探究Knewton如何表示内容以增强可实施的见解和Alta的及时修复
想象一下，您正在辅导一位正在从事家庭作业的新学生，该作业涉及解决需要两位数减法的单词问题 。 关于作业的第一个问题是：
杰西卡（Jessica）想买一本15美元的书，她的钱包里有32美元。 她买书后，还剩下多少钱？”
你的学生看着问题，然后回头看着你，吓坏了。 他不知道该怎么办。 显然，他还没有掌握用两位数减法解决单词问题的能力。 但是到底是什么问题呢？ 他是不是在为“问题本身”一词而苦苦挣扎，还是在缺少必要的先决条件知识？
正确回答此问题要求学生能够执行以下步骤：
- 将有关减法的单词问题转换为数学表达式：问题文本→ 32–15 =？
- 解决两位数减法问题： 32–15
- 解决一位数字减法问题 （同时执行两位数字减法问题） ： 12-5、2-1
从上面的细分中，我们可以看到，这个单词问题要求学生知道三个独立的技能或学习目标。 这些学习目标也恰好是相互依存的：学生在不首先知道如何解决一位数字减法问题的情况下不能解决两位数字减法问题，而学生不能解决需要两位数字减法的单词问题不知道如何执行两位数减法。 我们可以通过以下方式表示这些学习目标之间的关系：
在上图中，我们将每个学习目标表示为一个椭圆形。 从椭圆形A指向椭圆形B的箭头表示学生必须知道A才能在B中获得成功-我们通过说“ A是B的先决条件”来描述这种关系。 这个简单的框架构成了Knewton知识图的基础， Knewton知识图是帮助Knewton在alta中提供自适应任务和分析的关键工具。
扩展示例
上面的小知识图是一个非常简单的示例，说明了如何表达学习目标之间的关系。 在许多情况下，给定的学习目标可能有多个直接的前提条件。 通过查看要求学生划分分数的学习目标，可以找到具有两个前提条件的学习目标的简单示例。 要将分数X除以分数Y，您需要将X乘以Y的倒数。这意味着，为了能够对分数进行除数，您必须已经能够（1） 将分数相乘，并且（2） 找到分数的倒数 。
通过将每个学习目标与其先决条件联系起来，我们可以创建一个大型的知识图，其中包含内容之间的联系。 即使学习目标出现在不同的作业，章节或课程中，它们也可以相互关联。 下面，我们显示了一个大型知识图的示例部分，其中可以将不同的彩色学习目标视为不同的作业，章节或课程级别。
在图结构中表示内容关系的概念并不新鲜，Knewton的知识图基于以前的工作（Novak 1990； McAleese 1999； Doignon and Falmagne 1999； Hwang 2003）。 Knewton的知识图谱由受过训练的主题专家创建 ，他们确定课程中的学习目标，这些学习目标之间的关系以及教授和评估每个学习目标的内容。 每个内容与学习目标的直接匹配使Knewton能够准确地诊断出学生已经掌握了哪些学习目标，并且在学生苦苦挣扎时还提供有针对性的教学内容。
即时修复
Knewton的知识图谱使我们能够基于教学标准（例如Graesser等人回顾的那些教学标准）生成自适应建议。 （2012），包括前沿学习，在先决条件上建立基础并提供补救措施。 例如，让我们回到挣扎的学生身边。 我们的学生可能没有掌握用两位数减法成功解决单词问题所必需的先决知识。 如果他在Alta自适应作业中解决这些单词问题时遇到困难，Knewton的推荐引擎可以通过使用知识图谱中包含的信息来诊断他的先决知识，并以有针对性的指导内容和形成性评估的形式提供及时的补救措施他正在努力的前提学习目标 。 随着学生掌握先决条件，Knewton可以使他朝着学习如何用两位数减法解决单词问题的最终目标前进。
由于Knewton的知识图是学习目标之间关系的抽象表示，因此还可以在不同书籍，学科领域或学年中存在的学习目标之间定义前提条件关系，从而实现跨域适应性 。 例如，Knewton可以建议您对掌握化学学习目标所必需的数学先决条件进行补救。 正如我们将在未来的博客文章中看到的那样，Knewton的知识图谱也是Knewton预测分析引擎中的关键输入 ，使Knewton能够估计学生对图中每个学习目标的掌握程度。
资料来源
Doignon，JP和Falmagne，JC（1999）。 知识空间。 施普林格。
Graesser，AC，Conley，MW和Olney，A.（2012年）。 智能辅导系统。 APA教育心理学手册。 华盛顿特区：美国心理学会。
Hwang，G.-J. （2003）。 用于开发智能辅导系统的概念图模型。 计算机与教育，40（3）：217–235。
McAleese，R。（1999）。 概念图：评论。 国际教育培训创新，36（4）：351–360
诺瓦克，法学博士（1990）。 概念映射：科学教育的有用工具。 科学教学研究杂志，27（10）：937–949
