小学信息技术义务教育版（2024）四年级全一册第25课 知识图谱来帮忙教学设计及反思

这是一份小学信息技术义务教育版（2024）四年级全一册第25课 知识图谱来帮忙教学设计及反思，共9页。教案主要包含了教学内容，核心素养目标，教学重点，教学难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。
人教版信息技术四年级全册《第 5 单元 数据表达我做主 25 知识图谱来帮忙》。
二、核心素养目标
1. 信息意识
学生能够认识到知识图谱在信息处理和表达中的重要性，主动关注知识图谱的应用场景和发展趋势。学生要学会根据不同的需求和情境，选择合适的知识图谱工具和方法，提高信息的获取和表达能力。
2. 计算思维
在学习知识图谱的过程中，学生需要运用计算思维来分析问题和解决问题。例如，学生要学会理解知识图谱的结构和特点，选择合适的算法和模型来构建知识图谱，设计合理的可视化方案来展示知识图谱，提高数据处理的效率和效果。
3. 数字化学习与创新
学生利用信息技术进行数字化学习和创新，探索不同的知识图谱构建和应用方法的创新。学生可以尝试使用不同的知识图谱工具和软件，创造自己的知识图谱作品，提高数字化表达和创新能力。
4. 信息社会责任
学生在进行知识图谱构建和应用的过程中，要遵守法律法规和道德规范，保护数据的安全和隐私。学生要树立正确的信息价值观，不传播虚假数据和不良信息，为营造良好的信息社会环境贡献自己的力量。
三、教学重点
1. 学会使用知识图谱工具构建简单的知识图谱。
2. 掌握从知识图谱中获取信息和发现关系的方法。
四、教学难点
1. 引导学生理解知识图谱的原理和作用。
2. 培养学生的数据分析和可视化思维能力。
魏、教学方法
讲授法、案例分析法、小组讨论法、实践操作法。
六、教学过程
1. 创设情境，导入新课
师：同学们，在我们的学习和生活中，我们会接触到各种各样的知识，这些知识往往是分散的、无序的。如果我们能够把这些知识整理起来，形成一个有结构、有联系的网络，那么我们就可以更好地理解和掌握这些知识。今天，我们就来学习一种新的方法——知识图谱来帮忙。
（展示一些知识图谱的图片，如学科知识图谱、人物关系图谱、历史事件图谱等，引起学生的兴趣。）
2. 知识图谱的概念和作用
（1）讲解知识图谱的概念
师：同学们，什么是知识图谱呢？知识图谱是一种用图形化的方式表示知识的方法，它把知识中的实体（如人物、事物、概念等）和关系（如父子关系、因果关系、相似关系等）用节点和边来表示，形成一个有结构、有联系的网络。知识图谱可以帮助我们更好地理解和掌握知识，发现知识之间的关系和规律，提高我们的学习和思考能力。
（通过具体的例子，让学生理解知识图谱的概念。）
（2）分析知识图谱的作用
师：同学们，知识图谱有什么作用呢？知识图谱可以帮助我们快速地找到我们需要的知识，提高我们的学习效率。知识图谱可以帮助我们发现知识之间的关系和规律，提高我们的思维能力。知识图谱可以帮助我们进行知识的创新和创造，提高我们的创新能力。
（通过具体的例子，让学生理解知识图谱的作用。）
3. 构建知识图谱的方法
（1）确定知识图谱的主题和范围
师：同学们，在构建知识图谱之前，我们首先要确定知识图谱的主题和范围。主题是知识图谱要表达的核心内容，范围是知识图谱要包含的知识领域。我们可以根据自己的兴趣和需求来确定知识图谱的主题和范围。例如，如果我们对动物感兴趣，我们可以确定知识图谱的主题为“动物世界”，范围为各种动物的分类、特征、习性等方面的知识。
（教师引导学生确定一个知识图谱的主题和范围，并进行讨论和交流。）
（2）收集和整理知识
师：同学们，确定了知识图谱的主题和范围之后，我们就要收集和整理相关的知识。我们可以通过查阅书籍、上网搜索、询问老师和同学等方式来收集知识。我们要把收集到的知识进行分类、整理和归纳，形成一个个的实体和关系。例如，如果我们的知识图谱的主题为“动物世界”，我们可以把动物分为哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物、鱼类等类别，每个类别又有不同的特征和习性，这些特征和习性就是实体之间的关系。
（教师引导学生收集和整理知识，并进行分类、整理和归纳。）
（3）选择知识图谱工具
师：同学们，收集和整理了知识之后，我们就要选择一个知识图谱工具来构建知识图谱。现在有很多知识图谱工具可供我们选择。这些工具都非常简单易用，我们只需要把收集到的知识输入到工具中，就可以自动生成知识图谱。我们还可以根据自己的喜好调整知识图谱的布局、颜色、字体等，让知识图谱更加美观和易读。
（教师介绍一些知识图谱工具，并演示如何使用百度脑图构建知识图谱。）
4. 从知识图谱中获取信息和发现关系的方法
（1）浏览知识图谱
师：同学们，构建了知识图谱之后，我们可以通过浏览知识图谱来获取信息和发现关系。我们可以从知识图谱的中心节点开始，逐步浏览各个分支节点，了解每个节点的含义和与其他节点的关系。我们可以通过放大、缩小、移动等操作来调整知识图谱的视图，以便更好地浏览和理解知识图谱。
（教师引导学生浏览一个知识图谱，并进行讲解和交流。）
（2）搜索知识图谱
师：同学们，除了浏览知识图谱，我们还可以通过搜索知识图谱来获取信息和发现关系。我们可以在知识图谱工具中输入一个关键词，如“老虎”，工具就会自动搜索与“老虎”相关的节点，并突出显示这些节点。我们可以通过点击这些节点来了解更多关于“老虎”的信息，如老虎的分类、特征、习性等。我们还可以通过查看节点之间的关系来了解老虎与其他动物的关系，如老虎是哺乳动物，老虎是肉食动物，老虎是濒危动物等。
（教师引导学生搜索一个知识图谱，并进行讲解和交流。）
（3）分析知识图谱
师：同学们，浏览和搜索知识图谱只是获取信息和发现关系的初步方法，我们还可以通过分析知识图谱来深入理解知识之间的关系和规律。我们可以分析知识图谱的结构、密度、中心性等指标，了解知识图谱的整体特征和重要节点。我们可以分析知识图谱中的路径、循环、聚类等模式，了解知识之间的具体关系和规律。我们可以通过对比不同的知识图谱，了解不同知识领域之间的联系和差异。
（教师引导学生分析一个知识图谱，并进行讲解和交流。）
5. 案例讲解
（1）案例一：学科知识图谱
师：同学们，现在我们来看一个案例。假设我们要构建一个小学数学学科的知识图谱，我们可以先确定知识图谱的主题为“小学数学”，范围为小学数学的各个知识点，如整数、小数、分数、几何图形等。然后，我们可以收集和整理小学数学的各个知识点，把它们分为不同的类别，如数与代数、图形与几何、统计与概率等。每个类别又有不同的知识点，如数与代数包括整数的认识、整数的加减法、小数的认识、小数的加减法等。每个知识点又有不同的概念和方法，如整数的认识包括整数的定义、整数的分类、整数的读法和写法等。我们可以把这些知识点、概念和方法用节点和边来表示，形成一个知识图谱。我们可以使用百度脑图等工具来构建这个知识图谱，并进行浏览、搜索和分析，了解小学数学的各个知识点之间的关系和规律。
（教师展示小学数学学科的知识图谱，并进行讲解和交流。）
（2）案例二：人物关系图谱
师：同学们，我们再来看一个案例。假设我们要构建一个《三国演义》中的人物关系图谱，我们可以先确定知识图谱的主题为“三国演义人物关系”，范围为《三国演义》中的主要人物，如刘备、关羽、张飞、诸葛亮、曹操、孙权等。然后，我们可以收集和整理《三国演义》中的人物关系，把它们分为不同的类型，如君臣关系、兄弟关系、夫妻关系、朋友关系等。每个类型又有不同的人物关系，如君臣关系包括刘备与诸葛亮、曹操与荀彧等。每个人物关系又有不同的情节和事件，如刘备与诸葛亮的三顾茅庐、曹操与荀彧的挟天子以令诸侯等。我们可以把这些人物、关系、情节和事件用节点和边来表示，形成一个知识图谱。我们可以使用 XMind 等工具来构建这个知识图谱，并进行浏览、搜索和分析，了解《三国演义》中的人物关系和历史故事。
（教师展示《三国演义》中的人物关系图谱，并进行讲解和交流。）
6. 实践操作
（1）学生自主实践
师：同学们，现在我们来进行一个实践操作。请大家选择一个自己感兴趣的主题，如历史事件、科学知识、文学作品等，使用知识图谱工具构建一个简单的知识图谱。大家可以根据自己的喜好选择知识图谱工具，如百度脑图、XMind、Cggle 等。大家在构建知识图谱的过程中，可以参考我们刚才学习的方法，确定主题和范围，收集和整理知识，选择工具，构建知识图谱，浏览、搜索和分析知识图谱。
（学生进行实践操作，教师巡视指导，解答学生的问题。）
（2）小组合作实践
师：同学们，我们已经完成了个人的实践操作，现在我们来进行一个小组合作实践。请大家分成小组，每个小组选择一个共同的主题，如动物世界、植物王国、宇宙探索等，使用知识图谱工具构建一个综合的知识图谱。每个小组要分工合作，有人负责收集和整理知识，有人负责构建知识图谱，有人负责浏览、搜索和分析知识图谱，有人负责制作汇报 PPT。最后，每个小组要向全班同学展示自己的知识图谱，并进行汇报和交流。
（学生进行小组合作实践，教师巡视指导，参与小组的讨论和制作。）
7. 总结评价
（1）总结本节课的内容
师：同学们，今天我们学习了知识图谱来帮忙。我们了解了知识图谱的概念和作用，学会了使用知识图谱工具构建简单的知识图谱，掌握了从知识图谱中获取信息和发现关系的方法。我们还通过案例分析和实践操作，加深了对知识图谱的理解和应用。希望大家在今后的学习和生活中，能够善于利用知识图谱来整理和表达知识，提高自己的学习和思考能力。
（2）评价学生的表现
师：同学们，在今天的课堂上，大家都表现得非常积极和认真。在案例分析和小组讨论中，大家能够积极思考，发表自己的观点和看法；在实践操作中，大家能够认真操作，掌握了构建知识图谱的方法和技巧。希望大家继续保持这种良好的学习态度和方法。
（3）展示学生作品
师：现在，我们来展示一些同学们的作品，让大家一起欣赏和学习。请几个小组代表上台来展示自己的知识图谱，并进行汇报和交流。其他小组的同学可以提问和评价，共同提高我们的知识图谱制作和分析能力。
（展示学生作品，进行互动评价。）
8. 布置作业
师：同学们，今天的作业是选择一个自己感兴趣的主题，如自己的爱好、家庭、学校等，使用知识图谱工具构建一个个性化的知识图谱，并写一篇短文介绍自己的知识图谱的主题、范围、构建过程和收获。大家可以将自己的知识图谱和短文分享给家人和朋友，听听他们的意见和建议。