人工智能（AI）技術在高中英語雙師智慧課堂的應用初探
——以某中學為例

廣東實驗中學 韓 雪

建立一個母語環(huán)境來教授第二語言，是近年來第二語言教學的探索趨勢。美國語言學家克拉申指出：“發(fā)展外語口語表達能力主要依靠兩種途徑——語言學習和語言習得。其中，‘語言學習’是指有意識地學習外語知識,而‘語言習得’類似兒童習得母語的過程，通常是在大量語言訓練的刺激下，通過語言的自然交際獲得。”這一觀點得到了各國語言學者的廣泛贊同。這種環(huán)境的打造，在英語為第二語言的教學中，通常是由英語為母語的教師，全程以英語來授課。近年來全國不少學校引入外教進行全英文授課，為學生打造單一語言的學習環(huán)境。但是這大大增加了外教招聘、培訓和管理的成本及風險。而且從以往經(jīng)驗來看，由于外教的教學水平良莠不齊，且缺乏對學情、校情乃至國情的必要了解，他們中的一部分無法勝任為學生創(chuàng)設純正英語環(huán)境，設計有針對性的教學目標、內容等教學任務，也就更談不上為學生提供個性化的指導和引領。

近年來，國家大力推進“三通兩平臺”建設，即寬帶網(wǎng)絡校校通、優(yōu)質資源班班通、網(wǎng)絡學習空間人人通，建設教育資源公共服務平臺、教育管理公共服務平臺。在此背景下，雙師教學的理念在內涵和外延上都被大大拓展，雙師教學這一模式與互聯(lián)網(wǎng)技術特別是人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）技術逐漸滲透、融合，在教學實踐中的優(yōu)勢和作用初步凸顯。

一、人工智能（AI）技術飛速發(fā)展背景下的雙師教學

英語雙師教學通常是由遠程授課教師、輔導教師和一套完整的教學系統(tǒng)三個要素所構成的一個智慧教學系統(tǒng)。譬如，有同屏雙師課堂（中外教雙師同屏課堂），即一個大屏上可以同時看見中教和外教兩個老師在講；也有采用一天中教、一天外教這種形式的雙師課堂；此外，還有很多教育機構采用混合式雙師課堂：線下一位中國教師，遠程端則為一位外教，兩位老師同時上課，這種模式下，上課之前中外兩位教師必須磨課才能保證教學質量。

依托云計算、大數(shù)據(jù)挖掘、信息科學技術、5G技術、多媒體技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、人工智能（AI）技術、虛擬現(xiàn)實技術等手段，以互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)為載體的智慧雙師教學正在大大豐富和拓展雙師教學的內涵和手段。特別是得益于近年來人工智能（AI）技術的迅猛發(fā)展，如今的師生有機會體驗更加智能化、個性化、科學化的教學形式，傳統(tǒng)的師生關系得以改變，固化的教學環(huán)境也在朝著科學有效的方向進步。以人工智能（AI）為核心、基于高速發(fā)展的信息技術，打造“人人皆學、處處能學、時時可學”的智能化教育環(huán)境，已經(jīng)是各國教育改革與發(fā)展的大勢所趨，并且已經(jīng)使得因材施教越來越具有現(xiàn)實的可能性。

譬如，通過應用智能答題器和人臉識別技術，計算機系統(tǒng)可以快速、準確地捕捉并記錄下學生在整個雙師教學過程中的學情數(shù)據(jù)，建模分析學生的學情狀態(tài)，目的是提升學生的有效學習，避免無意義的刷題和重復學習，進而實現(xiàn)精準的分級分班。學有余力的學生組成一個班，可以用更快的速度，賦予他們更多前沿性的信息；學得不夠到位的學生在另一個班，用更適合他們的教學內容和教學方式去教學，同樣也能達到更好的教學效果。這樣一來，無論是學生的滿意度，還是學習效果，都會大幅度提高。

可以說，這種雙師課堂結合了在線課堂和傳統(tǒng)課堂的優(yōu)勢，是對傳統(tǒng)英語教學模式的補充和升級。

二、人工智能（AI）技術在××中學英語口語雙師智慧課堂中的實際應用

（一）技術準備

將人工智能技術應用到實際教學中去，對學校的軟、硬件教學設施都有一定的、特別的要求。

比如，課堂顯示器的配備就面臨著單屏幕和雙屏幕兩個選擇。雙屏幕是將課件和外教老師分屏顯示；單屏幕在某些系統(tǒng)中會將外教顯示在屏幕的一角，屏幕的大部分用來顯示課件部分；某些平臺采用綠幕形式，將外教置身在綠幕之前，借助特效將綠幕的部分展示為課件，這樣，學生在課堂上看到的就是外教置于課件白板之前，從而讓學生獲得更好、更貼近真實的上課體驗。××中學在英語雙師智慧課堂中采用的即為這一種。

因此，在學校端，需要有配備相應硬件設備的課室。××中學采用的是單屏幕技術，需要的硬件環(huán)境包括（以一間70平方米的課室為例），如下表：

序號 硬件名稱 硬件要求 數(shù)量 單位1 攝像頭全高清1080P，鏡頭角度120度以上 1 個2 拾音器全向，吊頂安裝，單拾音器拾音半徑5米以上，級聯(lián)后拾音范圍≧8×14米。2 個3教學一體機尺寸≧70寸 1 臺4 網(wǎng)絡有線網(wǎng)絡——保證每間課室上下行10M以上，并在網(wǎng)絡出口處配備網(wǎng)絡帶寬限速設備

（二）操作流程

××中學的英語口語雙師智慧課堂采用一個外教每次只面對一個班級的形式。課前，中外教合作備課。課中，遠程的外教通過大屏幕為線下教室內的學生直播授課；中教則在線下組織課堂、答疑，協(xié)助教學順利進行。課后，線下中教負責收集上傳學生作業(yè)，并給予外教關于課堂的一系列反饋。

課堂的具體操作流程如下圖所示：

在整個流程中，學校端涉及的部分主要包含：課表上傳、學生座位表上傳、課件前期準備及上傳、預習資料發(fā)放、直播外教授課（直播互動式）、后臺課堂監(jiān)控、課后分析反饋以及評課評教，這些任務大部分由線下的中教老師負責完成。

（三）人工智能（AI）技術在實踐中的應用效果初現(xiàn)

目前為止，國內英語教育中的人工智能（AI）技術主要應用于練習和測評這兩個環(huán)節(jié)——基于大數(shù)據(jù)的智能分析系統(tǒng)精準判斷學生每次練習后存在的問題，并根據(jù)學生的練習情況有針對性地推送難度適宜的題目。但是，在教學這一整個教育流程中最核心、最復雜的環(huán)節(jié)，人工智能（AI）技術的應用還不多見。

進一步說，課堂教學也只是整個教學鏈條中的一環(huán)，學校更希望做到的是科學地打磨課程、評估課堂效果、沉淀教學智慧、更好地與更多學校共享優(yōu)質教育成果等。想要達到上述目的，傳統(tǒng)的做法通常是進行課堂觀察，但這種方法因客觀條件的限制往往有著自身無法克服的缺陷。

隨著人工智能（AI）技術在圖像與聲音識別、自動建模等領域取得關鍵性的突破，用科學的、可量化的方法和手段對師生的課堂行為進行分析已經(jīng)初步實現(xiàn)。

以××中學為例，學校在現(xiàn)有5G“智慧校園”平臺的基礎上，將英語口語教學作為試點，率先引入人工智能（AI）技術，科學、精確地量化、分析、總結教師課堂教學行為和學生課堂學習行為，主要舉措包括：實時采集師生的課堂教學/學習行為表現(xiàn)，通過人工智能技術來記錄、分析數(shù)據(jù)，再發(fā)送給專家進行診斷或者供同行觀摩，等等。

兩年來的教學實踐證明，利用人工智能（AI）技術對××中學英語雙師智慧課堂的教學過程進行數(shù)據(jù)分析和視頻反饋，不僅有助于英語科組打磨出優(yōu)質的課程，更在廣泛的范圍內通過同行交流、專家診斷來進行更科學、更有針對性的教研，整體提升教師專業(yè)化水平，即讓人工智能（AI）技術更好地為培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)和教師的信息化素養(yǎng)服務。另外，經(jīng)由這一過程而沉淀下來的教學智慧，又能反過來給予數(shù)據(jù)庫養(yǎng)分，幫助系統(tǒng)得以更精準地識別課程行為數(shù)據(jù)，為真正實現(xiàn)因材施教打下堅實的基礎。