行内容的建构,在满足学习者意义解构的基础上,完成视觉表征的设计和制作,最后进行整节课的教学设计和实施。在可视化教学的视觉表征制作中,关注的是知识类型在进行视觉表征时对可视化工具的选择,以及如何设计出有效的教学视觉表征。通过实验教学验证,可视化教学可以提高学生的信息素养和学习效能感,对成绩也在一定程度上有促进作用,因此,可视化教学在信息技术课堂中可以提高教学质量,促进学生发展。