智能教學(xué)系統(tǒng)和手機(jī)的常態(tài)化課程整合及其效果研究

張譽(yù)月 賈積有 黎宇珍

摘 要：具有聯(lián)網(wǎng)和多媒體功能的智能手機(jī)已經(jīng)在我國大學(xué)生中普及，而詞匯學(xué)習(xí)仍然是外語學(xué)習(xí)中重要而又困難的一個(gè)環(huán)節(jié)。我們將智能教學(xué)系統(tǒng)整合到某高校一學(xué)年的大學(xué)英語課程教學(xué)中，在學(xué)生自愿參加的前提下，讓學(xué)生借助手機(jī)同步學(xué)習(xí)和練習(xí)所要求的單元詞匯。該校13個(gè)教學(xué)班的學(xué)生參加了這次自然實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生參加系統(tǒng)內(nèi)活動(dòng)的情況將學(xué)生分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，兩組在活動(dòng)頻次、總分和均分上都表現(xiàn)出顯著差異。通過分析學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前的考試成績、實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)學(xué)期的期末成績，發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)前兩組學(xué)生英語考試成績無顯著差異，隨著常態(tài)化應(yīng)用的展開，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)逐漸高于對照組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)差異顯著。以在線學(xué)習(xí)活動(dòng)指數(shù)（OLAI）來衡量實(shí)驗(yàn)組學(xué)生詞匯的學(xué)習(xí)效果，發(fā)現(xiàn)其不僅在整體詞匯水平維度上逐步提高，而且在詞匯掌握的質(zhì)量（即組織能力或者深度）和速度（即自動(dòng)性或者流利度）兩個(gè)維度上均有顯著進(jìn)步，且速度維度保持連續(xù)上升狀態(tài)。本研究結(jié)果表明，智能教學(xué)系統(tǒng)和手機(jī)的長期常態(tài)化課程整合不僅提高了學(xué)生整體詞匯維度、速度和質(zhì)量維度的水平，而且改善了學(xué)生在常規(guī)考試中的表現(xiàn)，增強(qiáng)了學(xué)生的聽力。

關(guān)鍵詞：智能教學(xué)系統(tǒng)；大學(xué)英語；移動(dòng)學(xué)習(xí)；詞匯學(xué)習(xí)；課程整合

中圖分類號：G4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：2096-0069（2023）02-0039-08

引言

詞匯、語音和語法是語言的三要素[1]。詞匯誕生之初，就被用來指代特定的事物、現(xiàn)象或者行為，是表達(dá)具體信息的符號。離開了詞匯，聽、說、讀、寫等一切語言活動(dòng)都無法開展。因此，詞匯是語言的血肉和器官，詞匯學(xué)習(xí)是語言學(xué)習(xí)的重要根基。此外，現(xiàn)代社會日新月異，新事物層出不窮，想要掌握語言這種交流工具，人們需要不斷學(xué)習(xí)新的詞匯，以適應(yīng)快速發(fā)展的社會。因此，語言的學(xué)習(xí)是持續(xù)的、終生的。

然而，在現(xiàn)代語言學(xué)習(xí)中，學(xué)生和教師都意識到詞匯學(xué)習(xí)是語言學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生經(jīng)常會遇到詞匯量不足、記不住單詞、搭配不當(dāng)、拼寫錯(cuò)誤較多等問題，詞匯成為眾多學(xué)生學(xué)習(xí)外語的瓶頸。如何有效地?cái)U(kuò)大詞匯量，成為至關(guān)重要的問題。學(xué)生們在背單詞上投入了大量的時(shí)間，教師設(shè)計(jì)了各種練習(xí)，書店的書架上充斥著大量快速提高單詞記憶能力的“法典”，真正的效果卻難以令人滿意。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和手機(jī)的普及，現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于課堂實(shí)踐中，移動(dòng)輔助語言學(xué)習(xí)（Mobile-Assisted Language Learning， 簡稱MALL）研究得到迅猛發(fā)展[2]。手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備可以同時(shí)為學(xué)習(xí)者提供字形、音頻、圖片等多媒介信號，有助于學(xué)生“聽、說、讀、寫”的整體外語學(xué)習(xí)能力的提高，使詞匯學(xué)習(xí)更加情景化、豐富化、多元化，為詞匯學(xué)習(xí)打開一條新的道路。當(dāng)前，盡管出現(xiàn)了眾多基于手機(jī)的單詞學(xué)習(xí)APP和網(wǎng)站等，但其提供的方案均無法與常態(tài)化課程教學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合。如何基于大學(xué)英語常態(tài)化教學(xué)進(jìn)行智能教學(xué)系統(tǒng)與手機(jī)設(shè)備的個(gè)性化整合設(shè)計(jì)，以有效支持外語類課程教學(xué)，受到研究者的關(guān)注。

一、關(guān)于詞匯能力的相關(guān)研究

語言學(xué)習(xí)者可以短時(shí)間內(nèi)突擊學(xué)會語法，而浩瀚的詞匯卻是用畢生精力也無法全部學(xué)完的[3]。詞匯習(xí)得的重點(diǎn)在于記憶，只有采用合理的方法才可以更快、更好地記憶更多的詞匯。從心理語言學(xué)的角度來看，詞匯學(xué)習(xí)實(shí)際上存在兩個(gè)相互聯(lián)系的環(huán)節(jié)：一是詞匯的理解和記憶，二是詞匯的搜索和使用[4]。記憶過程包括感覺記錄、短時(shí)記憶和長時(shí)記憶，其中短時(shí)記憶需要經(jīng)過加工才能變?yōu)殚L時(shí)記憶，加工過程包括編碼、再認(rèn)、回憶等階段。因此，教師在有限的時(shí)間內(nèi)，不僅要根據(jù)英語專業(yè)的知識（如聯(lián)想法、詞根詞綴法等）指導(dǎo)學(xué)生記憶單詞，更要在合適的時(shí)間安排適當(dāng)?shù)臏y試和考試。一來使學(xué)生對已經(jīng)掌握的單詞進(jìn)行鞏固、對馬上遺忘的單詞進(jìn)行及時(shí)的回憶，二來為學(xué)生提供反饋和監(jiān)測，督促學(xué)生根據(jù)測試的結(jié)果及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)進(jìn)步時(shí)給自己獎(jiǎng)勵(lì)，強(qiáng)化良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。傳統(tǒng)課堂模式下，教師往往通過課堂講解詞匯、發(fā)布詞匯表，學(xué)生課后背誦、課上聽寫，教師課后手閱的方式，無法做到及時(shí)反饋和詞匯的個(gè)性化練習(xí)，導(dǎo)致詞匯學(xué)習(xí)重復(fù)低效。基于此，本研究積極應(yīng)用智能教學(xué)系統(tǒng)，并嘗試分析學(xué)生在長期使用后對詞匯能力、英語能力的提升情況。

關(guān)于詞匯掌握情況的衡量，保爾·米拉（Paul Meara）[5]認(rèn)為詞匯能力包含三個(gè)方面：詞匯量、組織能力和自動(dòng)性，赫爾穆特·達(dá)勒（Helmut Daller）等人[6]則從詞匯廣度、詞匯深度和詞匯流利度三個(gè)維度來判斷詞匯的掌握情況。筆者曾提出一種在線學(xué)習(xí)活動(dòng)指數(shù)（Online Learning Activity Index，簡稱OLAI）模型，通過速度、質(zhì)量和數(shù)量三個(gè)維度，來綜合評價(jià)學(xué)生完成某次在線學(xué)習(xí)活動(dòng)的情況[7]。這三種定義的三個(gè)維度是統(tǒng)一的：首先，保爾·米拉定義的詞匯量即赫爾穆特·達(dá)勒定義的詞匯廣度，指儲存在學(xué)習(xí)者詞庫中的詞匯量，也就是OLAI中的數(shù)量維度；其次，保爾·米拉定義的詞匯組織能力對應(yīng)于赫爾穆特·達(dá)勒的詞匯廣度，指的是對詞匯認(rèn)知的程度，即學(xué)習(xí)者將詞匯上升為心理詞匯的能力：學(xué)習(xí)者不僅掌握本詞詞義，還需了解與其他詞匯的關(guān)系，形成復(fù)雜的、結(jié)構(gòu)清晰的詞匯系統(tǒng)[8]，即OLAI中的質(zhì)量維度；再次，保爾·米拉定義的詞匯自動(dòng)性即不需要思考就可以檢索到詞匯知識、可以毫不費(fèi)力地回憶并使用的能力，即赫爾穆特·達(dá)勒定義的詞匯流利度。本研究通過OLAI中的速度維度來反映。三者的關(guān)系如表1所示。

二、基于移動(dòng)輔助語言學(xué)習(xí)（MALL）的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

當(dāng)代學(xué)生大多從小熟練使用網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)等智能設(shè)備查閱資料、娛樂、社交、獲取資訊等。隨著我國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的快速發(fā)展，智能手機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，可以供給學(xué)生課內(nèi)外使用。因此，近年來越來越多的學(xué)者把目光聚焦于移動(dòng)輔助語言學(xué)習(xí)上。移動(dòng)學(xué)習(xí)可以使學(xué)生隨時(shí)隨地獲取知識、交流互動(dòng)、融入學(xué)習(xí)情境，充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位[9]。竇菊花等人[10]通過手機(jī)APP試驗(yàn)了大學(xué)英語翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，發(fā)現(xiàn)該模式在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)師生交流互動(dòng)、深化知識理解方面較傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式更具優(yōu)勢。陳真真[11]將智能手機(jī)運(yùn)用在課堂中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在行為投入、情感投入和認(rèn)知投入方面都發(fā)生了積極的變化。李曉東等人[12]設(shè)計(jì)并使用了一款基于情境感知的移動(dòng)英語學(xué)習(xí)軟件，使學(xué)生們更好地提升口語能力，然而，這些研究發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槲茨芘c課程教學(xué)深度整合和常態(tài)化應(yīng)用，移動(dòng)學(xué)習(xí)提供的知識較為碎片化，或缺少監(jiān)督與指導(dǎo)，或交互性、個(gè)性化反饋不強(qiáng)[13]。

針對以上問題，本研究使用英語智能教學(xué)系統(tǒng)，對某高校大一的英語課程進(jìn)行了長達(dá)一學(xué)年的整合研究，下面介紹基本功能和研究結(jié)果。

（一）智能教學(xué)系統(tǒng)使用情況

本研究使用的智能教學(xué)系統(tǒng)，旨在提高學(xué)生的詞匯學(xué)習(xí)水平和英語專業(yè)能力。為克服傳統(tǒng)的直接法背單詞枯燥乏味的缺點(diǎn)，該系統(tǒng)包括兩種趣味練習(xí)方式：一是單詞填字游戲，二是單元詞匯小測。在填字游戲中，系統(tǒng)根據(jù)本單元單詞表隨機(jī)生成一個(gè)縱橫交錯(cuò)的空白詞匯陣，學(xué)生點(diǎn)擊空白的單詞條，即可在右方看到中文意思，根據(jù)中文釋義、字母數(shù)量和已填好的字母，學(xué)生需要推斷出該詞的正確拼寫以完成游戲。單詞填字游戲界面如圖1所示。在小測驗(yàn)中，學(xué)生需要聽音、寫義、選詞，即系統(tǒng)根據(jù)單詞詞匯表隨機(jī)出題，學(xué)生根據(jù)發(fā)音正確拼寫單詞，并在四個(gè)中文選項(xiàng)中選擇正確釋義。每位學(xué)生做題順序不同，且四個(gè)中文選項(xiàng)的順序隨機(jī)，從而有效地防止抄襲。單元詞匯小測驗(yàn)的界面如圖2（見下頁）所示。

學(xué)生提交答案后，系統(tǒng)自動(dòng)評分并會及時(shí)反饋，學(xué)生可以根據(jù)反饋情況再次練習(xí)。

一個(gè)單詞最重要的元素就是拼寫和發(fā)音。英語單詞是表音文字而非象形文字，單詞是語音、意義和語法特點(diǎn)三者統(tǒng)一的整體[14]，發(fā)音和拼寫就像硬幣的正反面密不可分，單詞拼寫可以從發(fā)音中尋得規(guī)律，記住單詞的發(fā)音后，單詞的拼寫會更加簡單。林至誠等人[15]發(fā)現(xiàn)音頻輸入有助于參與者在兩周后回憶起新單詞的意思，并減少他們學(xué)習(xí)新單詞的認(rèn)知負(fù)荷。因此相比于傳統(tǒng)的移動(dòng)輔助語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)，智能教學(xué)系統(tǒng)強(qiáng)化了發(fā)音部分，使學(xué)生眼、腦、手、耳并用，更好地記憶單詞。

（二）智能教學(xué)系統(tǒng)在英語教學(xué)中的常態(tài)應(yīng)用設(shè)計(jì)和實(shí)施

某工科高等院校的公共英語課“大學(xué)英語教程讀寫譯”是為大一新生開設(shè)的一門必修課，在2020—2021學(xué)年中，英語教師將智能教學(xué)系統(tǒng)整合到課程教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化應(yīng)用。為此，該系統(tǒng)為上學(xué)期和下學(xué)期各8個(gè)單元中的每個(gè)單元都設(shè)計(jì)了2個(gè)活動(dòng)，即1個(gè)小測試和1個(gè)填字游戲，小測驗(yàn)是每個(gè)單元的必修內(nèi)容，填字游戲則可以選擇性完成。

為了對學(xué)生在課程整合前后的詞匯掌握度進(jìn)行比較，在每個(gè)學(xué)期初和學(xué)期末都分別設(shè)計(jì)了前測和后測，其內(nèi)容相同，都包括50個(gè)單詞或短語的聽音、選義、拼寫的小測驗(yàn)。50個(gè)單詞為該學(xué)期8個(gè)單元所有單詞的隨機(jī)組合，每個(gè)單元至少含有1個(gè)單詞短語，每題2分，滿分100分。不同于每單元后的小測試和填字游戲，前測和后測限半小時(shí)完成，且只能做一次。

綜上，該系統(tǒng)為每個(gè)學(xué)期提供的詞匯練習(xí)活動(dòng)共18次。

該高校13個(gè)班級的508位同學(xué)都有智能手機(jī)，也都能通過4G或者5G等方式上網(wǎng)，并通過瀏覽器、特定的用戶名和密碼訪問智能教學(xué)系統(tǒng)。教師介紹了系統(tǒng)功能，并要求學(xué)生與教學(xué)進(jìn)度同步、自愿使用系統(tǒng)進(jìn)行詞匯學(xué)習(xí)和練習(xí)，可以在課上教師指定的時(shí)間范圍內(nèi)使用，也可以在課后繼續(xù)使用。為了激勵(lì)學(xué)生珍惜時(shí)間、集中精力，系統(tǒng)設(shè)定學(xué)生只能在指定的時(shí)間內(nèi)完成每周的練習(xí)，如周一的上午8點(diǎn)到晚上10點(diǎn)。

教師可以通過后臺訪問、下載學(xué)生的得分、錯(cuò)誤情況、用時(shí)等數(shù)據(jù)，并用于學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析和指導(dǎo)后續(xù)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

三、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，共收集到從2020年9月到2021年6月一學(xué)年的平臺學(xué)習(xí)有效數(shù)據(jù)485條。經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗，最后得到的總樣本量為241條。基于學(xué)生在前后測和所有單元測試中的參與度，將學(xué)生劃分為實(shí)驗(yàn)組和對照組：上、下學(xué)期都參與了前后測、且兩學(xué)期參與單元詞匯小測次數(shù)在3次及以上的學(xué)生為實(shí)驗(yàn)組，共78名；其余為對照組，共163名。

本研究檢查了前測成績、后測成績和期末成績等數(shù)據(jù)的分布情況，結(jié)果均呈正態(tài)分布，因此可以用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和分析數(shù)據(jù)。

（一）實(shí)驗(yàn)組和對照組在線學(xué)習(xí)活動(dòng)行為的差異比較

實(shí)驗(yàn)組和對照組使用該智能教學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的行為差異包括三個(gè)方面：參與活動(dòng)次數(shù)、所有活動(dòng)的總得分、所參與活動(dòng)的平均成績。在上學(xué)期中，實(shí)驗(yàn)組參與活動(dòng)次數(shù)、所參與活動(dòng)平均成績、參與活動(dòng)總得分三項(xiàng)指標(biāo)的均值±標(biāo)準(zhǔn)差分別為10.68±2.09、79.36±10.11、856.04±225.31，而對照組參與活動(dòng)次數(shù)、所參與活動(dòng)平均成績、參與活動(dòng)總得分三項(xiàng)指標(biāo)的均值±標(biāo)準(zhǔn)差僅分別為8.21±2.65、72.30±13.60、613.27±255.67；在下學(xué)期中，實(shí)驗(yàn)組參與活動(dòng)次數(shù)、所參與活動(dòng)平均成績、參與活動(dòng)總得分的均值±標(biāo)準(zhǔn)差分別為9.32±2.16、82.70±10.63、776.36±231.40，而對照組參與活動(dòng)次數(shù)、所參與活動(dòng)平均成績、參與活動(dòng)總得分的均值±標(biāo)準(zhǔn)差僅為7.05±2.13、81.0±17.97、591.78±215.10。在上學(xué)期和下學(xué)期，實(shí)驗(yàn)組相對于對照組而言，人均參與活動(dòng)的次數(shù)分別多了2.13和2.28，平均成績分別高了7.07和1.63，總分分別多了242.77分和184.58分，兩組獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)的p值均小于0.01，這說明實(shí)驗(yàn)組同學(xué)參加單元練習(xí)數(shù)量較多且較為認(rèn)真。無論是上學(xué)期還是下學(xué)期，實(shí)驗(yàn)組和對照組學(xué)生在參與活動(dòng)次數(shù)、所有活動(dòng)的總得分兩方面的表現(xiàn)行為差異均非常顯著（p<0.01）。

如果根據(jù)上下兩學(xué)期參與活動(dòng)總次數(shù)、所有活動(dòng)的總得分、所參與活動(dòng)的平均成績3個(gè)維度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)驗(yàn)組相對于對照組而言，人均參與活動(dòng)的次數(shù)多了4.74次、平均成績高了2.66分、總分多了427.34分，兩組獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)的p值均小于 0.01。這表明整個(gè)一學(xué)年中，兩組的總體差異在統(tǒng)計(jì)意義上仍然非常顯著。

因此，按照這種自然試驗(yàn)方法進(jìn)行的分組是有意義的，實(shí)驗(yàn)組在參與系統(tǒng)活動(dòng)的頻次、總得分的均值上都顯著高于對照組。

（二）實(shí)驗(yàn)組和對照組在常規(guī)考試中的成績變化比較

為了探究學(xué)生常態(tài)使用該系統(tǒng)對其常規(guī)考試成績是否有幫助，我們收集了學(xué)生在參加實(shí)驗(yàn)前的考試成績和兩個(gè)學(xué)期末的考試成績，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組和對照組之間的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，并計(jì)算實(shí)驗(yàn)組相對于對照組成績差異的效果量。

結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)前考試成績、上學(xué)期期末、下學(xué)期期末成績的均值±標(biāo)準(zhǔn)差分別為95.28±14.73、71.30±11.08、62.62±9.96，而對照組實(shí)驗(yàn)前考試成績、上學(xué)期期末、下學(xué)期期末成績的均值±標(biāo)準(zhǔn)差分別為95.20±14.73、69.33±10.73、59.55±10.22，兩組成績均值的差異從實(shí)驗(yàn)前考試成績的0.08分，增加到第一學(xué)期期末的1.97分和第二學(xué)期期末的3.07分，差距逐漸拉大；兩組獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)的p值從實(shí)驗(yàn)前考試成績的0.97，減小到第一學(xué)期末的0.192和第二學(xué)期末的0.03，說明這種差異性從實(shí)驗(yàn)前的不顯著到實(shí)驗(yàn)中的邊緣顯著、再到實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的顯著水平，不斷增加。也就是說，使用該系統(tǒng)時(shí)間越長，實(shí)驗(yàn)組和對照組的學(xué)生在常規(guī)考試中的差異越大。

（三）常規(guī)考試單項(xiàng)成績分析

學(xué)生英語常規(guī)考試包含聽力、詞匯、寫作、閱讀、翻譯共五個(gè)單項(xiàng)的內(nèi)容。為考察該系統(tǒng)對這些單項(xiàng)能力的提升效果，本研究比較了實(shí)驗(yàn)組每次期末考試中每個(gè)單項(xiàng)占比的變化情況，單項(xiàng)占比定義為單項(xiàng)得分占總成績的百分比。

實(shí)驗(yàn)組學(xué)生所有的單項(xiàng)占比中，提高最顯著的是聽力單項(xiàng)占比，由上學(xué)期的20.35%提高到下學(xué)期的23.54%，兩次測試的成對樣本t檢驗(yàn)的p值小于0.01，統(tǒng)計(jì)結(jié)果十分顯著。其次是詞匯和寫作單項(xiàng)占比成績的提高。其原因很可能是部分省份聽力成績不計(jì)入高考總分，學(xué)生的聽力能力相比其他單項(xiàng)能力訓(xùn)練不足，因此聽力是學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。而該系統(tǒng)提供的詞匯聽音功能較好地鍛煉了學(xué)生的聽力，也提高了其詞匯能力。

（四）實(shí)驗(yàn)組詞匯能力的OLAI角度分析

按照表1的詞匯能力衡量維度和OLAI定義，本研究考察了實(shí)驗(yàn)組78名學(xué)生在詞匯能力上的變化，包括四個(gè)方面：詞匯測試成績及其對應(yīng)的質(zhì)量變化、詞匯測試用時(shí)及其對應(yīng)的速度變化、詞匯能力的數(shù)量變化、詞匯測試總效果OLAI值的變化。OLAI值包含速度、質(zhì)量和數(shù)量三個(gè)維度數(shù)值之和，即OLAI=速度（speed）+質(zhì)量（quality）+數(shù)量（quantity）。學(xué)生做題越快、完成題目的質(zhì)量越高、數(shù)量越大，則該學(xué)生成績越好，這與我們平時(shí)對學(xué)生表現(xiàn)的認(rèn)知是一致的。

在上、下兩個(gè)學(xué)期，從前測到后測，實(shí)驗(yàn)組在測試成績、質(zhì)量、速度、OLAI總值四個(gè)方面的均值±標(biāo)準(zhǔn)差，從前測到后測的變化差異及其統(tǒng)計(jì)顯著性t檢驗(yàn)結(jié)果如表2（見下頁）所示。圖3（見下頁）則進(jìn)一步用折線圖形象直觀地刻畫了OLAI總值及其三個(gè)維度的時(shí)序變化。下面分別闡述。

1. 詞匯測試成績及其對應(yīng)的質(zhì)量變化

實(shí)驗(yàn)組學(xué)生上學(xué)期的平均成績提高了38分，中位數(shù)成績提高了7分，后測相對于前測而言的效果量為2.309，表明有很好的效果；下學(xué)期的平均成績提高了19分，中位數(shù)成績提高了24分，后測相對于前測而言的效果量為0.761，表明有較好的效果。兩個(gè)學(xué)期中，后測相對于前測的t檢驗(yàn)的p值均遠(yuǎn)小于0.01，具有非常顯著的統(tǒng)計(jì)差異。這說明經(jīng)過一個(gè)學(xué)期對該系統(tǒng)的使用，同學(xué)們對詞匯的掌握程度大大提高。

OLAI值的第一個(gè)維度是質(zhì)量，質(zhì)量的定義為做題準(zhǔn)確率，在該系統(tǒng)中的表現(xiàn)為前后測得分的大小，為了方便與速度和數(shù)量進(jìn)行求和計(jì)算，將其標(biāo)準(zhǔn)化為無量綱的實(shí)數(shù)，即quality = 成績/滿分。實(shí)驗(yàn)組上學(xué)期后測質(zhì)量比前測質(zhì)量平均提高了0.38，下學(xué)期平均提高了0.19，效應(yīng)量的大小分別為2.309和0.761，表明有很好和較好的效果。這個(gè)結(jié)果和成績的分析結(jié)果完全一致，原因就在于上面有關(guān)質(zhì)量的定義。

2. 詞匯測試用時(shí)及其對應(yīng)的速度變化

通過實(shí)驗(yàn)過程﹐實(shí)驗(yàn)組學(xué)生逐漸減少了詞匯測試的時(shí)間。在第一學(xué)期的前測中，學(xué)生們平均使用了27.79分鐘；但是在后測中，他們平均只用了25.4分鐘。在第二學(xué)期的前測中，學(xué)生們平均使用了27.86分鐘；而在后測中，他們平均只使用了25.56分鐘。前后測所用時(shí)間均值的差異均是負(fù)的（—2.38和—2.3），在統(tǒng)計(jì)學(xué)上都是非常顯著的（t檢驗(yàn)p值<0.001），且效果量的大小分別是—0.383和—0.354，為小到中等的效果。

OLAI值的第二個(gè)維度是速度，速度的定義為相對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的偏離值與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間之比，即speed＝（標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 －實(shí)際完成時(shí)間）/標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。在該系統(tǒng)中，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為30分鐘，有的學(xué)生可能會提前完成，用時(shí)少于30分鐘；有的學(xué)生會滯后完成，用時(shí)多于30分鐘。提前完成的同學(xué)，其速度值為正；滯后完成的同學(xué)，其速度值為負(fù)。速度值越大，做題越快；速度值越小，做題越慢。由表2可以看出，實(shí)驗(yàn)組在上下學(xué)期的速度變化很大，差異均為正（0.08和0.47），說明學(xué)生做題的速度逐步提高，尤其是第二學(xué)期，效應(yīng)量的大小為2.168，表明有很好的效果。速度和測試用時(shí)的變化剛好相反，原因在于速度的上述定義。

3. 詞匯測試的數(shù)量

OLAI值的第三個(gè)維度是數(shù)量，即做題數(shù)量的多少。同樣，為了消除量綱的影響，將其標(biāo)準(zhǔn)化為quantity = 做題數(shù)量/標(biāo)準(zhǔn)題目數(shù)量。在該系統(tǒng)中，對所有學(xué)生均給定了相同數(shù)量的題目，因此所有人的數(shù)量指標(biāo)均為1。

4. 詞匯測試總效果OLAI值變化

將速度、數(shù)量、質(zhì)量三個(gè)指標(biāo)相加，即可得到學(xué)生的做題表現(xiàn)OLAI值，OLAI值越高，表明學(xué)生在詞匯上的總體表現(xiàn)越好。學(xué)生經(jīng)過第一學(xué)期和第二學(xué)期的學(xué)習(xí)，OLAI值分別提高了0.46和0.78，且效應(yīng)量分別為1.684和0.845，為非常好和很好的效果量。

圖3通過折線圖直觀展示了學(xué)生的速度、質(zhì)量、數(shù)量三個(gè)維度和總OLAI值的時(shí)序變化情況。可以看出，在上下兩個(gè)學(xué)期，速度、質(zhì)量和OLAI值的后測比前測均有明顯提升，其中速度則是持續(xù)上升。

四、結(jié)論和討論

我們將智能教學(xué)系統(tǒng)常態(tài)化應(yīng)用到某高校英語課堂，讓學(xué)生自愿使用自己的手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)、在一定時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行詞匯練習(xí)，進(jìn)行了整個(gè)一學(xué)年的自然實(shí)驗(yàn)研究。通過分析所收集的系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)，將學(xué)生分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，兩組在系統(tǒng)功能使用的頻次、得分總值和均值上都呈現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)意義上的顯著差異，證明本研究采用的自然實(shí)驗(yàn)分組方法是行之有效的，且不需要改變原來的教學(xué)計(jì)劃，易于操作。

為了考察這次智能教學(xué)系統(tǒng)和手機(jī)的常態(tài)化整合實(shí)驗(yàn)對學(xué)生英語學(xué)習(xí)綜合表現(xiàn)的影響，我們收集了學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)前的考試成績、第一學(xué)期期末和第二學(xué)期期末的成績。通過t檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)方法，發(fā)現(xiàn)隨著學(xué)生使用智能教學(xué)系統(tǒng)的時(shí)間增長，實(shí)驗(yàn)組與對照組的考試成績差距不斷拉大，差距在實(shí)驗(yàn)前統(tǒng)計(jì)意義上不顯著，一個(gè)學(xué)期后已經(jīng)顯著，一個(gè)學(xué)年后就更加顯著。這充分說明了長期使用該系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在常規(guī)考試中的成績提升明顯；該系統(tǒng)不僅提高了學(xué)生的詞匯能力，還提高了整體英語素質(zhì)。

對實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的數(shù)據(jù)分析表明，在兩個(gè)學(xué)期末進(jìn)行的詞匯后測成績均比學(xué)期初的前測成績大幅提高。借助我們提出的在線學(xué)習(xí)活動(dòng)指數(shù)模型進(jìn)一步分析可知，經(jīng)過一學(xué)年的常態(tài)應(yīng)用，總體活動(dòng)指數(shù)及其速度、質(zhì)量都有了顯著提高，其中速度持續(xù)上升，即用時(shí)不斷減少、速度不斷加快，詞匯掌握的流利度或者自動(dòng)化水平在顯著提升，而詞匯深度或者詞匯質(zhì)量也取得了較大進(jìn)步。進(jìn)一步比較兩個(gè)學(xué)期的期末考試成績中各單項(xiàng)所占比例，發(fā)現(xiàn)聽力部分占比的提高非常顯著。這充分表明該系統(tǒng)所提供的發(fā)音功能不僅有助于學(xué)生調(diào)動(dòng)多種感官更好地記憶詞匯，更提高了學(xué)生的聽力水平。

總之，通過運(yùn)用智能教學(xué)系統(tǒng)加上手機(jī)支持的常態(tài)化混合式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生不僅在英語成績的總體表現(xiàn)上顯著優(yōu)于對照組，而且在詞匯掌握的流利度和質(zhì)量上有較大進(jìn)步。該進(jìn)步得益于智能教學(xué)系統(tǒng)的詞匯習(xí)題和填字游戲自動(dòng)生成功能、即時(shí)反饋功能和智能手機(jī)的聯(lián)網(wǎng)和多媒體功能[16]，而該前沿技術(shù)的長達(dá)一個(gè)學(xué)年的常態(tài)化應(yīng)用，更加鞏固了上述功能對學(xué)生詞匯學(xué)習(xí)以及綜合能力的促進(jìn)作用。本研究成果為我國教育在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中如何將人工智能等前沿技術(shù)和設(shè)備有機(jī)整合到常態(tài)教學(xué)中提供了有益的參考。

當(dāng)然，要使記住的詞匯更快、更好地成為學(xué)習(xí)者的心理詞匯，學(xué)習(xí)者還要練習(xí)和掌握詞匯知識的方方面面，包括與詞匯相關(guān)的語音、句法、語義和語用知識。這也是語言類智能教學(xué)系統(tǒng)未來進(jìn)一步研究的方向。

基金項(xiàng)目：全國教育科學(xué)規(guī)劃2022年國家一般項(xiàng)目“基于大數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生智能評測和輔導(dǎo)研究”（BCA220208）

作者簡介：張譽(yù)月（2002 — ），女，河南鄭州人，碩士研究生，研究方向?yàn)槿斯ぶ悄芙逃龖?yīng)用；賈積有（1969 — ），男，河南獲嘉人，教授、博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)學(xué)和人工智能教育應(yīng)用；黎宇珍（1979 — ），女， 湖北通城人，博士研究生，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助語言教學(xué)。

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（責(zé)任編輯 孫興麗）

Abstract： Smartphones with networking and multimedia functions have become popular among college students in China， and vocabulary learning is still an important and difficult part of foreign language learning. We developed and integrated the intelligent tutoring system CSIEC into the English instruction in a college for one academic year. The students can voluntarily participate in this experiment， learn and practice the required unit vocabularies in the system supported by their mobile phones. Students from 13 classes participated in the natural experiment. Students were divided into experimental group and control group according to their participation in the learning activities in the system. The two groups showed significant differences in activity frequency， total score and average score. By analyzing the students' college entrance examination scores before the experiment and the final scores of the two semesters in the experiment， it is found that the students in the experimental group and those in the control group had the same foundation before the experiment. Throughout the experiment， the academic performance of the experiment students was improved gradually and higher than that of the control group， and the difference was significant at the end of the experiment. Using the online learning activity index （OLAI） proposed by us to measure the vocabulary learning effect of the experiment students， we found that the experiment students not only gradually improved their overall vocabulary mastery， but also made significant progress in both the quality （i.e. organization or depth） and speed （i.e. automaticity or fluency） of vocabulary mastery， among which the speed continued to rise. The results of this study show that the long-term and regular curriculum integration of the intelligent tutoring system and smart phones not only improves the overall level of students' vocabulary and its speed and quality dimensions， but also improves students' performance in routine examinations and enhances their listening ability.

Key words： Intelligent tutoring system; College English; Mobile learning; Vocabulary learning; Curriculum integration