基于知识图谱的小学二年级数学学习诊断的实证研究

张利芳

（甘肃省天水市武山县洛门中心小学，甘肃 天水 741306）

数学具有抽象性和逻辑性的特点。这两种特点就决定了学生难以理解和掌握具体的数学知识。当前，可以利用知识结构图为学生讲解具体的知识，虽然知识结构图可以让学生明确直观地看到知识点之间的联系，但是针对学生的具体学习情况，老师不能很好地把握。由此可见，这种模式存在着局限性。基于此，笔者详细介绍知识图谱这种教学方法，既能帮助学生掌握数学知识，也可以明晰学生学习中的不足，提高教学的有效性。

一、知识图谱的概述

知识图谱属于图书情报学领域，可以利用绘制、分析学科内容，研究该学科的内涵，展示数学知识和结构的关系。知识图谱通常是利用图形结构来显示数学知识之间的关系，并且还能明确学生学习过程中存在的缺陷和不足。所以，老师首先要熟练掌握与知识图谱有关的理论内容，然后采取有效的方法融入二年级数学内容，构建知识图谱。笔者在教学过程中，主要利用知识图谱开展以下内容：根据班级内学生的测试数据和具体情况，找出学生出错率比较高的知识点和题目，然后根据学生出错的环节找到错误的原因，最后整合学生的错因，为学生做出详细地讲解，这样可以起到好的教学效果。

二、知识图谱在小学二年级数学学习诊断中的具体应用

（一）利用知识图谱，挖掘数学中的隐形知识

众所周知，数学中的表面知识很容易被发现，但是一些隐形、深度的知识很难被发现，往往需要通过深度的挖掘才能显示出来，并且这些隐形的知识往往是重点的内容，在数学知识的学习和实际运用中价值更大。比如，在评价优秀学生时，老师不能只根据学生的学习情况和成绩作为评价学生的唯一指标，应该将学生的个人品德、学习习惯等连接在一起，这样的分析才更加全面和合理。

（二）用知识图谱构建智能教材系统

不管是哪一门科目的教学，都离不开教材做指导。新环境下，教材的形式不再仅仅是单一的纸质教材，也增加了电子版和视频版。随着信息技术在教学中的应用，各种各样的信息资源出现在学生的学习和生活中，那么如果只利用传统的数学教材开展教学，这就严重影响了信息的传播和更新。在学习和生活中，我们会发现这种现象：可能作者在编写教材时内容是先进的，但是经过一段时间后，教材出版以后却发现内容过时了，这样就造成新的知识得不到及时的更新，难以适应新情况的需要。但是如果利用知识图谱构建教材就可以保障教材信息的实时更新。那么，老师可以依照教材的结构和内容，找出其中的联系，绘制出一张完整的知识图谱，然后标明不同的内容以及章节之间存在的联系。通过这种方式，可以灵活方便的利用知识图谱教材开展具体的数学教学活动。

（三）利用知识图谱生成试题库

在知识图谱利用的前提下，可以根据学生的学习情况制作一个有针对性的训练题库，题库中包括学生容易出错的一些问题、陷阱问题以及有助于启发学生思维地题目，该题库可以当做联系，同时也可以当做试卷来诊断测试学生学习中存在的不足。该题库和传统的题库不同，传统的题库比较固定，并且题目类型可能也不是最新的内容，但是利用知识图谱生成的题库弹性很大，并且题目类型很多，可以帮助学生学习很多知识，了解更多内容。例如，在学习小学数学二年级《数据收集整理》的相关知识时，该部分内容主要涉及到调查内容，学生通过具体的调查得出数据，然后绘制成具体的表格。这时学生可以利用知识图谱继续延伸内容，分析存在数据差异的原因等问题通过知识图谱学生可以涉猎到更多的试题和内容，拓宽学生的知识面。

（四）利用知识图谱开展作业和试卷批改工作

批改作业和试卷是一项比较繁重并且要求老师必须要完成的任务，如果仅仅依靠老师自己批改，可能会存在一些错误，降低作业批改的效率和准确率。那么，为了改变现状，老师可以以知识图谱为前提，利用智能机器人系统完成作业批改工作。同时，老师也可以自行设计题目类型，将学生的作业提交给智能系统批改，会立即显示结果，更重要的是，还可以给学生提出具体的指导和批语。这样老师可以明确学生数学学习中存在的误区和不足，为学生提供有针对性的教育和指导。

（五）利用知识图谱分析学生的学习情况

在数学教学中，利用知识图谱技术，能够透视每个学生的学习情况，进而可以分析出学生的学习成绩和学习情况、学习的方式、个人的兴趣爱好等，实现这些方面之间的联系。那么老师就可以根据不同的情况制定差异化的教学模式，提高教学的有效性。

结束语

在小学数学教学中，知识图谱作为一种有效的教学和诊断学生学习情况的方法，需要数学老师重点关注，并且还要利用知识图谱开展具体的教学活动，帮助学生更加深入地理解数学知识，明晰自己学习过程中存在的不足，改进缺点，实现数学成绩的有效提升。