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基于知识图谱的高中信息技术个性化教学策略
摘要:本文聚焦于基于知识图谱的高中信息技术个性化教学策略,以高中信息技术上海科技教育出版社教材为依托,深入剖析其重要意义、现存问题,并结合实例提出针对性对策。旨在借助知识图谱技术,打破传统教学模式束缚,满足学生多样化学习需求,提升信息技术教学质量,助力学生信息素养与综合能力发展,为高中信息技术教育改革提供有益参考。
关键词:知识图谱;高中信息技术;个性化教学;上海科技教育出版社
1.引言
在信息技术飞速发展的时代,高中信息技术课程承载着培养学生信息素养、适应数字化社会的重任。然而,传统教学模式难以兼顾学生个体差异,教学内容与方法缺乏精准性。知识图谱作为一种强大的知识可视化工具,为高中信息技术教学变革带来新契机。它能整合知识体系,挖掘知识点关联,为个性化教学提供有力支撑。但在基于高中信息技术上海科技教育出版社教材的实践过程中,仍面临诸多挑战,亟待探索有效策略,实现信息技术教学的精准赋能。
2.基于知识图谱的高中信息技术个性化教学策略的重要意义
(1)满足学生个性化学习需求
高中学生信息技术基础与学习能力参差不齐。知识图谱可清晰呈现知识脉络,如上海科技教育出版社教材中 “数据管理与分析” 章节,对于基础薄弱学生,借助图谱能从基础数据概念、表格创建入手,按图索骥逐步深入;而学有余力者,可通过图谱快速定位高级数据分析方法、数据库构建等拓展内容,自主选择学习路径,精准提升,避免 “一刀切” 教学,激发学习动力。
(2)提升教学效率与质量
教师利用知识图谱可精准把握教学重难点。以 “算法与程序设计” 为例,图谱展示各算法逻辑关系、适用场景,教师据此设计教学流程,针对高频易错算法重点讲解、强化练习;复习时,学生依图谱串联知识,查漏补缺,构建完整知识框架,减少学习盲目性,提高课堂效率,让信息技术教学事半功倍。
3.基于知识图谱的高中信息技术个性化教学策略的问题
(1)知识图谱构建不完善
部分教师制作图谱时,简单罗列教材知识点,未深度挖掘内在逻辑。如学习 “多媒体技术应用”,图谱仅呈现图片、音频、视频格式分类,未关联不同格式转换原理、适用软件底层技术,学生知其然不知其所以然;且未结合前沿动态更新,如新兴多媒体编码标准未纳入,知识陈旧,无法为教学提供深度指引,限制学生知识拓展。
(2)教学应用缺乏灵活性
课堂教学常机械套用知识图谱,未考虑学生实时反馈。在 “网络技术基础” 教学中,按图谱顺序讲解网络拓扑结构、IP 地址分配后,学生对实际组网配置困惑未解,教师未调整节奏,继续推进,学生被动接受;小组合作学习时,未依学生特长分组利用图谱探究,如擅长实践学生未主导实操任务,学习参与度不均,个性化优势难显,教学效果打折。
4.基于知识图谱的高中信息技术个性化教学策略的对策
深度构建知识图谱堪称是开启个性化学习宝藏之门的神奇钥匙。教师作为这场知识探索之旅的领航人,肩负着深耕教材、广纳知识百川的重任。以上海科技教育出版社教材为基石,每一页、每一个章节都蕴藏着无尽的智慧结晶,等待教师去挖掘、去雕琢。就拿备受瞩目的 “人工智能初步” 章节来说,教材中所呈现的基础概念仅仅是冰山一角,是学生踏入人工智能奇幻世界的最初台阶。为了帮助学生构建更为立体、全面且深入的知识体系,教师必须拓宽视野,广泛涉猎多元知识资源。引入前沿的学术论文,无疑是为学生打开了一扇通往科研最前沿的瞭望窗。当学生透过这扇窗,深入研读那些剖析深度学习算法原理的论文时,仿佛置身于顶尖科学家的实验室,亲眼目睹复杂的神经网络如何在海量数据的 “喂养” 下,通过一次次精密的运算,实现对图像、语音等信息的精准识别与处理。这不仅让学生对人工智能的理解从模糊的概念层面跃升至清晰的原理认知,更激发了他们对未知知识的强烈探索欲。
与此同时,教师还要善于运用生动形象的科普视频,将抽象的知识具象化,拉近学生与前沿科技的距离。展示 AI 在医疗领域大显身手的实例,如智能诊断系统如何通过分析医学影像,在瞬间捕捉病症细微特征,辅助医生做出精准判断,拯救无数生命;再看 AI 在智能交通系统中的卓越表现,实时优化路况,合理调配信号灯时间,让城市交通畅行无阻。这些震撼人心的画面,让学生真切感受到人工智能并非遥不可及的科幻概念,而是切实融入日常生活、改变世界的强大力量。
更为关键的是,教师要像一位智慧超群的架构大师,对知识进行精心分层分类构建。以 AI 图像识别这一关键领域为例,最底层犹如一座大厦的根基,是支撑整个技术的数学模型。这里涵盖了线性代数中的矩阵运算、概率论中的概率分布等基础数学知识,它们相互交织,构建起算法运行的底层逻辑框架;中层则是清晰流畅的算法流程,如同大厦的主体结构,详细展示图像从输入系统的那一刻起,如何一步步历经特征提取、模型匹配等精细工序,最终实现精准分类与识别;上层紧密连接现实世界,是丰富多彩的行业实例,如同大厦顶端闪耀的明珠,呈现出安防监控领域利用人脸识别技术精准抓捕嫌疑人、电商平台凭借图像识别实现个性化商品推荐等成功应用典范。通过这样层层递进、环环相扣的关联构建,知识图谱就如同枝繁叶茂、根系发达的智慧巨树,学生既能牢牢扎根于基础知识的土壤,汲取养分茁壮成长,又能顺着知识的枝干不断向上攀爬,眺望远方更为广阔的科技天地,为个性化学习筑牢坚不可摧的根基,满足不同层次、不同兴趣学生的求知渴望。
创新教学应用模式则是让知识图谱释放最大能量、照亮学习之路的强力催化剂。教师要充分发挥教育智慧,以知识图谱为核心,对教学流程进行全方位、动态化重塑,让课堂焕发出前所未有的活力与智慧光芒。以 “信息系统与社会” 这一综合性强、与现实紧密相连的教学内容为例,课前准备阶段便如同一场精心策划的战略布局,教师依据知识图谱精准洞察学生的知识储备差异,有的放矢地推送预习任务。对于那些信息技术基础相对薄弱、仍在知识海洋浅滩摸索的学生,图谱指引他们将目光聚焦于信息系统在日常生活场景中的常见应用。比如超市收银系统如何凭借简洁高效的操作界面、精准快速的扫码识别技术,实现商品的便捷结算,让购物流程变得轻松流畅;图书馆借阅系统又是怎样依托信息化管理手段,实现书籍的精准检索、借阅记录的实时更新,为读者提供优质服务。通过这些熟悉且易懂的实例,学生能够轻松跨越知识门槛,初步建立对信息系统的感性认知,带着满满的好奇与自信开启后续学习之旅。
5.结束语
基于知识图谱的高中信息技术个性化教学策略探索之路虽有坎坷,但前景光明。正视现存问题,以科学构建、创新应用为羽翼,借上海科技教育出版社教材丰富资源,定能让知识图谱照亮学生信息技术学习之路,精准满足需求,提升信息素养,为其数字化未来奠基,推动高中信息技术教育迈向新高度,让课堂绽放智慧光芒。
参考文献:
[1] 何飞.基于大数据的高中信息技术个性化教学研究.教育学,2024-12.
[2] 高峰.大数据背景下高中信息技术个性化教学研究分析.教育学,2019-08.
[3] 刘书宏.基于大数据的初中信息技术课程个性化教学研究.教育学,2024-11.
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