20世纪90年代以来,国际数学教育心理学一直在关注着数学视觉化表征的研究.日益丰富的理论研究与实证研究表明,视觉化表征对于减轻学生认知负荷,帮助学生解题有着重要的促进作用.在《义务教育数学课程标准(2011版)》中,更加注重视觉化表征对学生认知的影响以及培养学生使用视觉化表征的能力.但在教学实践中笔者发现学生使用视觉化表征帮助解题的水平不高,随后进行的关于学生使用视觉化表征帮助解题的水平的测试验证了这一点.本研究重点关注在此背景下,造成学生使用视觉化表征帮助解题的水平不高的原因,并试着给出可能的解决途径.研究综合运用了文献分析法、调查研究法、个案研究法以及内容分析法.首先,本文运用全美数学教师理事会发布的《行动的原则》中所提到的基于解题需要的思维类型和水平的数学任务分类理论试图构建视觉化教学的理论框架.其次,运用视觉化教学理论框架,并结合我国义务教育数学课程标准,对教材关于分数的多元化定义、图示表征呈现的特点以及一线教师关于《分数的初步认识》的教学实录与教学设计进行分析,给出如下的教学建议:(1)注意教材中分数概念的多样性,根据教材多元化解读分数定义.(2)使用多样化的图式,有助于培养学生理解图式、应用图式的能力.(3)课堂教学应更加注重不同思维类型与水平层次间相互转化能力的培养,而非单向的转化.最后依据视觉化数学教学理论框架,结合文献资料、课标、教材以及对一线教师的教学分析,对人教版《分数的初步认识》进行视觉化的教学重构.其实践效果有待进一步研究,但教学重构仍具有一定的理论与研究价值,作为从新的角度进行的教学尝试,期望改善学生对于分数概念、原理的理解并提高学生解题需要的思维水平.