初中化學(xué)學(xué)科知識圖譜的構(gòu)建與可視化查詢系統(tǒng)的實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-10-31 20:57
知識圖譜是隨著信息革命而出現(xiàn)的新興知識管理方式,旨在將龐大冗余的知識形成體系化、規(guī)范化的結(jié)構(gòu),用來挖掘和圖形可視化展現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)和知識間關(guān)系;诔踔谢瘜W(xué)零散的知識點,學(xué)生較難記憶、理解且知識點存儲孤立致使解決綜合問題出現(xiàn)思維不清晰的現(xiàn)象,在加上大多學(xué)生缺乏整合自己知識的意識觀念,他們學(xué)完初中化學(xué)都很難建構(gòu)自己的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的問題。本文采用知識圖譜技術(shù)來構(gòu)建初中化學(xué)學(xué)科知識圖譜,用來揭示化學(xué)學(xué)科知識體系、規(guī)范知識結(jié)構(gòu)方式、構(gòu)建知識點間的關(guān)聯(lián)。本文通過文獻(xiàn)分析,了解到構(gòu)建知識圖譜往往基于領(lǐng)域知識本體概念進(jìn)行構(gòu)建。本研究選用通用學(xué)科本體“五步構(gòu)建法”作為基礎(chǔ)方法,結(jié)合本文設(shè)計的化學(xué)學(xué)科本體數(shù)據(jù)模型,提出化學(xué)學(xué)科本體構(gòu)建目標(biāo)和方法,進(jìn)行初中化學(xué)知識圖譜設(shè)計和構(gòu)建實戰(zhàn),并參考軟件工程結(jié)構(gòu)化的開發(fā)方法,設(shè)計、開發(fā)基于初中化學(xué)知識圖譜在線查詢網(wǎng)站系統(tǒng),供師生們使用,為化學(xué)知識圖譜的應(yīng)用研究提供實踐支持,利用問卷調(diào)查和師生訪談來收集師生試用的數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明:基于化學(xué)知識圖譜的學(xué)習(xí)方式能夠提高學(xué)生對化學(xué)的興趣和信心,增強學(xué)習(xí)的主動性,幫助他們獲得良好的情感體驗。并且還增強了學(xué)生把握化學(xué)整體結(jié)構(gòu)和知...
【文章來源】:上海師范大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 初中生在學(xué)習(xí)化學(xué)時遇到的問題
1.1.2 知識圖譜與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的聯(lián)系
1.1.3 知識圖譜對教育資源的影響
1.2 研究意義
1.3 研究現(xiàn)狀分析
1.3.1 知識圖譜應(yīng)用于教育領(lǐng)域的現(xiàn)狀
1.3.2 知識圖譜在化學(xué)學(xué)科中的現(xiàn)狀
1.4 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.5 研究問題和研究方法
1.5.1 研究問題
1.5.2 研究方法
第2章 相關(guān)教育理論與技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 知識圖譜
2.1.1 知識圖譜定義
2.1.2 學(xué)科知識圖譜
2.1.3 本體論
2.1.4 知識圖譜與本體
2.1.5 知識圖譜與圖數(shù)據(jù)庫
2.1.6 知識圖譜與思維導(dǎo)圖
2.2 知識可視化教育理論
2.2.1 知識可視化定義
2.2.2 知識可視化的理論基礎(chǔ)
2.3 初中化學(xué)學(xué)科
2.3.1 初中化學(xué)學(xué)科特點
2.3.2 構(gòu)成化學(xué)物質(zhì)的幾種微粒和聯(lián)系
2.3.3 初中化學(xué)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)
第3章 基于本體的初中化學(xué)知識圖譜設(shè)計和構(gòu)建
3.1 化學(xué)學(xué)科本體數(shù)據(jù)模型設(shè)計
3.2 化學(xué)學(xué)科本體構(gòu)建方法
3.3 化學(xué)學(xué)科本體構(gòu)建實踐
3.3.1 確定構(gòu)建目標(biāo)
3.3.2 確定化學(xué)本體的范圍
3.3.3 獲取化學(xué)學(xué)科概念知識數(shù)據(jù)
3.3.4 建立類層級結(jié)構(gòu)
3.3.5 確定實例屬性
3.3.6 創(chuàng)建本體實例
3.4 化學(xué)本體到Neo4j圖數(shù)據(jù)庫的存儲
3.5 化學(xué)學(xué)科本體測試及優(yōu)化
3.5.1 測試結(jié)果
3.5.2 原因分析和優(yōu)化
第4章 初中化學(xué)知識圖譜在線查詢系統(tǒng)研究和設(shè)計
4.1 系統(tǒng)需求分析
4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計
4.2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計
4.2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
4.2.3 開發(fā)環(huán)境設(shè)計
4.3 化學(xué)知識圖譜查詢模塊設(shè)計
4.3.1 化學(xué)知識圖譜添加
4.3.2 化學(xué)物質(zhì)的微觀構(gòu)成
4.3.3 化學(xué)物質(zhì)分類查詢
4.3.4 化學(xué)知識圖譜的典型應(yīng)用
4.4 系統(tǒng)實現(xiàn)
4.4.1 用戶管理界面
4.4.2 化學(xué)知識圖表界面
4.4.3 化學(xué)知識圖譜查詢頁面
第5章 初中化學(xué)知識圖譜在線查詢系統(tǒng)的試用與評價
5.1 問卷調(diào)查
5.1.1 調(diào)查目的和問卷編制
5.1.2 調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果與分析
5.2 師生訪談
5.2.1 對化學(xué)知識圖譜在線查詢網(wǎng)站系統(tǒng)的態(tài)度
5.2.2 對化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)幫助
第6章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 問卷調(diào)查
附錄2 訪談提綱
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向智慧教育的學(xué)科知識圖譜構(gòu)建與創(chuàng)新應(yīng)用[J]. 李艷燕,張香玲,李新,杜靜. 電化教育研究. 2019(08)
[2]Knewton:學(xué)習(xí)分析支持下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺[J]. 李玲靜,汪存友. 成人教育. 2019(07)
[3]思維導(dǎo)圖在英語學(xué)習(xí)中的優(yōu)缺點[J]. 黃烈峰. 新課程(下). 2019(04)
[4]基于生物領(lǐng)域本體庫構(gòu)建研究[J]. 李文濤. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(15)
[5]運用思維導(dǎo)圖促進(jìn)學(xué)生思維可視化的思考[J]. 左延柏. 實驗教學(xué)與儀器. 2018(06)
[6]基于知識圖譜的國內(nèi)大數(shù)據(jù)研究可視化分析[J]. 馬續(xù)補,劉瑋,陳穎. 電子科技大學(xué)學(xué)報(社科版). 2018(03)
[7]大數(shù)據(jù)驅(qū)動教育變革與創(chuàng)新[J]. 楊宗凱. 大數(shù)據(jù)時代. 2017(05)
[8]面向百度百科的化學(xué)知識圖譜構(gòu)建方法研究[J]. 鐘亮. 軟件導(dǎo)刊. 2017(08)
[9]基于知識圖譜的精細(xì)化工輔助研發(fā)平臺[J]. 彭彬,楊晨,藍(lán)錦煌,徐媚,桂其跡,黃智生,顧進(jìn)廣. 情報工程. 2017(01)
[10]知識圖譜研究進(jìn)展[J]. 漆桂林,高桓,吳天星. 情報工程. 2017(01)
碩士論文
[1]在線課程知識本體設(shè)計及其自適應(yīng)學(xué)習(xí)應(yīng)用探究[D]. 張空谷.廣東技術(shù)師范大學(xué) 2019
[2]基于Neo4j圖數(shù)據(jù)庫構(gòu)建中學(xué)語文詩詞知識圖譜[D]. 馮俐.陜西師范大學(xué) 2019
[3]基于知識圖譜的小學(xué)生數(shù)學(xué)知識缺陷研究[D]. 劉蘇蕙.西北民族大學(xué) 2019
[4]初中化學(xué)核心知識思維導(dǎo)圖的建構(gòu)與實踐研究[D]. 秦曉靜.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
[5]基于Neo4j的學(xué)科知識可視化檢索系統(tǒng)的實現(xiàn)[D]. 劉琦.河南大學(xué) 2018
[6]1978-2017年化學(xué)教育調(diào)查研究熱點的知識圖譜研究[D]. 方文曼.華中師范大學(xué) 2018
[7]應(yīng)用思維地圖進(jìn)行高中化學(xué)教學(xué)的實踐研究[D]. 劉微.華中師范大學(xué) 2018
[8]基于知識圖譜的個性化學(xué)習(xí)資源推薦研究[D]. 劉昱良.河南師范大學(xué) 2018
[9]知識圖譜對中學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)提升的應(yīng)用研究[D]. 王金旭.重慶大學(xué) 2018
[10]基于流程圖法的高中生良好數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 曲兆華.山東師范大學(xué) 2018
本文編號:3468840
【文章來源】:上海師范大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 初中生在學(xué)習(xí)化學(xué)時遇到的問題
1.1.2 知識圖譜與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的聯(lián)系
1.1.3 知識圖譜對教育資源的影響
1.2 研究意義
1.3 研究現(xiàn)狀分析
1.3.1 知識圖譜應(yīng)用于教育領(lǐng)域的現(xiàn)狀
1.3.2 知識圖譜在化學(xué)學(xué)科中的現(xiàn)狀
1.4 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.5 研究問題和研究方法
1.5.1 研究問題
1.5.2 研究方法
第2章 相關(guān)教育理論與技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 知識圖譜
2.1.1 知識圖譜定義
2.1.2 學(xué)科知識圖譜
2.1.3 本體論
2.1.4 知識圖譜與本體
2.1.5 知識圖譜與圖數(shù)據(jù)庫
2.1.6 知識圖譜與思維導(dǎo)圖
2.2 知識可視化教育理論
2.2.1 知識可視化定義
2.2.2 知識可視化的理論基礎(chǔ)
2.3 初中化學(xué)學(xué)科
2.3.1 初中化學(xué)學(xué)科特點
2.3.2 構(gòu)成化學(xué)物質(zhì)的幾種微粒和聯(lián)系
2.3.3 初中化學(xué)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)
第3章 基于本體的初中化學(xué)知識圖譜設(shè)計和構(gòu)建
3.1 化學(xué)學(xué)科本體數(shù)據(jù)模型設(shè)計
3.2 化學(xué)學(xué)科本體構(gòu)建方法
3.3 化學(xué)學(xué)科本體構(gòu)建實踐
3.3.1 確定構(gòu)建目標(biāo)
3.3.2 確定化學(xué)本體的范圍
3.3.3 獲取化學(xué)學(xué)科概念知識數(shù)據(jù)
3.3.4 建立類層級結(jié)構(gòu)
3.3.5 確定實例屬性
3.3.6 創(chuàng)建本體實例
3.4 化學(xué)本體到Neo4j圖數(shù)據(jù)庫的存儲
3.5 化學(xué)學(xué)科本體測試及優(yōu)化
3.5.1 測試結(jié)果
3.5.2 原因分析和優(yōu)化
第4章 初中化學(xué)知識圖譜在線查詢系統(tǒng)研究和設(shè)計
4.1 系統(tǒng)需求分析
4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計
4.2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計
4.2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
4.2.3 開發(fā)環(huán)境設(shè)計
4.3 化學(xué)知識圖譜查詢模塊設(shè)計
4.3.1 化學(xué)知識圖譜添加
4.3.2 化學(xué)物質(zhì)的微觀構(gòu)成
4.3.3 化學(xué)物質(zhì)分類查詢
4.3.4 化學(xué)知識圖譜的典型應(yīng)用
4.4 系統(tǒng)實現(xiàn)
4.4.1 用戶管理界面
4.4.2 化學(xué)知識圖表界面
4.4.3 化學(xué)知識圖譜查詢頁面
第5章 初中化學(xué)知識圖譜在線查詢系統(tǒng)的試用與評價
5.1 問卷調(diào)查
5.1.1 調(diào)查目的和問卷編制
5.1.2 調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果與分析
5.2 師生訪談
5.2.1 對化學(xué)知識圖譜在線查詢網(wǎng)站系統(tǒng)的態(tài)度
5.2.2 對化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)幫助
第6章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 問卷調(diào)查
附錄2 訪談提綱
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向智慧教育的學(xué)科知識圖譜構(gòu)建與創(chuàng)新應(yīng)用[J]. 李艷燕,張香玲,李新,杜靜. 電化教育研究. 2019(08)
[2]Knewton:學(xué)習(xí)分析支持下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺[J]. 李玲靜,汪存友. 成人教育. 2019(07)
[3]思維導(dǎo)圖在英語學(xué)習(xí)中的優(yōu)缺點[J]. 黃烈峰. 新課程(下). 2019(04)
[4]基于生物領(lǐng)域本體庫構(gòu)建研究[J]. 李文濤. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(15)
[5]運用思維導(dǎo)圖促進(jìn)學(xué)生思維可視化的思考[J]. 左延柏. 實驗教學(xué)與儀器. 2018(06)
[6]基于知識圖譜的國內(nèi)大數(shù)據(jù)研究可視化分析[J]. 馬續(xù)補,劉瑋,陳穎. 電子科技大學(xué)學(xué)報(社科版). 2018(03)
[7]大數(shù)據(jù)驅(qū)動教育變革與創(chuàng)新[J]. 楊宗凱. 大數(shù)據(jù)時代. 2017(05)
[8]面向百度百科的化學(xué)知識圖譜構(gòu)建方法研究[J]. 鐘亮. 軟件導(dǎo)刊. 2017(08)
[9]基于知識圖譜的精細(xì)化工輔助研發(fā)平臺[J]. 彭彬,楊晨,藍(lán)錦煌,徐媚,桂其跡,黃智生,顧進(jìn)廣. 情報工程. 2017(01)
[10]知識圖譜研究進(jìn)展[J]. 漆桂林,高桓,吳天星. 情報工程. 2017(01)
碩士論文
[1]在線課程知識本體設(shè)計及其自適應(yīng)學(xué)習(xí)應(yīng)用探究[D]. 張空谷.廣東技術(shù)師范大學(xué) 2019
[2]基于Neo4j圖數(shù)據(jù)庫構(gòu)建中學(xué)語文詩詞知識圖譜[D]. 馮俐.陜西師范大學(xué) 2019
[3]基于知識圖譜的小學(xué)生數(shù)學(xué)知識缺陷研究[D]. 劉蘇蕙.西北民族大學(xué) 2019
[4]初中化學(xué)核心知識思維導(dǎo)圖的建構(gòu)與實踐研究[D]. 秦曉靜.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
[5]基于Neo4j的學(xué)科知識可視化檢索系統(tǒng)的實現(xiàn)[D]. 劉琦.河南大學(xué) 2018
[6]1978-2017年化學(xué)教育調(diào)查研究熱點的知識圖譜研究[D]. 方文曼.華中師范大學(xué) 2018
[7]應(yīng)用思維地圖進(jìn)行高中化學(xué)教學(xué)的實踐研究[D]. 劉微.華中師范大學(xué) 2018
[8]基于知識圖譜的個性化學(xué)習(xí)資源推薦研究[D]. 劉昱良.河南師范大學(xué) 2018
[9]知識圖譜對中學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)提升的應(yīng)用研究[D]. 王金旭.重慶大學(xué) 2018
[10]基于流程圖法的高中生良好數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 曲兆華.山東師范大學(xué) 2018
本文編號:3468840
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