网络学习资源建设中课程知识本体自动提取研究

本体在建设具有语义信息的网络学习资源中具有重要基础作用。文章首先介绍了课程知识本体的结构,随后提出了教材中自动提取课程知识本体的方法,并以"离散数学"教材为例,在GATE中实现了课程知识本体自动提取。     

基于ACT-R的注意过程仿真及其在教学中的应用

注意是学习的开端,一个学生在课堂上对课程内容的注意越多,他就学得越好。文章针对注意研究之不足,使用ACT-R对注意的过程进行仿真,将注意的详细过程和步骤以及一些认知细节挖掘出来,揭示注意规律在教学中的应用,有益于人们对注意的认知过程和认知规律的整体把握,从而在实际的教学过程中能有效利用好注意这一要素提高教学效果。     

移动虚拟校园(MVC)的构思与实践

移动教育已经成为现代教育技术应用的一个新方向，如何将移动计算技术应用于教育正在成为研究的热点。本首先探讨了移动计算技术的原理和特点，讨论了移动计算技术在校园建设中的作用，提出了移动虚拟校园（MVC）的概念，给出了其基本框架。同时，本还对该构架中的多项关键技术进行了研究并开发了多个实用的系统，并正在北京大学进行试用，目前运行效果良好。实践表明，移动虚拟校园在目前的技术条件下是可行的，并能发挥巨大的效益。     

基于ACT-R对小学算术解题过程的分析研究——以一道有余数的除法题为例

当前教育的中心越来越围绕学生展开,对学生解题过程的分析能挖掘出深层次的认知过程,帮助教师更精确地定位学生的问题所在。文章基于卡耐基梅隆大学最新研究成果,利用ACT-R模拟学生的解题过程,通过解题过程分析提出课题教学的四点建议,帮助教师更加有效地实施教学促进学生学习。     

基于学习过程的课堂交互分析研究

当前课堂交互分析将教学视为行为系统或信息系统,注重师生外显行为,没有关注学生思维过程。课堂交互本质上是认知过程,本文基于学习科学的研究成果,提出了从学习过程的角度对课堂交互进行分析的方法,在此基础上以中学(七年级)数学课堂《从不同方向看》为研究对象,选取典型课堂交互,利用CAUT模型对问答过程进行分析,并在ACT-R中实现了模拟。通过学习过程分析对课堂教学提出了三点建议,帮助教师更加有效地设计教学来促进学生学习。     

利用认知建模深化解析小学数学问题

新手教师一般难以吃透教材的难点,无法作出好的教学设计。利用认知建模来模拟问题解决过程,可以帮助教师从认知角度深入理解教材问题。也能帮助教师改变角色视角,从学生角度体验从零开始解决问题的过程,并发现已被自己自动化了的解题过程中忽略的认知操作。本文利用认知建模理论及ACT-R的建模工具,对小学数学"多位数笔算乘法"(人教版四年级)的课本问题进行了深入分析,模拟并验证了问题解决过程,并根据结果对教师提出三点建议,帮助教师作教学诊断,改进教学设计。     

基于ACT—R的注意过程仿真及其在教学中的应用

注意是学习的开端,一个学生在课堂上对课程内容的注意越多,他就学得越好。文章针对注意研究之不足,使用ACT—R对注意的过程进行仿真,将注意的详细过程和步骤以及一些认知细节挖掘出来,揭示注意规律在教学中的应用,有益于人们对注意的认知过程和认知规律的整体把握,从而在实际的教学过程中能有效利用好注意这一要素提高教学效果。     

几何证明题的认知分解及其对教学的启示——基于ACT-R对几何证明题解题过程的模拟

文章基于ACT-R对几何证明题解题过程的模拟,提出了一种对几何证明题解题进行认知分解方法,该方法能有效地将几何证明题的解题过程分解成单一、可训练的认知动作,并将解题过程所需要的全部知识都挖掘出来。这种分解使得学生能够通过对认知动作的训练和对知识的记忆有效的掌握几何证明题的解题方法。     

构建数学辅助解题工具的问题解决模型——以线段图在小学数学教学中的作用为例

数学辅助解题工具在学校的数学教学中应用广泛,可以有效地帮助学生解决相关的问题,但它是怎样起作用的,目前的研究还尚未解决。认知心理学的发展为分析数学辅助解题工具在问题解决过程中的作用提供了一个新的视角,借助于线段图在小学算术应用题中的作用,通过构建模型来分析线段图是如何促进学生的问题解决的。结果表明,线段图可以减轻学生工作记忆的认知负荷,有效促进学生解决数学问题。     

中小学阶段的人工智能教育研究

将人工智能纳入中小学课程体系,对于提升学生信息素养、普及全民智能教育、培养人工智能人才具有重要意义。基于此,文章首先介绍了人工智能教育的发展历程和关键技术,接着梳理了美国、英国、日本、新加坡和我国的中小学人工智能教育现状,然后总结了国内中小学人工智能教育面临的挑战,最后提出了中小学阶段人工智能教育的实施框架,以期为促进中小学人工智能教育、推动教育教学改革和创新发展提供参考。