在当今的数字时代,人工智能技术正引领着教育领域的一轮创新浪潮,其中知识图谱作为连接人工智能技术与教育实践的重要工具,在教学中的运用日趋广泛。此外,与知识图谱互补的问题图谱在教学中也具有不可小觑的价值。当前,各校陆续开展了轰轰烈烈的基于知识图谱和AI的教学创新探索,但是存在对相关概念、价值、应用不清晰的问题,所以,本文希望能抛砖引玉,与你一起思考,知识图谱建设的目的、意义是什么?为什么要建知识图谱?建了如何用?相比以往的教学,它与AI技术结合,能给师生带来什么变化,以期有比较清晰的建设目标、建设思路。
一、为何?知识图谱的目的与意义
我想问你一个问题,你是否在课程中制作了思维导图,或者引导学生在每个单元结束的时候绘制思维导图?该教学设计的目的是什么?这或许是你建设知识图谱的第一个最基本的意义。
知识图谱在课程中,可以将分散的信息通过节点和边的形式连接起来,形成一个具有层次和联系的结构化知识体系,可以解决学生理论知识体系不系统、学习路径不清晰、知识点联系模糊等多个痛点问题。这不仅能激发学生的学习兴趣,还能促进深度学习和提高学习效率。
问题图谱则从教学的目的出发,通过将复杂问题分解为子问题,并将这些问题映射到知识图谱上,将知识点有效联结,培养学生解决复杂问题的能力。这种方法使知识点能够围绕相关问题进行有机组织,鼓励学生进行探索性学习,提升批判性思维和创新能力。
二、如何?基于知识图谱的教学实施
知识图谱+AI技术,就像两个好兄弟,与课程融通,可以在原有教学模式的基础上,进一步体现出数字技术的威力,实现规模化教学与个性化教学兼容、差异教、个性学、精准评成为可能。那么,融入了知识图谱和AI的一节课如何设计呢?我们一起来探索一下!
课前:
教师活动:
l 构建章节或模块的知识图谱,为学生提供宏观学习概览,帮助学生构建学习脉络。
l 设计或选择与知识点相关、由浅入深的问题图谱。
l AI辅助备课,完成课堂教案和学习任务单等材料。
l 准备基于图谱的学习资源和学习任务单,引导学生自主学习。
l 基于学生知识点数据,了解重难点掌握率,精准设计课堂教学。
学生活动:
利用知识图谱了解即将学习的内容结构、路径和重难点,针对性学习。
l 根据知识点掌握率数据和个性化学习路径,查漏补缺,学习智能推荐的薄弱知识点,自测至知识点目标达成。
l 与AI互动提问破解疑问或由其推荐拓展资源深度学习。
l 通过问题图谱有针对性地准备和预习,构建初步的问题解决思路,在讨论区讨论。也可探索自建问题路径,自己搭建解决问题所需的知识点,开展学习。
l 根据兴趣跨课学习相关知识点,或学习智能推荐的学术资源,也可与AI互动深入探讨问题图谱的问题。
课中:
教师活动:
l 利用知识图谱辅助讲授课程,展示知识体系,使抽象概念具体化。
l 根据精准数据针对性讲解或答疑,数据驱动提质增效。
l 或教师使用知识图谱和问题图谱共同引导课堂教学,边讲解边展示相关问题的解决路径和知识点的联系,提升课堂的深度和广度。
l 问题驱动的互动:教师提出问题图谱中的复杂或疑难问题,组织学生讨论和合作解答。
l 引导学生小组内或与AI对话,深思、思辨,完成小组项目或问题。
学生活动:
l 在教师引导下,通过知识图谱掌握知识点间的联系,进一步理解重点难点,实现知识目标达成。
l 基于问题图谱,参与课堂讨论,锻炼解决实际问题的能力,使用知识图谱作为参照,加深对问题背后知识的理解。
l 与AI或小组协作解决问题,或利用问题图谱的指导尝试解决较为复杂的问题,锻炼分析问题和协作解决问题的能力。(文章摘自微信公众号基于慕课的教与学)