摘 要:知識圖譜作為一種可視化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于課程教學(xué)中,學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程可運用知識圖譜技術(shù)建立學(xué)科知識體系和能力體系的映射關(guān)系,并基于教學(xué)目標圍繞學(xué)科及其知識模塊、知識主題構(gòu)建學(xué)科知識圖譜,將與目標相關(guān)的關(guān)鍵知識點、簡單問題、復(fù)雜問題厘清,從而找到解決問題所需的知識、方法,然后以目標為線索把所有相關(guān)知識點貫通,進行整合建構(gòu),以實現(xiàn)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和課程教學(xué)目標。
關(guān)鍵詞:學(xué)科知識圖譜;學(xué)前衛(wèi)生學(xué);課程教學(xué)
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:0450-9889(2025)03-0148-04
學(xué)前衛(wèi)生學(xué)主要研究0—6歲兒童身心發(fā)展特點及規(guī)律,分析學(xué)前兒童的生理機能特點和衛(wèi)生保健要求及措施,以增進兒童身心健康發(fā)展為目的,涵蓋了醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科知識。課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握幼兒衛(wèi)生保健和安全防護方面的知識和技能,強調(diào)提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng),為將來從事幼兒教育工作打下堅實基礎(chǔ)。
2012年5月,谷歌公司率先提出并公布知識圖譜(Knowledge Graph)的概念[1],引起國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。本課程團隊借助超星智慧教育平臺將知識圖譜運用到學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程建設(shè)中,通過可視化技術(shù)的應(yīng)用資源和工具,直觀、形象地呈現(xiàn)知識,建立知識點之間的關(guān)聯(lián)和層次結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生深入探究和理解知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,并借助AI智能平臺高效完成學(xué)生畫像和教師畫像,評估學(xué)習(xí)和課程建設(shè)的效果,最終實現(xiàn)數(shù)字化“教—學(xué)—評”一體化教學(xué),全面提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。
一、學(xué)科知識圖譜簡介
首先,學(xué)科知識圖譜不是簡單的思維導(dǎo)圖,而是以學(xué)科關(guān)鍵問題的邏輯關(guān)系為核心,與相應(yīng)的學(xué)科知識體系和能力體系建立映射關(guān)系的一種可視化表征工具。以目標評測維度為例,學(xué)科知識圖譜圍繞學(xué)科、知識模塊、知識主題構(gòu)建三維目標:知識目標、能力目標和素養(yǎng)目標,將目標相關(guān)的關(guān)鍵知識分點、分層(基本問題和復(fù)雜問題)厘清,梳理關(guān)鍵知識需要的相關(guān)知識以及解決在學(xué)習(xí)關(guān)鍵知識中遇到的問題的方法和策略,以目標為線索把所有相關(guān)知識點貫通,進行整合建構(gòu),通過基礎(chǔ)問題和復(fù)雜問題的解決過程發(fā)展思維能力[2]。
其次,知識圖譜中的各個結(jié)點代表知識點,包含定義、性質(zhì)和特點等,也代表結(jié)點之間的各種語義關(guān)系,如包含、前驅(qū)、后繼等。學(xué)科知識圖譜中結(jié)點間的關(guān)系具有明確的方向指向,不是隨意的鏈接;知識點之間具有相互性,而非孤立;知識點之間存在傳遞性:如果A—B—C,那么A—C。不同知識通過語義關(guān)系、認知關(guān)系相互連接,最終以直觀的網(wǎng)狀圖的形式呈現(xiàn),知識體系越龐大,網(wǎng)狀圖越復(fù)雜[3]。
再次,學(xué)科知識圖譜作為人工智能與教育深度融合的產(chǎn)物,可以將學(xué)科知識資源進行有序組織和優(yōu)化,進而映射學(xué)習(xí)者的思維模式和高階認知活動。與傳統(tǒng)教學(xué)相比較,學(xué)科知識圖譜幫助實現(xiàn)學(xué)科知識資源的聚合和分類,幫助學(xué)習(xí)者進行知識檢索和路徑推薦;借助學(xué)習(xí)者畫像,實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的指導(dǎo)和評價,并以直觀的圖示幫助學(xué)習(xí)者從宏觀上把握學(xué)科知識脈絡(luò),快速鏈接相關(guān)知識點[4]。
最后,智慧教育平臺通過程序設(shè)計和AI智能在輔助教師高效建構(gòu)專業(yè)、學(xué)科知識圖譜的同時,實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的自我診斷、自我指導(dǎo)和自我評估以及對專業(yè)、學(xué)科建設(shè)的評估。由此可見,知識圖譜可有效助力學(xué)前衛(wèi)生學(xué)等課程建設(shè),幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實現(xiàn)教學(xué)目標。
二、基于知識圖譜的學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程教學(xué)思路
(一)課程教學(xué)整體框架設(shè)計
課程以學(xué)習(xí)者為中心,關(guān)注學(xué)習(xí)者的個性化需求和學(xué)習(xí)過程,重視教師的支架作用和教師成長,并借助智慧教育平臺實現(xiàn)學(xué)習(xí)能力、資源整合、學(xué)生評估和教師評估四個方面的聯(lián)動。
學(xué)科資源庫是課程建設(shè)的重要內(nèi)容,借助信息技術(shù)和課程實踐為課程提供多元化的學(xué)習(xí)資源,包括但不限于教材、課件、視音頻、研究文獻等。不僅為學(xué)習(xí)者提供了豐富的學(xué)習(xí)材料和實踐指南,而且為教師提供了靈活的教學(xué)工具和課程設(shè)計資源。
學(xué)習(xí)者借助知識圖譜在進行個性化學(xué)習(xí)的全過程中生成學(xué)習(xí)者畫像。知識圖譜是課程資源的核心,涵蓋學(xué)前兒童衛(wèi)生保健的基礎(chǔ)知識、技能和案例等多個方面,為學(xué)習(xí)者提供全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。平臺會根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣、興趣和能力,為其推薦個性化的學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)資源,幫助其更好地掌握學(xué)科知識和技能。
畫像評估包括兩方面內(nèi)容。一是課程框架借助平臺的數(shù)據(jù)分析功能,對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程進行跟蹤和記錄,形成全面的過程性評估畫像。該畫像反映學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度、努力程度、進步情況、學(xué)習(xí)效率、能力發(fā)展等,為教師提供準確的學(xué)習(xí)者信息和反饋建議,幫助教師更好地指導(dǎo)學(xué)習(xí)者。二是平臺同樣可以生成教師畫像來實現(xiàn)對教師學(xué)科素養(yǎng)的評估。教師畫像反映教師的專業(yè)背景、教學(xué)經(jīng)驗、課程設(shè)計和評估能力等多個方面,幫助教師更好地了解自己的優(yōu)點和不足之處,并指導(dǎo)他們?nèi)绾芜M行改進和提高。
因此,學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程的整體設(shè)計思路是通過智慧教育平臺實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)、學(xué)科評估等功能,以提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果和學(xué)科素養(yǎng)。同時,通過多元化的學(xué)習(xí)資源和教師評估,提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。學(xué)科知識圖譜為實現(xiàn)課程的現(xiàn)代化教學(xué)提供了有力的支持和指導(dǎo)。
(二)課程教學(xué)實施過程的設(shè)計
課程實施是實現(xiàn)教育目標的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程圍繞知識層、教學(xué)層和學(xué)習(xí)層三個核心層面實施教學(xué),其構(gòu)建的“三層”課程實施過程設(shè)計模型如圖2所示。
第一,知識層。知識層注重學(xué)科知識的系統(tǒng)性、廣度、深度和溫度,尤其關(guān)注學(xué)科知識模塊的構(gòu)建。學(xué)科知識模塊按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)將學(xué)科知識進行劃分和組織,形成知識單元,構(gòu)成課程知識體系的基本單位。學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程可以按照學(xué)科知識體系分為七大知識模塊,如生理基礎(chǔ)模塊、營養(yǎng)學(xué)模塊、生長發(fā)育模塊、疾病預(yù)防模塊等。每個模塊又包含不同的子模塊和知識點,如營養(yǎng)學(xué)模塊分為營養(yǎng)素、膳食特點、膳食衛(wèi)生和食物中毒子模塊,最終分解成各個知識元,N個知識元共同構(gòu)成學(xué)科知識系統(tǒng)。
第二,教學(xué)層。教學(xué)層圍繞課前、課中和課后三個進程進行設(shè)計。課前,注重個性化學(xué)習(xí),借助平臺進行資源、路徑推薦和學(xué)習(xí)反饋。課中,關(guān)注師生互動和課堂實測的情況,教師從中及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并給予指導(dǎo)和幫助。如通過案例分析、小組討論、角色扮演等方式,在互動中碰撞提升;或者借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段,拓展教學(xué)渠道,提高教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。課后,重視多元化的教育實踐,包含但不限于作業(yè)測試、案例分析、教育見習(xí)或?qū)嵙?xí)及證考賽等實踐活動,培養(yǎng)專業(yè)能力和職業(yè)能力。如組織開展幼兒園實踐、衛(wèi)生檢查等活動,在實際操作中了解和掌握衛(wèi)生知識和保健方法。
第三,學(xué)習(xí)層。學(xué)習(xí)層關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)全過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣,關(guān)注反饋學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力,綜合評估學(xué)生在學(xué)習(xí)全過程的學(xué)習(xí)效果。圖譜平臺根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)反饋信息及時給予反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生改進學(xué)習(xí)方法和提高學(xué)習(xí)效果,達成學(xué)科教學(xué)目標。
(三)學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程知識圖譜構(gòu)建模型
構(gòu)建適宜的學(xué)科知識圖譜是實施課程教學(xué)的基點和核心,以圖形化的方式呈現(xiàn)學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)在聯(lián)系,幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識。知識圖譜主要圍繞知識模塊、知識對象和學(xué)習(xí)資源三個部分進行設(shè)計和建構(gòu),其建構(gòu)模型如圖3所示。
首先,學(xué)前衛(wèi)生學(xué)共七大知識模塊,每個知識模塊融入各類元素,注重專業(yè)知識、職業(yè)素養(yǎng)和思政教育。知識模塊包含教學(xué)目標、教學(xué)重難點、教學(xué)策略、教學(xué)活動和單元練習(xí)等版塊。融入各類元素后,每個模塊都按照知識、能力和素養(yǎng)三維目標制訂教學(xué)目標,并結(jié)合學(xué)情和模塊內(nèi)容確定教學(xué)重難點;繼而為實現(xiàn)教學(xué)目標選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段,即教學(xué)策略(注:知識圖譜以節(jié)點的形式呈現(xiàn)各種教學(xué)策略,并建立聯(lián)系,從而使學(xué)生能夠清晰地了解各種教學(xué)策略的使用場景和效果);之后開展教學(xué)活動和設(shè)置單元練習(xí)內(nèi)容。其次,圍繞知識模塊設(shè)計每個子模塊的知識對象。該學(xué)科知識對象主要是定義、概念、特點和性質(zhì)等。最后,圍繞知識對象挑選、建設(shè)學(xué)習(xí)資源,進行資源整合。學(xué)習(xí)資源的內(nèi)容多元,包括但不限于同伴、教材、微課、課件、案例和比賽等;形式亦多元,借助平臺,以網(wǎng)頁、音視頻、文檔和圖片等為主。在知識圖譜中,以節(jié)點形式將這些學(xué)習(xí)資源呈現(xiàn),并建立聯(lián)系,學(xué)生能夠快速找到適合自己的學(xué)習(xí)資源,輔助進行高效的學(xué)習(xí)。
三、基于知識圖譜的課程教學(xué)探索
(一)基于知識圖譜促進學(xué)生個性化學(xué)習(xí)
在這門課程中,學(xué)生可以在平臺上通過知識圖譜輔助實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。首先,知識圖譜本身可以呈現(xiàn)課程的知識點及其內(nèi)在聯(lián)系,借助平臺實現(xiàn)知識點可視化、知識點檢索(模糊檢索和精準檢索)及關(guān)聯(lián)知識檢索,極大地提高學(xué)習(xí)效率。其次,學(xué)生可以根據(jù)自身的知識水平和興趣愛好,選擇適合的學(xué)習(xí)路徑和知識點進行學(xué)習(xí)。再次,平臺還為學(xué)生提供資源推薦、優(yōu)化路徑推薦、知識問答和問題解決等服務(wù),提升個性化學(xué)習(xí)的針對性。最后,平臺記錄和分析學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的全過程,生成學(xué)習(xí)者畫像。學(xué)習(xí)者畫像包括學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)成績等信息,能更好地幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況并進行評估和調(diào)整。
值得注意的是,智慧教育平臺是實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,可以為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)資源、智能化學(xué)習(xí)工具和個性化服務(wù)推薦,比如,在線課程、模擬測試、問答社區(qū)等。
概括而言,知識圖譜對學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)具有重要的作用。借助知識圖譜,學(xué)生可以更好地理解課程的知識點及其內(nèi)在聯(lián)系,選擇適合的學(xué)習(xí)路徑和知識點,建立自己的學(xué)習(xí)者畫像并進行評估。平臺也為學(xué)生提供智能化的學(xué)習(xí)工具和多樣化的學(xué)習(xí)資源,幫助學(xué)生更好地進行自主學(xué)習(xí)和交流互動,提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率。
(二)基于知識圖譜促進學(xué)生的思維養(yǎng)成與發(fā)展
基于知識圖譜的個性化學(xué)習(xí),經(jīng)歷從簡單問題到復(fù)雜問題的解決過程,發(fā)展思維能力。學(xué)生的思維培養(yǎng)與發(fā)展的詳細路徑如圖4所示。
首先,形成學(xué)科知識群。基于知識圖譜的個性化學(xué)習(xí)過程,根據(jù)自身的知識水平和興趣選擇學(xué)習(xí)路徑,通過知識圖譜激活知識點和資源庫中的對應(yīng)點,更好地理解學(xué)科知識點及其內(nèi)在聯(lián)系,逐漸形成自己的學(xué)科知識群。在這個過程中,學(xué)生不斷感知、理解、記憶學(xué)科知識,將其納入自己的知識體系中。
其次,簡單問題的解決。利用已有的學(xué)科知識解決簡單問題。如兒童日常飲食營養(yǎng)的簡單問題(主要指單一學(xué)科或主題的理論問題),通過抽取所學(xué)的營養(yǎng)學(xué)知識給出正確答案。這個過程重在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和記憶。
再次,復(fù)雜問題的解決。面對復(fù)雜問題,需要運用更深入的學(xué)科知識和更廣泛的其他知識來進行分析和解決。例如,兒童生長發(fā)育的問題,可能需要結(jié)合生理學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)等多方面的知識給出合理的解決方案。這個過程需要具備較高的綜合思維能力,將不同領(lǐng)域的知識結(jié)合起來,對問題進行全面、深入的分析。與此同時,通過這個過程,教師評價學(xué)生的分析、綜合、運用知識和創(chuàng)新能力,評估其思維發(fā)展水平和學(xué)習(xí)水平,并進行相應(yīng)指導(dǎo)。
最后,達成培養(yǎng)目標。在解決問題的過程中,學(xué)生需要明確目標,即要解決什么問題,以及如何解決問題。這需要具備一定的分析、綜合、推理能力,從繁雜信息中提取關(guān)鍵信息,找到問題癥結(jié),制定有效的解決方案。學(xué)生將所學(xué)的知識應(yīng)用到實際中,解決實際問題,并在這個過程中不斷反思和總結(jié),將知識轉(zhuǎn)化為自己的內(nèi)在知識,培養(yǎng)和發(fā)展解決問題能力、學(xué)科思維能力和綜合能力。
由此可見,從簡單問題到復(fù)雜問題的解決過程中,學(xué)生思維能力得到了全面的培養(yǎng)、發(fā)展和提高,從感知、理解、記憶基礎(chǔ)知識的階段逐漸發(fā)展到了分析、綜合、推理和創(chuàng)新思維的階段。
通過對學(xué)科知識圖譜在學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程建設(shè)中的應(yīng)用分析,我們懂得了知識圖譜如何幫助學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)以及評估學(xué)習(xí)效果;以直觀化方式將復(fù)雜的知識點呈現(xiàn),幫助學(xué)生更好地理解和掌握課程內(nèi)容;建立知識點之間的關(guān)聯(lián)和層次結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生深入理解和探究知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而提高思維能力和創(chuàng)新能力。平臺能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)能力、資源整合、學(xué)生評估和教師評估的四方聯(lián)動,從而更好地滿足學(xué)習(xí)者的個性化需求。此外,將各類元素融入知識圖譜中,能可視化展示各類知識的結(jié)合點。因此,將學(xué)科知識圖譜應(yīng)用于學(xué)前衛(wèi)生學(xué)課程建設(shè),能實現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),促進學(xué)科教學(xué)、教學(xué)目標和教學(xué)評估的達成。
參考文獻
[1]馬昂,于艷華,楊勝利,等.基于強化學(xué)習(xí)的知識圖譜綜述[J].計算機研究與發(fā)展,2022(8):1694-1722.
[2]范佳榮,鐘紹春.學(xué)科知識圖譜研究:由知識學(xué)習(xí)走向思維發(fā)展[J].電化教育研究,2022(1):32-38.
[3]余勝泉,李曉慶.區(qū)域性教育大數(shù)據(jù)總體架構(gòu)與應(yīng)用模型[J].中國電化教,2019(1):18-27.
[4]趙宇博,張麗萍,閆盛,等.個性化學(xué)習(xí)中學(xué)科知識圖譜構(gòu)建與應(yīng)用綜述[J].計算機工程與應(yīng)用,2023(10):1-21.
注:本文系2024年江西省職業(yè)教育與成人教育教學(xué)改革研究課題“認知負荷理論視角下高職學(xué)前教育專業(yè)數(shù)字教材建設(shè)的實證研究——以《學(xué)前衛(wèi)生學(xué)》為例”(JXJG-24-46-4)的研究成果。
(責(zé)編 盧建龍)
作者簡介:宋京蕓,1988年生,河南安陽人,教育管理博士,講師,贛州師范高等專科學(xué)校,研究方向為學(xué)前教育;蘭琳,1997年生,江西贛州人,學(xué)前教育學(xué)碩士,助教,贛州師范高等??茖W(xué)校,研究方向為學(xué)前教育。