云南省農村義務教育學校英語教學的創新應用研究
——基于智師課堂

焦 冰,肖天慶

(云南省電化教育館，云南 昆明 650223)

農村英語教育是我國基礎英語教育的薄弱環節，農村中小學英語教師肩負著農村英語教育事業的重任[1].云南省地處祖國邊陲，由于地理區位、經濟發展等原因，廣大農村地區中小學英語師資緊缺，嚴重影響了中小學英語課程的開足開齊，而且英語教師的專業水平也直接影響到農村學生的發展和未來.《義務教育英語課程標準》指出，開設中小學英語課程對我國整體國民素質提高和創新人才培養以及對青少年發展具有重要意義[2].近年來隨著人工智能、大數據、5G等技術的發展及其在教育教學中的快速普及應用，課堂信息化教學、網絡互動教學等已經成為中小學教學、教研的新常態[3]，這使得通過人工智能和信息化手段助推教師隊伍建設，實現開齊、開全中小學英語課程成為可能.本文探索運用人工智能和大數據技術，結合不同的本地化應用場景，通過智師課堂協助農村中小學開展英語教學，助推教師隊伍建設，促進學生個性化學習，提升師生信息素養，進一步提高教學質量，實現開齊開足中小學英語課程的目標.

1 利用智師課堂開展課程教學的意義

1.1 助推教師隊伍建設

智師課堂是基于自然語言交互的英語課堂學習系統，具有豐富的英語教學資源和活動資源.利用智師課堂優質的教育資源，在很大程度上為教師增效減負.通過“教會、會教、教好”三部曲，賦能農村中小學英語教師，使他們能夠通過 AI 英語智師課堂系統，一鍵式極簡上課.在有專業教師的情況下輔助教師，在無專業教師的情況下部分代替教師，讓教師通過智師英語課堂系統實施優質英語教學，初步實現智師英語課堂教學應用的常態化、教學流程的標準化，達到把英語課開起來的目標.

通過線上線下相結合的培訓機制，構建網絡研修與校本研修整合的、教師自主發展、自我完善的常態化研修機制.另外，一大批年輕教師通過全省的大規模公開課、示范課、分組評課等形式充分得到職業賦能，專業能力得到提高.從而有效貫徹教育部提出的“人工智能助推教師隊伍建設”.

1.2 促進學生個性化學習

人工智能在課堂上的有效使用可以極大地調動學生參與的積極性和主動性，在口語練習、情景對話中起到重要的作用，讓學生在真實的環境中接受知識[4].智師課堂系統將智能測評和智能交互嵌入其中，賦能個性化教學，從課堂互動與實踐的角度開展英語教學.同時，智師課堂可以實現課堂教學數據、課后練習數據、學生智能交互數據等數據的收集、處理、分析、挖掘、知識點標簽的完整端到端流程，放大了教師對自身教學的感知，使得教師能夠更加清晰和便捷地看到每一位學生對于每一個知識點的掌握情況，進而采取個性化的教學或輔導策略，并進行動態的修正和調整，這些數據成為教師判定教學效果的證據和開展教學改進的抓手[5].教師通過智能系統推送個性化的練習(基于難度標簽，系統自動匹配)，為差生推送課例視頻、為優生推薦拓展資源, 達到補差輔優的目的，還可以根據學習者的個性化發展需要, 生成完成情況報告[6].

智師課堂解決了3個問題：落實新課標核心理念，構建“以生為本”的標準化英語課堂；在教學活動中，激發學生的學習熱情，將課堂的主角還給學生；讓學生敢于開口，樂于呈現，實時智能測評，數據當堂及時反饋.

2 利用智師課堂開設教學的策略

2.1 打造規范化教學

《義務教育英語課程標準》提出“接觸、理解、操練、運用”的學習環節，并通過各環節的學習逐步實現語言知識的內化.智師課堂將中小學英語教學過程大致分為課堂導入、詞匯學習、課文學習、課堂練習、人際活動、課堂總結6個環節，內容按照課本頁面排版順序編排，包括每頁每板塊的教材分析、學習活動安排、每項學生活動詳細操作指導等。教師利用內嵌的教學過程環節、各種教學資源，結合英語學科的“六環節”進行“一鍵上課”.通過對學生的有效引導，形成良好的英語學習氛圍，使學生在學習英語的過程中提升自身的知識和技能[7].

智師課堂內置的規范化教學流程，保證了課堂教學質量，使非專業教師也能上好英語課.通過人工智能及數據驅動技術下的備課、示范課、評課等，特別是自然語言處理技術、語音識別、3D 智能交互技術等，為廣大農村地區教師，尤其是非專業教師，提供標準化的資源體系及相對固化的教學流程.同時，通過教學過程數據的采集與分析來觀察和解構課堂，精準發現課堂問題并提出改進意見.以此降低課堂教學質量對單個教師專業能力的依賴，實現在沒有專業英語教師的情況下，仍能正常開展英語教學的目的.研究并逐步解決產生的新問題.

雖然每個教師水平、能力各有差異，但通過為農村教師，尤其是非專業教師、年輕教師，提供已有的、經過大量實驗驗證的標準教學流程和教學資源，分享可復制推廣的教學經驗[8]，讓教師在課堂有限的時間內，高效地完成國家教育部《英語課程標準》的要求.同時有效緩解因英語師資力量薄弱開不齊開不全英語課的問題.

2.2 打通教學流程閉環

傳統的課堂無法收集課堂的教學數據，也無法分析學生掌握情況.智師課堂依托于人工智能機器學習算法，融合優質教學資源與教學方法，實現智能語音交互下的英語課堂.在AI人工智能技術和大數據處理分析技術的支撐下，智師課堂打通了教、學、管、測、評閉環，通過收集課前、課中、課后全過程的教學和學習數據，實現對教師備課、教學、反思的數據記錄，和學生預習、上課、復習的全過程畫像，實現數據支持下的精準教與學，從依靠人的經驗教學轉向數據驅動的教學.在學生學習終端，通過智能語音交互引導學生，構建真實語境，對教學要點進行多角度的高頻復現，幫助學生掌握課本知識.在教師管理終端，運用系統內置智能自助課堂，一鍵開課，輕松組織活動，實現對學生的高質量引領.

圖1 智師課堂開展教學流程圖

有數據才有智能，有數據才有精準[9].數據的采集、處理和分析應用使個性化學習成為可能，每個學生都能夠在智師課堂教學系統的幫助下，生成學生個體行為數據，并有針對性地在課中、課后練習環節解決單個學生的問題，形成個性化輔導，大大提高學習效率.通過收集課堂教學數據、學生隨堂跟讀評分、學生交互評分，生成多維度報告，任課教師可以一鍵查看報告，從中分析課堂教學情況，既實時、直觀，又富有針對性，從而給老師提供個性化的教學改進意見.

2.3 開展大規模在線教研

傳統的教研指導活動，由于專家數量有限，加上受時空地域等因素限制，專家不可能提供大量的、大范圍的指導，因此大規模教研幾乎很難實現.基于此，云南省電教館以農村中小學英語教師為培訓主體，引入智師課堂標準化教學流程做為研究主題，利用網絡、資源和交互平臺做為技術支撐，選擇磨課做為教研的主要形式，定期開展“人人一節公開課”活動，組織大規模在線教研.同時，引入專家并將問題反饋到專家，專家對問題反饋清單進行相應的分析后，再給出有針對性的指導和建議.如果出現的問題是整個區域或者學校的共性問題，則專家只需要提供一次指導，便可以解決大家共同的困境.這樣的方式使得專家指導更具備針對性和有效性，為大規模教研的開展提供了有力的支撐手段.

3 智師課堂在實施教學中存在的問題

在實施過程中，智師課堂的使用也遇到了瓶頸問題，出現了使用頻率降低，各區域水平層次不齊等問題，經研究與反思后，發現主要有以下幾方面：

1) 落地實施中，技術發展產生新的功能需求問題.智師課堂是新技術與教育深度融合的產物.在實施智師課堂教學中，隨著新技術的發展，催生出新的功能需求，已有的技術基礎逐漸無法完全滿足師生新需求，這就對智師課堂的可持續性提出挑戰.

2) 大規模推進中，各地存在差異化問題.在推廣和落地實施過程中，全省各地經濟條件不同，學校軟硬件條件也存在差異.如邊疆農村山區學校大部分僅具備“多媒體教學交互式大屏+網絡”的條件.在這樣輕硬件的條件下，更多的是采用基礎應用形態，即：大屏+麥克風的形式，保證農村山區英語教學順利開展.對于軟硬件條件較好的學校，基礎應用形態已無法滿足對英語教學有更高需求的學校.

3) 受政策環境影響，缺乏足夠的學生數據.目前國家政策對于平板和手機入校有嚴格的管控，因而需要根據不同地區的特點和條件，形成不同的應用場景，保證教師的有效輸出前提下，構建場景的適用性，盡可能的收集學生的反饋和數據，但學生學習數據的收集可能具有一定延后性.

4 利用智師課堂推進教學落地實施的建議

4.1 持續優化升級智師課堂系統

推進大規模的應用英語教學，需持續對智師課堂系統進行優化和升級，滿足師生在中小學英語教學中的需求，同時適應不同客觀環境下的教學場景.

4.2 探索推進因地制宜的教學應用形態

基于農村地區基層學校的差異化條件，充分利用已有信息化基礎設施和智師課堂資源優勢，針對不同教學場景，打造因地制宜的教學應用形態.

一是基礎應用形態：大屏+麥克風.適合于已配備多媒體交互式教學設備，并且已開通網絡的全省大部分農村中小學.多媒體教學大屏結合移動麥克風，可以組織學生參與口語示范、情景模仿等聽說矯音活動.即通過大屏呈現教育資源，開展班級全覆蓋式的試聽教學，教師基于資源利用智能AI系統內嵌的教學流程開展教學.在整個教學過程中，有效解決了非專業教師存在的諸如發音不標準等的教學短板，更好的輔助教師順利開展標準化的英語課程，解決學校因為缺乏專業英語教師、或教師因為缺乏專業能力等原因而導致的無法開齊英語課的問題，同時優質資源的引入，以及大屏和麥克風的結合有助于激發學生的參與性，活躍英語課堂的氛圍.

二是交互式應用形態：大屏+答題器.適用于基礎條件良好，且具有交互需求的應用環境，解決教師教學和學生學習效果的檢測.學校需有相應資金支持購買AI互動答題器系統；此模式無需互聯網支持，也可適用于網絡條件較差的學校解決方案.通過學生人手一個答題器，快速評測學生在知識點和英語聽說方面的目標達成情況，較好解決英語聽說不敢開口的問題，形成學生積極參與、競爭合作的課堂學習氛圍.教師端搭配AI智能口語交互系統，打造以學習者為中心的教學模式，使教學互動更加多樣化.實現教師數據和學生練習數據的呈現，更好的體現學生課堂表現和學習效果，方便教師對學生進行評價和評估，利用智能測評系統和智能交互系統構建人人開口的高效率課堂；在個性化教與學應用形態下，最大限度挖掘教學全過程數據，教與學過程全面智能化，促進課堂教學有效轉型.

三是個性化教與學應用形態：大屏+平板電腦.適用于基礎條件好的應用環境，學校資金支持購買平板電腦，建設平板課堂.同時，對學校網絡帶寬要求較高.此模式解決了師生教與學全過程多元評價，最大限度挖掘教學全過程數據，教與學過程全面智能化.通過人人一個“英語學伴”，實現全班教學與個性化學習的融合，學習、檢測、活動一體化，通過目標設定，學生可以依據自己的特點，用不同的學習路徑，重復學習、練習解決自己的學習短板.幫助老師關注每一位學生的個性化發展，構建理想智慧課堂.根據課程目標、學生特點、技術環境對智能化發展的要求，設計適應學生個性化發展的、可供學生個性化選擇的智師課堂教學新模式，達成課堂智能化.

總之，智師課堂系統以其獨特的程序化和靈活性特點，在教學實踐中發揮的作用會越來越大.通過探索和實踐智師課堂在農村中小學的創新應用，不僅可以優化教學，而且保障了農村孩子的受教育權，使他們能平等享受優質的教學資源.教師也能通過應用智師課堂，豐富教學過程和教學工具，提升信息素養，提高自身的教學水平.智師課堂的有效實施，也促進了農村非專業教師和年輕教師的發展，既符合教育教學創新改革發展趨勢，也極具本土特色，為探索農村中中小學英語教育教學發展提供了可行的解決方案，為開齊開足英語課程提供了一條有效路徑.