摘 要:現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大發(fā)展給人們生產(chǎn)和生活帶來(lái)諸多便利的同時(shí)也由于其海量信息的傳播給人類生活的各個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)了一定的負(fù)擔(dān)和困擾,尤其是表現(xiàn)在教育領(lǐng)域,各種學(xué)習(xí)資源的爆炸式傳播也日益給人們帶來(lái)篩選和辨別上的困難,諸如各大網(wǎng)站上的“資源重復(fù)錄入輸出”“檢索智能化功能下降”“個(gè)性化需要供給不足”以及“檢索效率低下”等問題不斷發(fā)生。在這種背景下,運(yùn)用本體庫(kù)的概念,在初中物理學(xué)科資源的信息化構(gòu)建上提供靈感具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先簡(jiǎn)要介紹與領(lǐng)域本體有關(guān)的基本概念,在此基礎(chǔ)上給出一些基于初中物理課程的學(xué)科領(lǐng)域本體庫(kù)構(gòu)建的可行性方案以供讀者參考。
關(guān)鍵詞:初中物理;領(lǐng)域本體庫(kù);基礎(chǔ)教育;構(gòu)建
一、 引言
領(lǐng)域本體技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)下的一項(xiàng)重要科學(xué)技術(shù),從自然科學(xué)到人文科學(xué)等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域都存在普遍和科學(xué)的運(yùn)用,但是從實(shí)踐調(diào)查來(lái)看,在這些學(xué)科上的運(yùn)用主要是集中在當(dāng)代的高等學(xué)科教育內(nèi)容上,而在中學(xué)尤其是初中學(xué)科領(lǐng)域上并未得到廣泛的發(fā)展,尤其是對(duì)于初中物理這樣一門自然學(xué)科來(lái)講,在其涉及的學(xué)科知識(shí)點(diǎn)豐富、對(duì)于學(xué)生的綜合素質(zhì)要求也較高的現(xiàn)實(shí)下,加強(qiáng)領(lǐng)域本體庫(kù)在初中物理課程的學(xué)科領(lǐng)域本體庫(kù)構(gòu)建是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然要求。
二、 與領(lǐng)域本體有關(guān)的基本概念
(一) “本體”的基本概念
關(guān)于“本體”的概念理解,在不同的社會(huì)發(fā)展時(shí)期、不同的相關(guān)專家都存在不同的理解,而“本體”意義隨著時(shí)代發(fā)展和人們認(rèn)識(shí)水平的提高,對(duì)其普遍的定義可以概括為:依托現(xiàn)代社會(huì)高度發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),將機(jī)器的智能化與人類的靈活性進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合以實(shí)現(xiàn)人類信息資源的共享和共同進(jìn)步的一種知識(shí)手段?!氨倔w”通過與各種具體的學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)合就會(huì)產(chǎn)生不同的定義和理解,它作為一種具有高度概括性的語(yǔ)句具有靈活性和普遍適用性。
(二) “領(lǐng)域本體”的基本概念
“領(lǐng)域本體”,主要是針對(duì)某個(gè)特定的領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)體系的具體描述所構(gòu)建的一個(gè)本體,例如本文以初中物理學(xué)科為研究對(duì)象,那么對(duì)于本文中旨在構(gòu)建的物理學(xué)科領(lǐng)域本體就屬于一種具體的“領(lǐng)域本體”,它包含在“領(lǐng)域本體”的基本概念當(dāng)中但又具有自己的獨(dú)特內(nèi)涵。通過構(gòu)建初中物理課程的學(xué)科領(lǐng)域本體庫(kù),不但可以具體而又清晰地描述初中物理學(xué)科中的各種理論知識(shí)體系,還可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源共享的最大化,并且在知識(shí)的重復(fù)利用下使更多的人受益。
三、 基于初中物理課程的學(xué)科領(lǐng)域本體庫(kù)構(gòu)建的可行性方案
(一) 注重知識(shí)體系的構(gòu)建和連接
初中物理課程的學(xué)科領(lǐng)域本體庫(kù)的構(gòu)建在領(lǐng)域本體庫(kù)中可供參考的內(nèi)容十分有限,對(duì)于這項(xiàng)工作基本上是處于完全的探索和創(chuàng)新階段,所以對(duì)于構(gòu)建者來(lái)說首先就應(yīng)當(dāng)十分注重對(duì)初中階段繁雜多樣的物理知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納整理,在形成知識(shí)體系的基礎(chǔ)上運(yùn)用科學(xué)和連貫性的手段進(jìn)行領(lǐng)域本體庫(kù)的構(gòu)建。
例如,首先應(yīng)當(dāng)針對(duì)整個(gè)初中的物理知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納得出學(xué)生所要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,具體包括:聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)和能源問題這六大板塊,可以在系統(tǒng)上先設(shè)置這些大方向的內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上就需要對(duì)各個(gè)板塊下的具體知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的整合和總結(jié),例如對(duì)于光學(xué)板塊來(lái)說,需要在其中加入光的折射、反射、光速、平面鏡與光的關(guān)系、凸透鏡和凹透鏡與光等各項(xiàng)具體的知識(shí)點(diǎn);而在力學(xué)的板塊下,又需要加入壓力、浮力、摩擦力、重力、彈力、牛頓第一定律等各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的具體表達(dá)內(nèi)容,其他的板塊也應(yīng)當(dāng)遵循這一原則,即在這過程中既要注重各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系和互通之處又要盡量使每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都得以詳盡而細(xì)致地描述,只有這樣才能真正使構(gòu)建的物理學(xué)科領(lǐng)域本體庫(kù)既內(nèi)涵豐富又不致顯得繁瑣沉重,給使用者帶來(lái)檢索上的困擾。
(二) 明確領(lǐng)域本體庫(kù)構(gòu)建的目的
針對(duì)初中物理學(xué)科知識(shí)的領(lǐng)域本體庫(kù)構(gòu)建應(yīng)當(dāng)注重在引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和對(duì)其基礎(chǔ)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)上兩方面的把控。具體而言,初中作為學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的初級(jí)階段,在其年齡和閱歷以及自身的學(xué)科素質(zhì)十分有限的情況下,對(duì)于學(xué)科領(lǐng)域本體庫(kù)的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)本著基礎(chǔ)教育的原則,應(yīng)當(dāng)多根據(jù)初中物理教材進(jìn)行構(gòu)建,在這過程中是適當(dāng)靈活地添加延伸拓展的部分學(xué)科內(nèi)容,例如在對(duì)力學(xué)板塊“牛頓第一定律”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的構(gòu)建上,一方面,應(yīng)當(dāng)以慣性定律的基本內(nèi)容“任何物體在不受外力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”為主進(jìn)行詳細(xì)的解釋說明,但是另一方面,在構(gòu)建時(shí)也可以進(jìn)行一些知識(shí)點(diǎn)上的延伸拓展,例如可以適當(dāng)加入一些“牛頓第二定律”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),在幫助學(xué)生解答一些其他疑惑的同時(shí)也可以為其今后更高層次的物理學(xué)科學(xué)習(xí)奠定一個(gè)啟發(fā)式的基礎(chǔ),最后,物理學(xué)科的領(lǐng)域本體庫(kù)構(gòu)建應(yīng)當(dāng)以啟發(fā)式和引導(dǎo)時(shí)學(xué)習(xí)為出發(fā)點(diǎn),不能由此導(dǎo)致學(xué)生過分依賴互聯(lián)網(wǎng)信息檢索而失去了獨(dú)立思考和理性判斷的基本能力。
(三) 注重領(lǐng)域本體庫(kù)分類的多樣化
物理學(xué)科更多地體現(xiàn)出一種人類社會(huì)自然科學(xué)現(xiàn)象和數(shù)學(xué)知識(shí)的有機(jī)結(jié)合,因此,在物理的教學(xué)過程中包含了大量的概念、定義、公式以及專業(yè)名詞等內(nèi)容,那么對(duì)這門學(xué)科進(jìn)行領(lǐng)域本體庫(kù)構(gòu)建的時(shí)候也應(yīng)當(dāng)注重對(duì)各個(gè)不同的知識(shí)點(diǎn)甚至是相同知識(shí)點(diǎn)的不同運(yùn)用方面進(jìn)行有效而又全面的分類,力求在信息平臺(tái)上都有所涉及和體現(xiàn)。例如可以以“物理實(shí)驗(yàn)”“數(shù)學(xué)公式”“基本定義”“自然規(guī)律”“物理單位”“常用符號(hào)”“學(xué)習(xí)/解題方法”“物理思想”“物理學(xué)家”“物理活動(dòng)”“物理小故事”等各種與物理學(xué)科有關(guān)的名詞進(jìn)行分門別類,一次作為檢索關(guān)鍵詞并在其中加入完整的相關(guān)內(nèi)容,這樣既可以方便使用者各種類型的搜索需要,也可以使得系統(tǒng)更加科學(xué)和完備,達(dá)到智能優(yōu)化的目的,這也是領(lǐng)域本體庫(kù)構(gòu)建人的根本意義所在。
四、 結(jié)語(yǔ)
總而言之,在我國(guó)教育體制改革不斷深入發(fā)展的宏觀背景下,要想促進(jìn)初中階段物理學(xué)科的教學(xué)發(fā)展就應(yīng)當(dāng)以時(shí)代發(fā)展變化現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn),不斷進(jìn)行信息技術(shù)的變革,針對(duì)初中物理學(xué)科進(jìn)行領(lǐng)域本體庫(kù)的構(gòu)建既是一項(xiàng)與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新項(xiàng)目,又是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的長(zhǎng)期工程,需要來(lái)自國(guó)家、社會(huì)、家長(zhǎng)、教師、學(xué)生等多方主體的積極參與和配合。
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作者簡(jiǎn)介:
許秀全,福建省福州市,福州四中桔園洲中學(xué)。