人工智能賦能初中英語聽說教學的實踐探究

趙駸

摘? ? 要：人工智能是對人的思維過程進行模擬、研究和開發，并用以模擬和拓展人的智能的理論、方法和應用系統。人工智能與初中英語聽說教學的融合，有助于優化英語教學模式，更好地支持學生進行個性化學習、深度學習，從而提高教學效率，提升學生的聽說能力。

關鍵詞：初中英語;聽說教學;人工智能

1956年，著名計算機科學家John McCarthy在達特茅斯會議上首次提出“人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）”的概念。人工智能是對人的思維過程進行模擬、研究和開發，并用以模擬和拓展人的智能的理論、方法和應用系統[1]。隨著互聯網、大數據、云計算技術的發展，人工智能在機器學習、語音識別、自然語言處理和專家系統領域取得了許多實質性的成果，給教育帶來了巨大的變革。筆者在教學實踐中嘗試將人工智能與初中英語聽說教學融合，努力以此推進初中英語聽說教學形態的優化。

一、研究背景

（一）課改背景：追求品質課堂是師生的共同愿望

隨著課程改革的推進和信息技術的發展，人工智能與英語課堂的融合越來越受到重視。結合師生對品質課堂的追求，筆者所在的杭州市丁蘭實驗中學（以下簡稱“我校”）于2016 年開始推進人工智能在課堂中的應用，試圖通過學習工具的變革和技術的支持來構建基于人工智能應用的課堂教學新樣態，著力打造“人工智能+”英語課堂。近年來，學校在人工智能技術支持下不斷進行教學內容重構、課堂結構重組、教學方法更新、多元評價跟進，使人工智能賦能初中英語聽說課堂的研究在實踐中不斷優化。

（二）政策導向：“人工智能+”教育是大勢所趨

習近平總書記明確指出：“人工智能是引領這一輪科技革命和產業變革的戰略性技術，具有溢出帶動性很強的‘頭雁’效應。”[2]教育管理部門積極響應號召，強調要探索大數據、人工智能和可視化應用等技術在教育教學中的應用，全面提高教育信息化水平。“人工智能+”教育是大勢所趨。

（三）教學現狀：英語聽說教學呼喚與人工智能深度融合

當下的英語聽說教學存在機械化、重復性、低效率、少趣味等弊端。如何利用好技術培養學生的語音語調與基本英語思維值得關注。在班級授課制中，教師的聽說教學較難顧及學生的個體聽說需求，個性化的聽說學習需要新技術的參與。

在“人工智能+”英語課堂的背景下，我校英語聽說課堂教學形態的變革不斷推進。為了改善英語聽說教學中語音訓練能力時間短、針對性糾正發音機會少、聽說個性化學習難落實的現狀，學校英語教學團隊致力于人工智能與聽說教學的深度融合研究，引導學生充分利用現有的人工智能資源與技術——易點慧人工智能環境、斯坦福人機對話和智通云課堂，來實現個性化的學習，并在這一過程中探索提高學生聽說能力的方式。

二、人工智能賦能英語聽說教學的框架和技術保障

隨著人工智能基礎技術的成熟，其在英語教育領域的使用逐漸廣泛。近年來特別是在新冠肺炎疫情期間，各種錄、直播平臺及學習軟件深受歡迎，人工智能在英語聽說教學中的輔助作用也越來越顯著。

（一）人工智能賦能英語聽說教學的設計框架

人工智能賦能英語聽說教學的設計框架可用圖1來表示。

內容][AI對英語聽說教學的輔助作用達成與教學適應][AI功能模塊對現有英語聽說教學模式的優化作用][利用AI達成“雙導師制”教學范式的保障機制][1.認識AI各功能

2.分析AI各功能

（二）適用于英語聽說教學的人工智能技術保障

1.語音識別技術

我校使用某人工智能環境，精準的語音識別技術可實現即時識別和理解。學生的學習過程可以總結為：語音錄入預處理—語音特征提取—基于語音模型庫下的模式匹配—基于語言模型庫下的語言處理—完成識別—基于問題診斷機器再次播放學生語音有誤單詞、詞組或語段—學生再模仿提交—在語音模型庫下的模式匹配后產生評價。

2.人機交互技術

人機交互技術是指通過人工智能輸入和輸出系統，以有效的方式實現人與計算機對話和互動的技術。基于語音的智能人機交互是當前人機交互技術在教學領域運用的主要表現形式，其功能包含信息語音輸入輸出的交互、語音處理、語義分析、邏輯處理以及對知識內容進行整合。

3.大數據分析技術

大數據分析是指計算機對規模巨大的數據進行分析，并為實施者提供真實數據材料。平時課堂教學中的移動設備或PC端已記錄每個學生的錯誤，這一技術可用于智能化地產生錯誤點的知識圖譜，并分析學習者在人機互動過程中興趣、專注度、知識掌握水平等情況。

4.自動搜索技術

人工智能可智化地能進行課堂實錄。教師完成一堂課后，學生既能獲得老師的PPT，又能獲得與此相對應的語言表述文字。課堂上未完全理解教學內容的學生可利用搜索技術，獲得相應的幫助。這也是人工智能最早形成的基本技術之一。它可以根據學習者的興趣、水平自動搜索學習資料，也為教師推送適合學情的音頻、視頻、圖片等教學資料提供參考。

5.智能測評技術

智能測評技術通過掃描知識漏洞追根溯源，精準定位學生的知識薄弱點，智能定制個性化學習方案，并按每個人的特點推送個性化的知識。每次推送后，平臺對學生形成過程性評價。

三、人工智能與英語聽說教學融合的實踐

人工智能與英語聽說教學的融合，學生的學習環節如圖2所示。

（一）最核心學習環節

最核心學習環節主要包括教師的教與學生的學。

1.課前

（1）前測。人工智能根據新課的聽說目標，發揮其自動搜索技術功能，自動形成一套基于學情的動態前測題庫。

（2）備課。學生以人機交互方式完成動態前測。人工智能發揮其語音識別技術、大數據分析技術等功能，將學生興趣、水平等學情及時反饋給教師，幫助教師在備課環節中掌握學情，確立重、難點。

2.課中

（1）課堂教學設計。人工智能能實現人機交互、場景模擬，并具備自動測評聽力口語能力、智能推送學習建議等功能[3]。我校使用由美國的大學開發的we speak系統 ，其包含北美英語中的6000個單詞及其發音，結合語音識別軟件，能實現學生人機交互下的聽說訓練，并對學習者進行評分和錯誤標注。

（2）學習進展監測。由于班級學生人數普遍偏多，在學生隨堂問答、隨堂練習等活動環節中，教師無法同時關注每一個學生的表現情況。人工智能技術中的語音識別技術、資源搜索技術等，能監測并反饋學習者發音技能、聽說能力等方面的水平進展，動態幫助學生糾正發音，定制個性化學習方案，同時幫助教師科學、合理地調控課堂進度。

3.課后

（1）作業布置。基于新課教學目標及課堂學情監測結果，人工智能發揮其大數據分析、自動搜索技術等功能，基于對不同層次學生最近發展區的分析統計，進行作業任務的分層布置。在英語聽說評測中，人工智能從尋找信息、理解文本、實際運用等三個方面對學習者進行聽力測評，口語評測系統從發音準確度、流利度、完整度、重音準確度等方面對學生進行口語測評。人工智能能精準測評聽說能力，使多元評價成為可能。

（二）次核心學習環節

次核心學習環節主要包括課后的練習、作業、教學輔助等。

1.作業測評

我校使用基于人工智能語音識別技術的發音識別系統，由計算機內含的深度神經網絡，為學生提供精準聽力口語評測，并即時評價學生的英語發音、語音與語調等問題。

2.錯題本定制

人工智能基于對學生錯誤回答的檢測與記錄，形成個性化的動態錯題本，引導學生有針對性地復習及攻克難題。

3.學習方案個性化定制

基于對學生學情的測評，人工智能發揮其大數據分析、智能搜索技術等功能，以學生為中心，為每個學生提供滿足個性、私人定制的學習內容和建議方法，從而激發學生深層次的學習內驅力。

（三）次外圍學習環節

次外圍學習環節指測評環節。

人工智能測評應用于各個教學環節：課前測評學情，助力教師備課;課中測評學生學習態度、教學進展情況，助力教師高效教學;課后通過作業測評、考試測評，助力學生高效彌補知識漏洞，提升學習成績。

（四）最外圍學習環節

最外圍學習環節包括獲取學習資料、陪練、管理等。

1.學習資料獲取

人工智能可以根據學生水平、知識的薄弱環節通過自動搜索推送符合學生興趣的學習資料，也可以將教師布置的作業推送給學生，做到及時、高效。

2.人機互動陪練模式

人機互動技術為學生提供全天候課外的英語環境，它跨越時間和空間的限制（如“沉浸式”學習場景），幫助學生隨時隨地學英語，糾正發音，提升口語學習興趣。語音識別技術能有效幫助英語學習中的聽、說、譯訓練，在學習輔導、教學測評等方面發揮重要作用[4]。人工智能利用語音測評技術，從發音、詞匯、語法、流暢連貫度等多個維度對學生進行全方位陪練和測評。

從實踐的效果來看，人工智能與聽說教學的融合有助于優化英語教學模式，能更好地支持學生進行個性化學習、深度學習，提高教學效率，提升學生的聽說能力，并有助于學校形成“教師+人工智能”的雙導師制教學范式。[□][◢]

參考文獻：

[1]劉德建，等.人工智能融入學校教育的發展趨勢[J].開放教育研究，2018（4）：33-42.

[2]激發人工智能的“頭雁效應”[EB/OL].（2018-12-03）[2021-05-04].www.xinhuanet.com/tech/2018-12/03/c_1123797864.htm.

[3]陳穎.人工智能在中學英語教學中的應用探索[D].南昌：南昌大學，2013.

[4]李棠，徐啟豪.人工智能背景下英語教學改革路徑研究[J].現代交際，2020（02）：7-8.