初中化学学科知识图谱的构建与可视化查询系统的实现

【摘要】：知识图谱是随着信息革命而出现的新兴知识管理方式,旨在将庞大冗余的知识形成体系化、规范化的结构,用来挖掘和图形可视化展现知识的结构和知识间关系。基于初中化学零散的知识点,学生较难记忆、理解且知识点存储孤立致使解决综合问题出现思维不清晰的现象,在加上大多学生缺乏整合自己知识的意识观念,他们学完初中化学都很难建构自己的学科知识结构的问题。本文采用知识图谱技术来构建初中化学学科知识图谱,用来揭示化学学科知识体系、规范知识结构方式、构建知识点间的关联。本文通过文献分析,了解到构建知识图谱往往基于领域知识本体概念进行构建。本研究选用通用学科本体“五步构建法”作为基础方法,结合本文设计的化学学科本体数据模型,提出化学学科本体构建目标和方法,进行初中化学知识图谱设计和构建实战,并参考软件工程结构化的开发方法,设计、开发基于初中化学知识图谱在线查询网站系统,供师生们使用,为化学知识图谱的应用研究提供实践支持,利用问卷调查和师生访谈来收集师生试用的数据。研究结果表明:基于化学知识图谱的学习方式能够提高学生对化学的兴趣和信心,增强学习的主动性,帮助他们获得良好的情感体验。并且还增强了学生把握化学整体结构和知识记忆以及知识点间的关联能力,有利于促进化学知识结构的形成。