蘇聯(lián)數(shù)學(xué)教育家斯托利亞爾認(rèn)為，數(shù)學(xué)教學(xué)就是數(shù)學(xué)語(yǔ)言的教學(xué)。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)，不論是閱讀、聽講、回答問(wèn)題、小組討論、交流展示，還是獨(dú)立解決問(wèn)題，都是以數(shù)學(xué)語(yǔ)言為中介。數(shù)學(xué)語(yǔ)言主要包括圖形語(yǔ)言、文字語(yǔ)言和符號(hào)語(yǔ)言。如果數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換能力差，就會(huì)造成閱讀、理解、思維和表達(dá)障礙，導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難。解決實(shí)際問(wèn)題是小學(xué)階段最重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容之一，問(wèn)題形式靈活多樣，有的結(jié)構(gòu)特殊，學(xué)生很難發(fā)現(xiàn)其中的數(shù)量關(guān)系，無(wú)法順暢地理解題意。線段圖是數(shù)學(xué)圖形語(yǔ)言中的一種，用數(shù)形結(jié)合的形式表示數(shù)量關(guān)系比較直觀，能讓人一目了然。學(xué)生在抽象、繪畫和分析中逐漸理解并掌握線段圖的過(guò)程，就是學(xué)生熟練轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)語(yǔ)言的過(guò)程。

一、經(jīng)歷線段圖抽象過(guò)程，將一種圖形語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為另一種圖形語(yǔ)言

美國(guó)數(shù)學(xué)家斯蒂恩說(shuō)過(guò)：“如果一個(gè)特定問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化一個(gè)圖形，那么思想就整體把握了問(wèn)題，并能創(chuàng)造性思索問(wèn)題的解法。”線段圖能幫助學(xué)生分析題意、理解數(shù)量關(guān)系，是學(xué)生從形象思維向抽象思維過(guò)渡的載體，是學(xué)生有效解決問(wèn)題的重要工具之一。學(xué)生認(rèn)識(shí)線段圖是從直條圖開始的，經(jīng)歷直條圖“遮蓋”具體數(shù)量，過(guò)渡到用直條圖概括數(shù)量的多少，最后從直條圖的具象過(guò)程初步抽象為線段圖表示數(shù)量多少及數(shù)量關(guān)系。

教師出示2朵紅花和6朵藍(lán)花（如圖1左），學(xué)生用倍數(shù)關(guān)系描述：藍(lán)花朵數(shù)是紅花朵數(shù)的3倍；藍(lán)花朵數(shù)比紅花朵數(shù)多2倍。用比多比少關(guān)系描述：藍(lán)花朵數(shù)比紅花多4朵。教師用紅色和藍(lán)色長(zhǎng)方形“遮蓋”在兩種花上（如圖1中），問(wèn)學(xué)生：什么變了？什么沒變？學(xué)生發(fā)現(xiàn)表示數(shù)量的物體由原來(lái)的花變?yōu)殚L(zhǎng)方形，圖形變了，但數(shù)量之間的倍數(shù)關(guān)系沒有改變——藍(lán)色長(zhǎng)方形長(zhǎng)度是紅色長(zhǎng)方形長(zhǎng)度的3倍；藍(lán)色長(zhǎng)方形長(zhǎng)度比紅色長(zhǎng)方形長(zhǎng)度多2倍。教師把長(zhǎng)方形逐步變窄直到成為線段圖（如圖1右），學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖形形狀發(fā)生了改變，線段圖表示的數(shù)量不僅僅是2朵花，還可以代表更多，而且圖形之間的數(shù)量關(guān)系——倍數(shù)關(guān)系不變。

圖1 圖形之間的數(shù)量關(guān)系

用線段圖表示數(shù)量和數(shù)量關(guān)系對(duì)低年級(jí)學(xué)生而言比較抽象：一方面，他們認(rèn)識(shí)數(shù)量是從“數(shù)”（shǔ）物體個(gè)數(shù)開始的，從線段圖上數(shù)不出物體個(gè)數(shù)；另一方面，根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，7～11歲兒童的思維以具體形象思維為主，無(wú)法想象同樣長(zhǎng)度的線段可以表示不同的數(shù)量。教師先用直條圖作為實(shí)物圖與線段圖之間的橋梁，使學(xué)生在建立數(shù)量多少的基礎(chǔ)上理解用圖代數(shù)的方法（圖下有數(shù)）；把直條圖抽象為線段圖，建立數(shù)與圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，讓學(xué)生經(jīng)歷“具體實(shí)物—直條圖—線段圖”的抽象過(guò)程，溝通新舊知識(shí)間的聯(lián)系，打通了從直觀到抽象的“通道”。學(xué)生對(duì)線段圖就有了本原性認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)了從一種圖形語(yǔ)言（實(shí)物）到另一種圖形語(yǔ)言（線段圖）的轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)和個(gè)性差異可能使學(xué)生的語(yǔ)言轉(zhuǎn)換程度因人而異，教師要幫助他們充分經(jīng)歷交流和表達(dá)過(guò)程，使他們?cè)讵?dú)立思考和小組合作中逐步實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

二、經(jīng)歷線段圖繪制過(guò)程，將文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為圖形語(yǔ)言

幾何直觀是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》的十大核心概念之一，培養(yǎng)學(xué)生的初步幾何直觀是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)重要任務(wù)之一，畫線段圖則有助于培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力。教師一方面要幫助學(xué)生逐步養(yǎng)成畫圖的習(xí)慣，另一方面要引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握一些基本線段圖，并應(yīng)用他們解決問(wèn)題。在用線段圖解決問(wèn)題前，教師要引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識(shí)線段圖，學(xué)會(huì)畫線段圖并用線段圖描述問(wèn)題、分析問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的理解和表達(dá)。

教學(xué)時(shí)，教師可以先創(chuàng)設(shè)情境：國(guó)慶節(jié)期間，小明的媽媽帶小明去商場(chǎng)買衣服?！耙粭l褲子28元，一件上衣的價(jià)格是褲子的3倍”。根據(jù)這些信息，學(xué)生提出一些數(shù)學(xué)問(wèn)題，有的學(xué)生問(wèn)：“一件上衣多少元？”有的學(xué)生問(wèn)：“一件上衣比一條褲子貴多少元？”有的學(xué)生問(wèn)：“買一套衣服需要多少元？”解決“一件上衣多少元”時(shí)，學(xué)生嘗試在原有線段圖的基礎(chǔ)上補(bǔ)充表示上衣價(jià)錢的圖（如圖2）。

圖2 褲子和上衣之間的數(shù)量關(guān)系線段圖

根據(jù)題目中褲子和上衣之間數(shù)量關(guān)系——“上衣的價(jià)格是褲子的3倍”，學(xué)生把褲子價(jià)格用一定長(zhǎng)度（如1厘米）的線段表示一份，上衣價(jià)格就用3個(gè)同樣長(zhǎng)度（3厘米）的線段表示。教師問(wèn)學(xué)生如何在線段圖上表示問(wèn)題時(shí)，學(xué)生隨即在圖中表示出已知條件及要解決的問(wèn)題；教師引導(dǎo)學(xué)生比較文字表達(dá)信息與線段圖表達(dá)信息的區(qū)別時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)情境圖中的條件和問(wèn)題都可以用線段圖表示出來(lái)，并且比情境圖更清晰、更直觀。

繪制線段圖既要掌握畫圖方法，又要理解圖形內(nèi)涵。學(xué)生獨(dú)立畫線段圖并說(shuō)明畫圖理由的過(guò)程，就是把文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為圖形語(yǔ)言的過(guò)程，轉(zhuǎn)換過(guò)程越完整、越規(guī)范，就說(shuō)明學(xué)生對(duì)題目信息理解越充分，對(duì)數(shù)量關(guān)系理解越透徹，對(duì)圖形語(yǔ)言表征形式理解得越準(zhǔn)確。學(xué)生之間相互交流和補(bǔ)充，有助于進(jìn)一步完善線段圖的表達(dá)形式（寫名稱、寫數(shù)量、畫括線、畫問(wèn)號(hào)），真正理解線段圖的內(nèi)涵，學(xué)會(huì)分析問(wèn)題并掌握解題思路。

三、經(jīng)歷線段圖理解過(guò)程，將圖形語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為符號(hào)語(yǔ)言

運(yùn)用線段圖的關(guān)鍵，是理解線段圖和分析線段圖。只有讀懂線段圖，學(xué)生才能獨(dú)立、正確地畫出線段圖，才能正確地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。因此，學(xué)生畫線段圖之前要學(xué)會(huì)閱讀線段圖。“畫”和“讀”是兩個(gè)相輔相成的過(guò)程，缺一不可。讀線段圖可以先看出圖中各部分所表示的獨(dú)立信息，再綜合起來(lái)看線段圖整體意義，還可以把各個(gè)部分進(jìn)行對(duì)比，聯(lián)想線段圖各部分之間隱藏的數(shù)量關(guān)系。

教師問(wèn)學(xué)生在線段圖（如圖2）上能表示哪些問(wèn)題時(shí)，學(xué)生用不同的方式解讀了線段圖的意義。解決購(gòu)買一套衣服一共需要多少錢時(shí)，有的學(xué)生列式為 48×3+48=192（元），并比劃線段圖說(shuō)明48×3是先求一件上衣的價(jià)格，再把兩部分合起來(lái)求一套衣服的價(jià)格；有的學(xué)生列式為（1+3）×48=192（元），在線段圖上說(shuō)明把褲子的價(jià)格看作1份，上衣價(jià)格有這樣的3份，求一套衣服多少元，就是求4個(gè)48是多少，列式為（1+3）×48。最后，學(xué)生根據(jù)線段圖順利解決了一件上衣比一條褲子貴多少元的問(wèn)題。

線段圖為學(xué)生順利解決問(wèn)題提供了很大的幫助。教師提供不完整的線段圖，讓學(xué)生用自己的方式理解，是順應(yīng)他們的認(rèn)知方式。學(xué)生用自己的理解方式理解線段圖后，能從中體會(huì)不同問(wèn)題在線段圖上的表征形式，根據(jù)線段圖聯(lián)想和倍問(wèn)題、差倍問(wèn)題的結(jié)構(gòu)特征，充分體現(xiàn)線段圖表征信息和數(shù)量關(guān)系的功能，能使抽象的文字語(yǔ)言直觀化、復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化、模糊的數(shù)量關(guān)系清晰化，從而幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。學(xué)生根據(jù)線段圖列出算式的過(guò)程，就是把圖形語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為符號(hào)語(yǔ)言解決問(wèn)題的過(guò)程；反過(guò)來(lái)，學(xué)生根據(jù)算式對(duì)應(yīng)指圖的過(guò)程，就是把符號(hào)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為圖形語(yǔ)言分析問(wèn)題的過(guò)程。學(xué)生在舉一反三、螺旋上升的過(guò)程中認(rèn)識(shí)了線段圖與解決問(wèn)題的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了圖形語(yǔ)言和符號(hào)語(yǔ)言的相互轉(zhuǎn)換，提升了問(wèn)題解決能力。