基于學科知識圖譜的學前衛生學課程教學探索

摘 要：知識圖譜作為一種可視化技術被廣泛應用于課程教學中，學前衛生學課程可運用知識圖譜技術建立學科知識體系和能力體系的映射關系，并基于教學目標圍繞學科及其知識模塊、知識主題構建學科知識圖譜，將與目標相關的關鍵知識點、簡單問題、復雜問題厘清，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知識點貫通，進行整合建構，以實現學生個性化學習和課程教學目標。

關鍵詞：學科知識圖譜；學前衛生學；課程教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2025）03-0148-04

學前衛生學主要研究0—6歲兒童身心發展特點及規律，分析學前兒童的生理機能特點和衛生保健要求及措施，以增進兒童身心健康發展為目的，涵蓋了醫學、衛生學、營養學、教育學、心理學等多學科知識。課程旨在培養學生掌握幼兒衛生保健和安全防護方面的知識和技能，強調提高學生的職業素養，為將來從事幼兒教育工作打下堅實基礎。

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］，引起國內外學者廣泛關注。本課程團隊借助超星智慧教育平臺將知識圖譜運用到學前衛生學課程建設中，通過可視化技術的應用資源和工具，直觀、形象地呈現知識，建立知識點之間的關聯和層次結構，引導學生深入探究和理解知識之間的內在聯系，并借助AI智能平臺高效完成學生畫像和教師畫像，評估學習和課程建設的效果，最終實現數字化“教—學—評”一體化教學，全面提升學生的職業素養。

一、學科知識圖譜簡介

首先，學科知識圖譜不是簡單的思維導圖，而是以學科關鍵問題的邏輯關系為核心，與相應的學科知識體系和能力體系建立映射關系的一種可視化表征工具。以目標評測維度為例，學科知識圖譜圍繞學科、知識模塊、知識主題構建三維目標：知識目標、能力目標和素養目標，將目標相關的關鍵知識分點、分層（基本問題和復雜問題）厘清，梳理關鍵知識需要的相關知識以及解決在學習關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知識點貫通，進行整合建構，通過基礎問題和復雜問題的解決過程發展思維能力［2］。

其次，知識圖譜中的各個結點代表知識點，包含定義、性質和特點等，也代表結點之間的各種語義關系，如包含、前驅、后繼等。學科知識圖譜中結點間的關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系、認知關系相互連接，最終以直觀的網狀圖的形式呈現，知識體系越龐大，網狀圖越復雜［3］。

再次，學科知識圖譜作為人工智能與教育深度融合的產物，可以將學科知識資源進行有序組織和優化，進而映射學習者的思維模式和高階認知活動。與傳統教學相比較，學科知識圖譜幫助實現學科知識資源的聚合和分類，幫助學習者進行知識檢索和路徑推薦；借助學習者畫像，實現個性化學習的指導和評價，并以直觀的圖示幫助學習者從宏觀上把握學科知識脈絡，快速鏈接相關知識點［4］。

最后，智慧教育平臺通過程序設計和AI智能在輔助教師高效建構專業、學科知識圖譜的同時，實現個性化學習的自我診斷、自我指導和自我評估以及對專業、學科建設的評估。由此可見，知識圖譜可有效助力學前衛生學等課程建設，幫助學生自主學習、實現教學目標。

二、基于知識圖譜的學前衛生學課程教學思路

（一）課程教學整體框架設計

課程以學習者為中心，關注學習者的個性化需求和學習過程，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學習能力、資源整合、學生評估和教師評估四個方面的聯動。

學科資源庫是課程建設的重要內容，借助信息技術和課程實踐為課程提供多元化的學習資源，包括但不限于教材、課件、視音頻、研究文獻等。不僅為學習者提供了豐富的學習材料和實踐指南，而且為教師提供了靈活的教學工具和課程設計資源。

學習者借助知識圖譜在進行個性化學習的全過程中生成學習者畫像。知識圖譜是課程資源的核心，涵蓋學前兒童衛生保健的基礎知識、技能和案例等多個方面，為學習者提供全面、系統的學習內容。平臺會根據學習者的學習習慣、興趣和能力，為其推薦個性化的學習路徑和學習資源，幫助其更好地掌握學科知識和技能。

畫像評估包括兩方面內容。一是課程框架借助平臺的數據分析功能，對學習者的學習過程進行跟蹤和記錄，形成全面的過程性評估畫像。該畫像反映學習者的學習態度、努力程度、進步情況、學習效率、能力發展等，為教師提供準確的學習者信息和反饋建議，幫助教師更好地指導學習者。二是平臺同樣可以生成教師畫像來實現對教師學科素養的評估。教師畫像反映教師的專業背景、教學經驗、課程設計和評估能力等多個方面，幫助教師更好地了解自己的優點和不足之處，并指導他們如何進行改進和提高。

因此，學前衛生學課程的整體設計思路是通過智慧教育平臺實現個性化學習、學科評估等功能，以提升學習者的學習效果和學科素養。同時，通過多元化的學習資源和教師評估，提高教師的教學水平和教學質量。學科知識圖譜為實現課程的現代化教學提供了有力的支持和指導。

（二）課程教學實施過程的設計

課程實施是實現教育目標的關鍵環節。學前衛生學課程圍繞知識層、教學層和學習層三個核心層面實施教學，其構建的“三層”課程實施過程設計模型如圖2所示。

第一，知識層。知識層注重學科知識的系統性、廣度、深度和溫度，尤其關注學科知識模塊的構建。學科知識模塊按照一定的邏輯結構將學科知識進行劃分和組織，形成知識單元，構成課程知識體系的基本單位。學前衛生學課程可以按照學科知識體系分為七大知識模塊，如生理基礎模塊、營養學模塊、生長發育模塊、疾病預防模塊等。每個模塊又包含不同的子模塊和知識點，如營養學模塊分為營養素、膳食特點、膳食衛生和食物中毒子模塊，最終分解成各個知識元，N個知識元共同構成學科知識系統。

第二，教學層。教學層圍繞課前、課中和課后三個進程進行設計。課前，注重個性化學習，借助平臺進行資源、路徑推薦和學習反饋。課中，關注師生互動和課堂實測的情況，教師從中及時了解學生的學習情況并給予指導和幫助。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；或者借助現代信息技術手段，拓展教學渠道，提高教學效果，激發學習興趣。課后，重視多元化的教育實踐，包含但不限于作業測試、案例分析、教育見習或實習及證考賽等實踐活動，培養專業能力和職業能力。如組織開展幼兒園實踐、衛生檢查等活動，在實際操作中了解和掌握衛生知識和保健方法。

第三，學習層。學習層關注學生在學習全過程中的學習態度和學習興趣，關注反饋學生的知識結構、學習能力，綜合評估學生在學習全過程的學習效果。圖譜平臺根據學生學習反饋信息及時給予反饋和指導，幫助學生改進學習方法和提高學習效果，達成學科教學目標。

（三）學前衛生學課程知識圖譜構建模型

構建適宜的學科知識圖譜是實施課程教學的基點和核心，以圖形化的方式呈現學科的知識結構和內在聯系，幫助學生更好地理解和掌握知識。知識圖譜主要圍繞知識模塊、知識對象和學習資源三個部分進行設計和建構，其建構模型如圖3所示。

首先，學前衛生學共七大知識模塊，每個知識模塊融入各類元素，注重專業知識、職業素養和思政教育。知識模塊包含教學目標、教學重難點、教學策略、教學活動和單元練習等版塊。融入各類元素后，每個模塊都按照知識、能力和素養三維目標制訂教學目標，并結合學情和模塊內容確定教學重難點；繼而為實現教學目標選擇恰當的教學方法和手段，即教學策略（注：知識圖譜以節點的形式呈現各種教學策略，并建立聯系，從而使學生能夠清晰地了解各種教學策略的使用場景和效果）；之后開展教學活動和設置單元練習內容。其次，圍繞知識模塊設計每個子模塊的知識對象。該學科知識對象主要是定義、概念、特點和性質等。最后，圍繞知識對象挑選、建設學習資源，進行資源整合。學習資源的內容多元，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，以網頁、音視頻、文檔和圖片等為主。在知識圖譜中，以節點形式將這些學習資源呈現，并建立聯系，學生能夠快速找到適合自己的學習資源，輔助進行高效的學習。

三、基于知識圖譜的課程教學探索

（一）基于知識圖譜促進學生個性化學習

在這門課程中，學生可以在平臺上通過知識圖譜輔助實現個性化學習。首先，知識圖譜本身可以呈現課程的知識點及其內在聯系，借助平臺實現知識點可視化、知識點檢索（模糊檢索和精準檢索）及關聯知識檢索，極大地提高學習效率。其次，學生可以根據自身的知識水平和興趣愛好，選擇適合的學習路徑和知識點進行學習。再次，平臺還為學生提供資源推薦、優化路徑推薦、知識問答和問題解決等服務，提升個性化學習的針對性。最后，平臺記錄和分析學生個性化學習的全過程，生成學習者畫像。學習者畫像包括學生的學習習慣、學習風格、學習成績等信息，能更好地幫助學生了解自己的學習情況并進行評估和調整。

值得注意的是，智慧教育平臺是實現個性化學習的關鍵，可以為學生提供多樣化的學習資源、智能化學習工具和個性化服務推薦，比如，在線課程、模擬測試、問答社區等。

概括而言，知識圖譜對學生的個性化學習具有重要的作用。借助知識圖譜，學生可以更好地理解課程的知識點及其內在聯系，選擇適合的學習路徑和知識點，建立自己的學習者畫像并進行評估。平臺也為學生提供智能化的學習工具和多樣化的學習資源，幫助學生更好地進行自主學習和交流互動，提高學習效果和學習效率。

（二）基于知識圖譜促進學生的思維養成與發展

基于知識圖譜的個性化學習，經歷從簡單問題到復雜問題的解決過程，發展思維能力。學生的思維培養與發展的詳細路徑如圖4所示。

首先，形成學科知識群。基于知識圖譜的個性化學習過程，根據自身的知識水平和興趣選擇學習路徑，通過知識圖譜激活知識點和資源庫中的對應點，更好地理解學科知識點及其內在聯系，逐漸形成自己的學科知識群。在這個過程中，學生不斷感知、理解、記憶學科知識，將其納入自己的知識體系中。

其次，簡單問題的解決。利用已有的學科知識解決簡單問題。如兒童日常飲食營養的簡單問題（主要指單一學科或主題的理論問題），通過抽取所學的營養學知識給出正確答案。這個過程重在考查學生對基礎知識的理解和記憶。

再次，復雜問題的解決。面對復雜問題，需要運用更深入的學科知識和更廣泛的其他知識來進行分析和解決。例如，兒童生長發育的問題，可能需要結合生理學、心理學、社會學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，將不同領域的知識結合起來，對問題進行全面、深入的分析。與此同時，通過這個過程，教師評價學生的分析、綜合、運用知識和創新能力，評估其思維發展水平和學習水平，并進行相應指導。

最后，達成培養目標。在解決問題的過程中，學生需要明確目標，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鍵信息，找到問題癥結，制定有效的解決方案。學生將所學的知識應用到實際中，解決實際問題，并在這個過程中不斷反思和總結，將知識轉化為自己的內在知識，培養和發展解決問題能力、學科思維能力和綜合能力。

由此可見，從簡單問題到復雜問題的解決過程中，學生思維能力得到了全面的培養、發展和提高，從感知、理解、記憶基礎知識的階段逐漸發展到了分析、綜合、推理和創新思維的階段。

通過對學科知識圖譜在學前衛生學課程建設中的應用分析，我們懂得了知識圖譜如何幫助學生進行自主學習、個性化學習以及評估學習效果；以直觀化方式將復雜的知識點呈現，幫助學生更好地理解和掌握課程內容；建立知識點之間的關聯和層次結構，引導學生深入理解和探究知識之間的內在聯系，從而提高思維能力和創新能力。平臺能夠實現學習能力、資源整合、學生評估和教師評估的四方聯動，從而更好地滿足學習者的個性化需求。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合點。因此，將學科知識圖譜應用于學前衛生學課程建設，能實現學生的自主學習，促進學科教學、教學目標和教學評估的達成。

參考文獻

［1］馬昂，于艷華，楊勝利，等.基于強化學習的知識圖譜綜述［J］.計算機研究與發展，2022（8）：1694-1722.

［2］范佳榮，鐘紹春.學科知識圖譜研究：由知識學習走向思維發展［J］.電化教育研究，2022（1）：32-38.

［3］余勝泉，李曉慶.區域性教育大數據總體架構與應用模型［J］.中國電化教，2019（1）：18-27.

［4］趙宇博，張麗萍，閆盛，等.個性化學習中學科知識圖譜構建與應用綜述［J］.計算機工程與應用，2023（10）：1-21.

注：本文系2024年江西省職業教育與成人教育教學改革研究課題“認知負荷理論視角下高職學前教育專業數字教材建設的實證研究——以《學前衛生學》為例”（JXJG-24-46-4）的研究成果。

（責編 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校，研究方向為學前教育；蘭琳，1997年生，江西贛州人，學前教育學碩士，助教，贛州師范高等專科學校，研究方向為學前教育。