第五单元第25课 知识图谱来帮忙（教学设计）-信息科技人教版四年级下册（新教材）

25.知识图谱来帮忙 教学设计 学科 信息科技 年级 4年级 备课时间 主备人 教案持有教师 备课组 成员 教学内容 课 题 25.知识图谱来帮忙 课 型 新授课 课时 第 1课时 课程标 准要求 结合真实情境，了解编码在生活中的应用，认识数据编码的目的，理解数据编码是保持信息社会组织与秩序的科学基础。通过观察身边的真实案例，知道如何使用编码建立数据间的内在联系，以便计算机识别和管理。 学科核心素养目标 信息意识：通过《西游记》人物关系、唐代诗人赠诗等案例，感知文本数据中蕴含的复杂关系，认识到知识图谱是梳理和可视化呈现这些关系的有效工具，能化繁为简，帮助分析和解决问题。 计算思维：能通过分析案例，掌握从文本数据中抽取实体（关键词/节点）和关系（连线）的方法。能理解知识图谱由节点（方形/圆形）和连线构成，节点代表关键词，连线代表关系，并能用不同形状、颜色区分节点类型和关系类型。 数字化学习与创新：能使用WPS演示文稿等数字化工具，通过插入形状、文本框、线条等功能，动手绘制简单的知识图谱。能根据资料查找结果，不断拓展和完善知识图谱的节点与关系。 信息社会责任：认识到知识图谱在导航、推荐等生活场景中的应用价值，理解用可视化方式梳理信息有助于更清晰、高效地思考和表达，初步建立用结构化方式管理信息的意识。 教学重点 1.理解知识图谱的构成（节点、连线）及其作用（可视化呈现关系）。 2.掌握制作知识图谱的基本步骤：提取关键词、理清关系、用节点和连线标注构建。 3.能使用数字化工具绘制简单的知识图谱。 教学难点 1.从文本资料中准确抽取出关键实体（人物、物品、作品等）以及它们之间的多种关系。 2.在绘制图谱时，能用不同的形状、颜色对节点和连线进行合理分类与区分。 教学方法 案例教学法、探究学习法、任务驱动法 教 学 过 程 教学活动 教师活动 学生活动 教学意图 环节1 导入新课 1.创设情境：提问：大家都喜欢《西游记》，谁能快速说清唐僧、孙悟空、猪八戒、沙僧的关系？他们各自的武器是什么？ 2.感受难点：引导学生尝试用文字描述，体会其“杂乱又麻烦，不够直观”。 3.引出课题：有一种工具叫“知识图谱”，可以像画图一样，直观、清晰地展现这些复杂关系，今天就来学习它如何“帮忙”。 1.尝试描述师徒关系及武器，感受用文字梳理的繁琐。 2.明确学习目标：学习一种更直观的表达关系的方法。 从学生熟悉的、关系复杂的名著切入，制造认知冲突，让学生亲身体验传统描述方式的不足，从而激发对知识图谱这一可视化工具的学习兴趣和需求。 环节2 认识知识图谱 1.展示与讲解：课件展示《西游记》师徒的知识图谱。 讲解节点：每一个方形或圆形代表一个“节点”，即一个关键词（如角色、武器）。可用不同形状、颜色区分类型（如蓝色圆形-角色，紫色方形-武器）。 讲解连线：每条线段代表连接两个节点的“边”，即一种关系。可用不同颜色区分关系类型（如绿色-师徒，黄色-师兄弟，紫色-使用）。 2.归纳概念：总结知识图谱是用节点和连线表现文本数据中关键词及其关系的可视化工具。许多节点和连线组合在一起，构成一张网状图，从而将复杂关系可视化。 观察《西游记》知识图谱，回答：图中圆形和方形分别代表什么？不同颜色的线代表什么关系？ 理解知识图谱的核心构成要素（节点、连线）及其作用。 通过直观、具体的案例图谱，帮助学生建立对知识图谱构成要素（节点、连线）及其可视化优势的初步认知，为后续制作奠定基础。 环节3 学做知识图谱 1.发布核心任务：以“唐代三大诗人（李白、杜甫、白居易）及其作品”为例，学习制作知识图谱。 2.分步引导与演示： 第1步：查找资料，提取实体。指导学生上网查找三位诗人互赠的诗篇，确定关键词（节点）：三位诗人、他们的诗作。 第2步：画出节点。演示在WPS演示文稿中，用不同形状（如圆形表诗人，方形表诗作）画出节点，并标注名称。 第3步：发掘并标注关系（连线）。引导学生理清关系：“唐代三大诗人”（群体关系）、“好友”（李白与杜甫）。演示插入线条连接相应节点，并用文本框在线旁标注关系。 第4步：补充关系，形成图谱。补充“作诗”、“赠诗”关系，将诗作节点与诗人节点相连，用不同颜色线条区分（如蓝色-作诗，绿色-赠诗）。 3.强调要点：制作图谱要先找关键词、再理关系，最后用连线标注呈现。 1.学习任务单 活动1： 按照教师引导，完成四个步骤的操作。 在数字化工具中，动手绘制包含诗人、诗作及“三大诗人”、“好友”、“作诗”、“赠诗”关系的初步知识图谱。 2.理解制作流程，体验从文本资料到可视化图谱的转化过程。 将知识图谱的制作分解为清晰的、可操作的步骤，并通过教师演示和学生跟练，让学生掌握使用常用办公软件绘制图谱的基本技能，实现从认识到实践的跨越。 环节4 拓展与完善图谱 1. 提出拓展挑战：唐代诗人知识图谱中还可以增加哪些内容？引导学生思考为图谱增加更多节点和关系，使其更丰富。 2.布置探究任务：指导学生利用“豆包”等工具，查找李白、杜甫、白居易的其他诗人好友（如孟浩然、王昌龄、元稹）以及他们之间的赠诗关系。 3.组织完善实践：让学生将查找到的新诗人、新诗作作为新节点，将新关系（如“偶像”、“诗友”）作为新连线，添加到上一步制作的知识图谱中，形成“唐朝更多诗人的知识图谱”。 4.巡视与指导：协助学生处理复杂关系的梳理与呈现。 5.探讨生活应用：知识图谱在实际生活中有哪些应用呢？结合课件，介绍导航找路、购物推荐、智能助手等例子。 1.思考并回答图谱的拓展方向。 根据查找的资料，在原有图谱基础上，添加新的诗人节点、诗作节点及关系连线。 2.体验知识图谱可以不断拓展、完善的特点，感受其梳理复杂信息网络的能力。 3.联系生活，思考并分享知识图谱的应用场景。 通过“拓展”任务，提升知识图谱应用的深度和广度。让学生在实践中体会知识图谱“化繁为简”、帮助梳理复杂信息关联的核心价值，并进一步熟练绘制技能。 将课堂所学与广阔的生活应用相联系，让学生理解技术的实用价值。 环节5 知识总结 1. 课堂总结：利用课件“知识总结”部分，带领学生回顾：知识图谱由节点和连线组成；制作要先找关键词、再理关系、最后连线呈现； 它能化繁为简，帮助梳理复杂信息、展示数据关系。 2.组织“智慧挑战”：完成选择题，巩固核心概念。 第1题：知识图谱中，用来表示人物、物品等关键词的是（B.节点）。 第2题：下列关于知识图谱的说法，正确的是（B.能清晰梳理复杂的信息关联）。 1.跟随教师回顾本课知识要点。 2.独立完成“智慧挑战”，检验对知识图谱核心概念的理解。 梳理知识体系，强化记忆。通过练习辨析易错点。作品展示提供正向激励，促进交流，巩固学习成果。 环节6 兴趣园地 1.布置生活化任务：将知识图谱应用于梳理学生最熟悉的家庭关系。 2.提出实践要求： 梳理你的家庭关系，如爸爸、妈妈、爷爷、奶奶、外公、外婆等。 尽可能多地挖掘人物关系（如父子、母女、夫妻、祖孙等），用不同颜色连线区分。 构建一个内容丰富的“家庭关系知识图谱”。 1.明确课后实践任务。 2.（课后）绘制“我的家庭关系图谱”，并向家人介绍。 3.通过图谱直观展现家庭成员的关联。 设计一个情感化、个性化的拓展任务。将技能迁移到最具亲和力的生活场景中，让学生在动手实践中巩固所学，同时增进对家庭的认知与情感，实现学以致用、情感共鸣。 学习评价与反思 评价内容 达成情况 1.能说出知识图谱的构成要素：节点代表关键词，连线代表关系 2.能理解并说出制作知识图谱的三个基本步骤：提取关键词、理清关系、用节点和连线构建 3.能使用数字化工具，绘制一个包含多个节点和多种关系的简单知识图谱 4.能根据资料查找结果，对已有知识图谱进行合理的拓展与完善 ☆☆☆☆☆ 1.明确任务分工，开展组内协作 2.积极参与小组讨论，分享观点 3.能流畅表达本组的学习成果 4.交流合作，促成新认知 ☆☆☆☆☆ 1 学科网（北京）股份有限公司 $