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思维可视化是指运用一系列图示技术把本来不可视的思维(思考方法和思考路径)呈现出来，使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能。
实现“思维可视化”的技术主要包括两类：图示技术（思维导图、模型图、流程图、概念图等）及生成图示的软件技术。
随着“思维可视化”技术的发展，其在各领域的应用防越来赿广泛，越来赿深入：比如在商业领域出现的“可视化思考”会议；在教育领域出现的“思维可视化教学”；在科研领域出现的“思维可视化研究”等。
在传统教学模式中，“知识加工”和“问题解决”的思考过程往往是不可见，而且教师和学生都更多关注答案，忽视答案的生成过程。然而，学生思维的发展并不来自于“答案的累积”，而来自于“生成答案的思维方法和过程”。“答案的累积”只是增加学生的“感性答题经验”，而不能提高学生的“理性解题能力”，所以当题目或题型一变，学生便无法应对，因为“感性经验”对不上号了。
因此，要提高教学效能，我们就必须变“强调答案”为“强调答案的生成过程”，变“依靠感性经验答题”为“运用理性思考解题”，而这就要求我们必须要把“看不见的”思维的过程和方法清晰地呈现出来，以便更好地理解、记忆和运用。
“知识可视化”的概念较“思维可视化”的概念出现得更早一些，它主要强调的对知识表征的可视化呈现，北京师范大学“知识工程研究中心”在这方面的研究比较深入。
而由华东师范大学现代教育技术研究所提出的“思维可视化”则更侧重于知识表征背后的思维规律、思考方法、思考路径，在可视化的过程中更强调对思考方法及思考路径的梳理及呈现。
“知识可视化”重在把知识本身用图示展示出来；“思维可视化”则重在把知识点之间的逻辑关系用图示展示出来。