张令
重庆市垫江第一中学校
摘要：学校课堂是重要的教学场所，在新课程标准中，对课堂教学模式的转变提出了新的要求，要求教师改变传统的灌输式教学方式，并且让学生自主参与到课堂学习当中。对于初中数学课程而言，可以有效培养学生的逻辑思维能力，并且使得学生对问题思考的角度更加多样化。基于此，本文章对基于多源异构数据融合的初中数学知识图谱构建进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：多源异构数据融合；初中数学；知识图谱；构建
引言
目前学科知识图谱大多基于单一数据来源，无法同时保证构建的效率和准确度，也不能充分覆盖学习者需求。因此，本文提出一种多源异构融合方法构建初中数学知识图谱。该方法用初中数学领域中的教材知识定义本体并基于BERT模型对教材这类非结构数据中的关系和实体进行半自动化的抽取；基于层次过滤的思想，以教材知识为主体，融合百度百科、互动百科等半结构化网络数据源构建初中数学知识图谱。
一、知识融合技术相关研究
随着知识图谱在各行各业的迅速普及，跨业、跨界数据的知识融合技术已然引起了学术界的广泛关注。国内方面，详细解释了知识融合的概念、意义及知识融合在知识图谱应用中的重要性；分析了现代知识融合的支撑理论架极，在知识融合的各阶段列丽了多种知识融合理论模型；具体分析了先网络环境的碎片化知识特征，提出了一种结合非线性融合模型的知识超网络的融合框架；针对解决推荐服务的信息爆炸问题，通过在推荐服务提出了一种基于贝叶斯网络模型的知识图谱融合技术；面向用户行为数据的采集与共享应用，在科研数据管理系统中通过知识融合技术分析了科研工作者的行为数据共享机制，幵通过开収、应用移动行为数据采集APP开展了实证研究。异极数据的知识融合是现代知识图谱技术的关键应用，常用于多语言知识链接、融合等，面向跨语言百科文章之间的知识融合应用，提出了一种结合双语主题模型及双语词向量的候选集排序模型，实现了中英文维基百科间的知识链接；提出了一种基于机器学习，融合双语词嵌入的主题对齐模型，通过提出双语主题相似度、双语对齐相似度等新对齐指标，改进了传统双语主题模型的语义共享；针对建模藏汉双语融合型知识图谱，通过从逻辑框架、知识模板和数据实例等三个层面解析建模原理，实现了多语言知识图谱的创建及跨语言知识检索。
二、当前初中数学教学中存在的相关问题
当前，在初中数学教育活动中，学生的核心素养依然参差不齐，数学是一门探究实际生活中数量关系、空间形式的学科，在日常生活、生产中属于一项重要的工具，但是在当前的数学教育活动中依然注重知识讲解、技能传授，完全忽视了对学生核心素养理念的进一步贯彻落实。其次，在初中数学课堂教育工作中如何正确运用教学方法、教学模式来促进数学核心素养的实现是比较困难的，很多教师还是习惯于采用传统的数学教学模式与教育方法，自己占据数学课堂的主导权，学生依然处于被动接受数学知识的地位，这样不仅无法培养学生良好的数学核心素养，久而久之，还会让学生对于学习数学知识存在一定的抵触心理、厌学心理。除此之外，教师也忽视了学生的个体差异化发展，没有深入了解学生真实的学习需求、进度，仅仅是按照自己的模式开展教学，导致很多学生无法跟上教学进度，更不能培养学生良好的学科素养。
三、基于多源异构数据融合的初中数学知识图谱构建
（一）及时提供在线教学辅导，实现初中数学知识智能问答
知识图谱具有结构化和关联化的特征，能为各类智能问答系统提供问题在语义层面上的理解，使得计算机理解用户提出的问题成为可能，免去了用户二次检索或筛选的过程，大幅度提高了答案返回的准确性和用户的使用体验。而智能问答系统中，问句的解析效果及答案反馈的准确性取决于知识图谱的数据量大小，例如搜索“如何求直角三角形的边？”，只有足够全面的知识图谱才可以充分挖掘出这句话包含的知识点实体，并通过知识图谱建立联系反馈答案。因此基于多源异构数据融合的初中数学知识图谱实现的智能问答功能，不仅能照顾到不同学习者对不同知识点的学习需求，使每个问题得到及时有效地解决，还减轻了在线教学教师的工作负担，使其可以将工作重心更多地放在教学设计上，促进教与学的共同发展。
（二）增加应用实践，有针对性地解决问题
知识图谱的应用能够帮助学生梳理学习思路，提升教学效果。教师在完成教学之后，在课堂小结环节中应该用剩下的时间让学生利用知识图谱对课程内容进行回顾。首先教师需要选定中心词，让学生对学习内容进行绘制，然后教师展示自己制作的知识图谱，学生根据受到的启示对自己的图进行修改，最终教师和学生共同对知识图谱进行点评。对于中心词的选定，教师要对教学内容中知识要点进行分析，确定出中心词的选定。一般情况下中心词就是课程的主题，如单项式教学小结中，学生绘图的主题就是单项式。在选定好中心词之后，学生进行绘图，需要对自己在课堂上学习的知识进行梳理，找到知识点之间的逻辑关系，将分散的知识点重新整合起来，最终构成认知上的结构。在学生绘制完成后，教师将自己事先准备好的知识图谱进行展示，然后将教学重难点在知识图谱中绘制出来，对学生进行强调，然后由学生根据教师的引导对知识图谱进行修改。在教师图呈现之后，学生将会自动比较两者绘图间存在的差异，寻找自己绘制的知识图谱是否存在错误。在修改完成自己的知识图谱后，学生们也就形成了对教学内容的统一认知。然后教师可以随机选择几个学习水平不同的学生对其知识图谱进行点评，根据学生知识图谱上已经改正或者是仍然存在的错误进行强调，同时帮助一些学习基础差的学生有针对性地解决问题。
（三）按需推送相关知识点，实现初中数学知识自动推荐
智慧教育的技术特征之一是按需推送，即能够根据学习者的偏好和需求推送相应的学习资源和信息，为学习者提供个性化和适应性服务。虽然目前网络上提供的学习资源非常丰富，能从多方面满足学习者的学习需求，但存在着不具针对性，并未考虑知识点关联性以及学习内容内部结构的问题。而多源异构数据融合的初中数学知识图谱包含了多个知识点，能挖掘到更多联系，建立更为复杂的关系，从而形成一个全面的网状结构图。因此基于多源异构数据融合的知识图谱实现的自动推荐功能，能够对学习者的提问进行充分分析，并基于问题及知识图谱中知识点的复杂关联性来推测学习者感兴趣甚至薄弱的知识点，从而更具个性化及针对性地为学习者提供学习支持服务。学习者在搜索与代数式相关的知识点后，可以得到相关知识点的推荐，点击链接，即可跳转界面了解其详细信息。
结束语
综上所述，从现阶段我国教育事业发展的实际情况来看，教育改革正在不断深入，尤其是对于初中数学教学而言，为了可以减轻学生的学习负担，提升学生自身的学习能力，教师应该注意对数学课堂教学模式进行不断优化，通过这种方式来使得课堂教学氛围更加热烈。同时，教师应该注意与学生建立起和谐的关系，充分尊重学生的课堂主体地位，从而实现数学教学目标。
参考文献
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