李艳茹 周子力 倪睿康 马腾 高书林 王彦冰

摘  要： 文章以人教版高中数学必修课程为例，探讨了面向中学生教学的学科知识图谱的构建过程与应用，具体阐述了构建学科知识图谱的方法和步骤。针对传统知识图谱中知识点存储与推理方法的弊端，提出一种CRA模型，可以便捷且有效地构建图谱，充分发挥图谱功能。最后，通过已构建的知识图谱编辑系统，对高中数学课程知识图谱进行构建与展示。

关键词： CRA模型; 学科知识图谱; 个性化学习; 可视化

中图分类号：TP399          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2021）04-65-04

Abstract： Taking the compulsory high school mathematics course of PEP as an example， this paper discusses the construction process and application of the subject knowledge graph for middle school students' teaching， and elaborates the methods and steps of constructing the subject knowledge graph. Aiming at the disadvantages of knowledge point storage and reasoning method in traditional knowledge graph， a CRA model is proposed， which can construct the graph conveniently and effectively and give full play to its function. Finally， the knowledge graph of high school mathematics curriculum is constructed and displayed through the established knowledge graph editing system.

Key words： CRA model; subject knowledge graph; personalized learning; visualization

0 引言

数学作为一门最基础的工具学科，其教学工作一直广受社会各界的关注。大量研究发现，中学生不具備对模型和建模本质的深层次的认知，更缺少用模和建模的能力[1]，因而学生往往难以记住每一个知识点，无法建立各个知识点之间的联系，从而不能将知识点灵活应用。而知识图谱中知识点之间具有关联性，有助于学生对于知识点的记忆与深层次理解，易于学生形成数学这门课程的认知网络，从而激发学生自主学习与独立思考的能力。

文献[1，2]将知识图谱引入到教学当中，主要采用构建学科知识图谱，把学科知识内容的知识点进行梳理，建立起知识点间关系的方法。但其学科知识图谱的表示、存储与推理还是基于RDF或OWL，不适合海量知识的表达，使得知识图谱功能的发挥受到影响。针对以上问题，本文将基于CRA模型，结合知识图谱编辑器对知识图谱进行构建与可视化展示。……