本研究的主要内容是:首先,明确翻转课堂中运用知识可视化的意义以及价值。知识可视化在翻转课堂教学模式中运用、融合,以期解决教师在翻转课堂课前录制优秀的视频,便已提高学生自主探究兴趣,课中以及课后运用知识可视化语言符号转换、思考方式、行为习惯的培养,便已提高学生理解以及掌握知识的能力。其次,梳理基于翻转课堂中运用知识可视化视觉表征进行课程设计的理论基础,分别对翻转课堂的理论基础以及知识可视化在知识体系的作用加以阐述和分析。再次,结合国内外现有翻转课堂教学模型分析分析知识可视化的研究框架,探讨翻转课堂设计的要素和流程。明确翻转课堂划分课前,课中,课后的学习阶段以及每个阶段的具体学习步骤,设计课前的知识导入,课中的学习环境交互式学习活动、课后反思等环节,依据研究者的研究提出具体基于知识可视化的翻转课堂模型的设计,测试模型在设计课前自学的学习任务规划学习目标,课中如何有效的进行知识内化实践活动以及课后翻转课堂学习效果的评价。然后,基于课程模型设计实践于广东省广州市黄埔区港湾中学美术基础课程的设计、开发应用。最后,践教学中结合问卷调查,访谈等对教学效果进行评价,验证本研究中基于模型的有效性。