摘要：本研究聚焦小学数学教学领域，探索知识图谱在优化学习路径方面的应用。通过构建小学数学知识图谱，阐述其在帮助学生建立系统知识体系、提升学习效率等方面的重要作用，并结合具体教学实践案例，分析知识图谱的应用策略及实施效果。研究表明，知识图谱能够引导学生进行主动学习，提升数学学习成绩与思维能力，为小学数学教学的创新发展提供了新的思路与方法。​

关键词：小学数学；知识图谱；学习路径；教学实践​

一、引言​

小学数学作为基础教育的重要组成部分，对培养学生的逻辑思维、问题解决能力有着不可替代的作用。然而，传统小学数学教学往往侧重于知识点的孤立传授，学生难以建立起知识之间的内在联系，导致知识体系碎片化，学习效率不高。知识图谱作为一种揭示知识之间关系的有效工具，能够将小学数学的知识点以可视化的形式呈现，帮助学生理解知识的结构与脉络，从而优化学习路径，提升学习效果。因此，探索知识图谱在小学数学教学中的应用具有重要的理论与实践意义。​

二、小学数学知识图谱的构建​

（一）确定知识节点​

小学数学知识涵盖数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践四大领域。首先，对小学数学教材进行深入分析，梳理出各个领域的核心知识点，将这些核心知识点作为知识图谱的节点。以数与代数领域为例，整数、小数、分数的认识与运算，以及简易方程等都可作为知识节点。​

（二）梳理知识关系​

确定知识节点后，需分析各节点之间的关系。小学数学知识之间存在多种关系，如层级关系、并列关系、因果关系等。以图形与几何领域为例，长方形和正方形是特殊的平行四边形，它们与平行四边形构成层级关系；而长方形的周长和面积计算方法，则是并列关系。梳理这些关系，能够清晰地展现知识的逻辑结构。

（三）绘制知识图谱​

借助专业绘图软件或思维导图工具，将知识节点和它们之间的关系以图形化的方式呈现出来，形成小学数学知识图谱。图谱中，每个知识节点用一个图形表示，节点之间的关系用线条和箭头表示，以便学生直观地理解知识的层次和逻辑。

三、利用知识图谱优化小学数学学习路径的策略​

（一）基于知识图谱进行预习指导​

在学习新内容之前，教师可引导学生借助知识图谱了解所学知识在整体知识体系中的位置和作用，明确学习目标。例如，在学习 “三角形的面积” 之前，学生通过知识图谱发现三角形面积计算与平行四边形面积计算密切相关，从而带着疑问进行预习，提升预习的针对性和有效性。​

（二）运用知识图谱开展课堂教学​

情境导入：教师依据知识图谱创设教学情境，引导学生回顾已学知识，自然地引出新知识。如在教授 “小数的加减法” 时，通过复习整数加减法的计算方法，让学生借助知识图谱中的联系，思考小数加减法的计算规则。​

知识探究：在课堂探究环节，教师利用知识图谱帮助学生梳理探究思路。以 “圆的周长” 教学为例，教师引导学生通过知识图谱，从直线图形的周长概念出发，探索圆的周长与直径的关系，培养学生的逻辑思维能力。​

总结归纳：课堂结尾，教师运用知识图谱帮助学生梳理本节课所学内容，明确知识点之间的联系，使学生构建完整的知识体系。​

（三）借助知识图谱进行复习巩固​

在复习阶段，知识图谱扮演着至关重要的角色，它能够帮助学生系统地回顾和整理所学的知识点，从而有效地查缺补漏。教师可以指导学生利用知识图谱，自主地梳理和整合知识点，通过绘制思维导图的方式，进一步加深对知识的理解和记忆。此外，教师还可以依据知识图谱来设计具有针对性的练习题，以此来强化学生对重点知识的掌握，确保学生能够在复习过程中取得更好的学习效果。

四、实践效果分析​

（一）学习兴趣与态度​

根据最近进行的问卷调查结果，我们可以观察到一个非常有趣的现象：那些在教学过程中使用了知识图谱辅助的班级，学生们对数学这门学科的学习兴趣有了明显的提升。不仅如此，学生们的学习态度也变得更加积极主动。他们普遍反映，知识图谱的应用使得数学知识的呈现方式变得更加清晰，同时也更加有趣，这极大地帮助了他们对数学知识的理解和记忆。​

（二）学习成绩​

通过对期末考试成绩的深入分析，我们发现了一个显著的趋势：那些在教学中应用了知识图谱的班级，在数学成绩上明显地超越了那些采用传统教学方法的班级。特别是在解决一些综合性较强的问题时，这些学生展现出了更为出色的分析问题和解决问题的能力。这一结果表明，知识图谱不仅帮助学生构建了一个系统的知识框架，而且显著提升了他们将所学知识综合运用到实际问题解决中的能力。

（三）思维能力​

在课后对学生进行的访谈中，我们发现了一个令人鼓舞的现象：那些在学习过程中使用了知识图谱的学生，在思考问题时表现出了更高的条理性。他们能够更加主动地将新学到的知识与已有的知识体系进行联系，这种主动的关联和整合极大地锻炼了他们的逻辑思维和发散思维能力。​

五、结论与展望​

本研究通过构建小学数学知识图谱，并将其应用于教学实践，证明了知识图谱在优化小学数学学习路径方面的有效性。它不仅帮助学生建立了系统的知识体系，提升了学习效率和成绩，还培养了学生的逻辑思维和自主学习能力。然而，在实践过程中也发现一些问题，如知识图谱的构建需要教师投入大量时间和精力，部分学生对知识图谱的使用不够熟练等。​

未来，需要进一步探索如何开发更便捷、高效的知识图谱构建工具，减轻教师负担；同时，加强对学生使用知识图谱的指导，提高学生的自主学习能力。此外，还可将知识图谱与信息技术深度融合，如开发基于知识图谱的数学学习 APP，为学生提供个性化的学习服务，推动小学数学教学的创新与发展。

参考文献：

[1]钟卓.人工智能支持下的智慧学习模型构建及应用研究[D].东北师范大学，2023.DOI：10.27011/d.cnki.gdbsu.2023.000004.

[2]张丽.小学数学教师关键能力测评模型构建及应用研究[D].山东师范大学，2021.DOI：10.27280/d.cnki.gsdsu.2021.001904.

[3]刘苏蕙.基于知识图谱的小学生数学知识缺陷研究[D].西北民族大学，2019.DOI：10.27408/d.cnki.gxmzc.2019.000375.