初中数学知识图谱构建研究

甘肃省兰州市第六十五中学 戴继军

一、领域知识图谱的构建

随着大数据技术和人工智能的发展，知识图谱的应用也日益广泛，Goolge于2012年5月份提出利用知识图谱改善搜索结果；紧随其后，国内外的其他互联网搜索引擎公司也纷纷构建了自己的知识图谱，例如搜狗的“知立方”、微软的Probase和百度的“知心”。

知识图谱的多样化导致了知识图谱构建方法的多样化，从目前的领域知识图谱构建的实践来看，整个构建过程除了系统本身具有抽取本体的功能外，对于科学性、正确性要求比较高的领域知识图谱，知识点、知识组织关系仍然需要专家的把关，以保证整个图谱的科学性。

二、初中数学知识图谱构建的流程

数学是研究数量关系和空间关系的科学，有其完整的知识体系，而且知识节点之间具有天然的相互关系，这些知识节点及其相互关系的描述就构成了数学知识图谱。局限于当前计算机辅助的知识图谱构建技术的精准度，为保证知识图谱的质量，促进知识图谱在数学教学过程中作用的发挥，教育领域学科知识图谱的构建主要采用人工为主，计算机技术为辅的方式，以保证知识图谱构建的精准度，提升知识图谱的质量。数学学科知识图谱的构建流程如下：（1）对课程标准的研究。（2）对一级学科知识点的分解与完善。（3）构建学科知识图谱。

三、初中数学知识图谱构建案例

以初中数学一元一次方程部分知识图谱的构建为例，来说明知识图谱的构建。

1.课标研读，提取一级知识点

初中数学一元一次方程部分内容，在《义务教育数学课程标准(2011年版)》中具有这样的描述：掌握等式的基本性质,能解一元一次方程、可化为一元一次方程的分式方程。依据课标描述，结合北师大版教材，可以提取一元一次方程部分内容的一级知识点，如下表所示：

2.分解细化，形成多级知识点

对一级知识点进行进一步细化，并标注各知识点的能力考核要求。标注后如下表所示：

3.建立图谱，可视化呈现

采用计算机软件，将知识图谱进行可视化，便于观察知识点及其之间的相互关系。

[1]S.Amit.Introducing the Knowledge Graph：Things，Not Strings Offical Blog（of Google），2012.

[2]知立方.http://baike.sougou.com/h66616234.html，搜狗百科.