摘 要:隨著經濟全球化和科學技術的迅猛發展,在人們生產生活的領域人工智能已經如影隨形。基于以上背景,本文以人工智能技術應用與課堂教學融合為導向,以提高課堂教學效率和優化學生學習效果為落腳點,運用認知診斷理論、人本主義學習理論、最近發展區理論等相關教育理論,探索人工智能在中職英語教學模式中的創新研究,并從學生的視角出發,利用智能語言識別、學習資源推薦庫、在線評價等人工智能技術,優化中職英語教學手段和效果。
關鍵詞:人工智能;中職英語;教學模式
作者簡介:楊毅(1982.06-),女,江蘇常州人,常州市高級職業技術學校,講師,碩士,研究方向:中職、高職英語教學教育。
一、引言
(一)研究背景
《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》強調,提升信息技術與教育的融合程度。《教育信息化“十三五”規劃》指出,要融合網絡學習空間創新教學模式、學習模式、教研模式和教育資源的共建共享模式。鼓勵教師應用網絡學習空間開展備課授課、家校互動、網絡研修、指導學生學習等活動;鼓勵學生應用網絡學習空間進行預習、作業、自測、拓展閱讀、網絡選修課等學習活動,養成自主管理、自主學習、自主服務的良好習慣;鼓勵家長應用網絡學習空間與學校、教師便捷溝通、互動,關注學生學習成長過程。要實現學生學習過程、實踐經歷記錄的網絡學習空間呈現;依托網絡學習空間逐步實現對學生日常學習情況的大數據采集和分析,優化教學模式。
(二)研究意義
目前我校雖已建成數字化校園,但大多數課堂教學仍采用傳統的教學模式:英語課堂教學方式多以講授、提問、模擬情景對話為主;教學內容多以教科書、PPT、電子教材、講義呈現;學生學習效果主要通過批改作業、測試卷來反饋;教師備課的主要關注點也只是單純地教學環節設置。而我校中職類專業學生絕大多數英語基礎薄弱,對英語學習缺乏興趣;課堂學習氛圍不濃,師生互動性不好,傳統的教學模式難以改變現狀,難以提高課堂學習效率,難以實現因材施教,難以調動學生的學習主動性和積極性。綜合分析我校教師教學和學生學習實際情況,借助第五期江蘇省職業教育教學改革研究課題申報的東風,本文選取人工智能背景下教學模式創新為研究方向,旨在借助人工智能技術優化教學環境,增加師生互動,豐富教學內容,完善與升級教學系統,凸顯學生主體地位,從最大程度上實施因材施教,對英語教學模式進行創新與改革,并逐漸形成具有時代性與先進性的新型教學模式。
(三)研究目的
本研究主要探索人工智能背景下中職英語教學的新模式,探討這種新型教學模式對英語教學方面和學生學習成效方面的輔助和促進作用。
(四)研究方向和范圍
1.人工智能技術在英語教學中的可實施性研究。
①語音識別系統、知識圖譜和自適應學習系統在英語教學中的適用性研究。
②語音識別系統、知識圖譜和自適應學習系統在英語教學中的可靠性研究。
2.基于人工智能技術應用下的英語教學模式研究。
①基于語音識別、知識圖譜和自適應學習系統技術支持下的中職英語“聽說課”教學結構框架研究、教學活動程序研究以及個性化評價體系研究。
②基于語音識別、知識圖譜和自適應學習系統技術支持下的中職英語“閱讀課”教學結構框架研究、教學活動程序研究以及個性化評價體系研究。
③基于語音識別、知識圖譜和自適應學習系統技術支持下的中職英語“語法和寫作課”教學結構框架研究、教學活動程序研究以及個性化評價體系研究。
二、人工智能技術概述
(一)核心概念界定
人工智能,英文縮寫為AI,是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能與人類智能與人類智能相似的方式做出反應的智能機器,該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智能可以對人的意識、思維的信息過程進行模擬。
隨著我國綜合國力的提升,人工智能技術已廣泛應用于各個重要領域,如交通、物流、金融、通信、醫療、教育等。本研究將人工智能技術運用到課堂教學,為中職英語教學和課堂改革賦能,促進中職英語課堂教學改革。
(二)國內外人工智能技術研究現狀
1956年,美國麥卡錫、明斯基等科學家在美國達特茅斯學院研討會上,首次提出了人工智能,此后一代代研究者們發展并研究出眾多人工智能相關理論和原理,人工智能的概念和范圍也得到擴展。
通過查閱各種資料發現,人工智能近幾年在外語教育中的研究熱點方向主要有:1.知識表示與教育知識圖譜;2.認知診斷;3.學習者建模;4.教育試題資源表征;5.機器閱讀理解與批閱;6.智能教育系統;7.腦科學與教育的結合。而教學模式的改革與創新并沒有成為熱點。在職業院校如何利用人工智能技術進行英語課堂教學的探索更是少之又少。因此,為本研究留有一定的研究空間。綜合可查閱的有效文獻和相關資料,基于人工智能背景下英語教學模式的研究結論可以歸結為以下幾點:人工智能的應用可以提高課堂效率,智能軟件的應用可助力教師課堂教學;基于某一智能應用軟件下的教學模式多為線上與線下混合式教學模式;人工智能用于反饋學習效果,可以實現個性化教學,貫徹因材施教。
(三)人工智能在英語教學領域的應用與研究現狀
在英語教學領域,由于英語教學活動的多樣性、教學過程的復雜性,學科教學中的人工智能技術應用僅在高等教育階段做了一些嘗試。本研究認為,在相對缺少中職英語教學資源的現實情況下,將人工智能軟件真正應用于英語課堂教學,從而探究英語教學模式的創新,將有利于打破教學時間、空間和環境的限制,有利于促進智能化、個性化、終身化的教學體系構建,有利于提高教學質量和提升教學效率,為推進教學深度變革添磚加瓦。
三、現階段中職英語教學中存在的問題
(一)多以教師為課堂中心
由于大多數學生英語基礎比較薄弱,學習缺乏主動性,需要老師給予更多的指導和關心,因此,大多數中職英語課堂采用教師講授、布置任務、適時指導等以教師為主的教學手段,課堂教學體現教師對學生能力的理解和把握,卻在某種程度上限制了學生學習的積極性,并且不能很好地實現因材施教。
(二)語言學習環境欠缺
傳統的英語課堂教學對教師的信息化教學素養要求并不高,學生的語言習得來自教材,語言應用環境也來自教材,無法實現沉浸式語言學習,學習效率低,且生活中沒有相應的語言環境,語言實踐機會非常少,學習效果非常有限。
(三)人工智能技術應用與英語課堂教學融合程度有待提高
就目前而言,中職英語課堂盡管已經融入PPT、希沃機、投影儀等多媒體技術,但教學效果和學習效率并不明顯,課堂教學尚未真正發揮學生主體地位,人工智能技術與課堂教學融合程度不高。
四、人工智能背景下的中職英語教學模式創新研究
(一)語音識別系統在中職英語教學中的可實施性研究
本研究開展針對課堂教學中所應用的語音識別系統軟件的適用性和可靠性進行研究。所謂適用性主要體現在應用軟件的適用場景和適用范圍兩方面。通過閱讀大量相關文獻以及對各類相關真實案例分析比較可知,語音識別技術受制于復雜的環境如噪聲、多人對話等,在課堂教學中,適用于教師講授環節,不適用于學生討論或者回答問題。中等職業學校的學生普遍存在英語基礎薄弱、聽力理解能力偏弱、學習興趣不高而導致的上課注意力不夠集中等問題,利用在線語音識別技術將教師的講課內容從語音轉為文字,可在一定程度上幫助學生更好地理解教師的授課內容,有了協同筆記的展示,可以幫助學生更好地掌握課堂教學知識點,避免學習的盲目性,從而提高課堂學習效率。
(二)知識圖譜在中職英語教學中的可實施性研究
基于知識圖譜的技術基礎,縱觀英語教學各個環節,本研究考慮針對不同學生的個體學情差異,巧妙利用知識圖譜豐富教學內容,開展學生個性化學習資源推送的研究。基于知識圖譜背景下的學習資源推送并不需要全面宏大的智慧課堂,而是著重于一個點——使能自適應學習。實現該項功能前期需要準備包含課堂教學知識點的數據庫以及與知識點相關的題庫。學生在英語課后自行復習學習內容時,由于其自身的學習能力、領悟能力、記憶能力等水平各不相同,復習內容不一定會全面到位,復習效果也千差萬別,而有了知識圖譜的幫助,學生通過個性化學習資源的推送,可以查漏補缺,從而不斷提高自主學習能力,提升學習效果。本研究將在后續的研究中,重點考查學習資源庫的建立以及個性化學習資源推送在教學模式創新中所起到的積極作用。
(三)智能測評軟件用于課堂教學評價的可實施性研究
將人工智能軟件用于中職英語課堂教學,從而引發一系列教學活動設計、教學框架設計等教學模式的改變,必然要構建相應的評價體系來評判教學模式創新所帶來的教學效果和教學影響。因此,本研究將采用智能測評軟件用于課堂教學評價,再結合教師的課堂教學行為表現和學生的學習效果反饋,最終確定人工智能背景下中職英語教學模式創新的合理舉措。本研究將針對智能測評軟件用于學生課后學習效果和教師教學效果反饋這一環節的適用性和可靠性進行研究。課題組成員經查閱大量的相關資料和文獻分析認為,針對學生學習效果和教師教學效果反饋環節采用智能測評軟件是適用的。智能化測評在學習與能力評估方面仍然處于發展探索階段,需要進行更充分和系統的研究。主要針對學生學習效果和教師教學效果反饋一個環節,擬采用泛雅平臺,其可靠性較強,可以作為課題研究的首選智能測評軟件。
(四)人工智能技術賦能下的中職英語教學模式研究
教學模式即在一定的教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩定的教學活動結構框架和活動程序。教學模式創新的研究是教學方法論上的一種革新。本研究將根據教學大綱,對中職英語教學內容按照教學內容精細化、教學方式創新化、教學形式多樣化的原則進行重新設計,形成人工智能賦能下的英語課堂教學方案,展開人工智能賦能下的英語課堂教學實踐。具體從以下三個策略出發進行課題研究,即教學模式的數據化、智能化和個性化。
在語音識別系統、知識圖譜和智能測評軟件用于英語教學的適用性和可靠性研究的基礎上,本研究將依照其研究結果,嘗試將知識圖譜用于中職英語教學的學習資源推送環節,將語音識別系統軟件用于中職英語閱讀課型的課堂教學,將智能測評軟件應用于課后學生學習效果反饋環節。基于知識圖譜的技術基礎和應用場景梳理分析,本研究將對知識圖譜用于學生學習資源推送環節的實施步驟、實施準備(包括教學資源開發)、實施效果進行研究。介于英語課堂教學類別有“聽說課”“閱讀課”“語法與寫作課”等不同類型,本研究將對各種課型一一實施基于知識圖譜技術的個性化學習資源推送,對比不同課型的實施效果,進而提煉出在知識圖譜技術賦能下中職英語學習資源推送的有效實施方案。因語音識別技術受復雜的環境如噪聲、多人對話等影響,在課堂教學中,較適用于教師講授環節,不適用于學生討論或者回答問題。因此,針對英語課堂教學的不同課型,本研究僅將英語閱讀課作為研究語音識別系統應用的研究課型。依據語音識別系統的理論基礎和應用場景,本研究將對語音識別軟件進行甄選,最終確定流暢好用的系統軟件用于中職英語課堂教學。
(五)智能測評系統助力課堂評價體系創新的研究
鑒于語音識別系統、知識圖譜在中職英語課堂教學中的應用而引起的中職英語教學模式的變革,必將需要一套全新的課堂教學評價體系來檢測教師的教學效果和學生的學習效果,以成效的好壞來判斷教學模式改革的成敗。故而,本研究所采用的智能測評技術將進一步豐富課堂教學評價的方法和手段,拓展教學評價的內容,對教與學的過程全方位實時監測,智能化反饋評價結果,促進學生個性化發展,讓因材施教成為現實。本研究將對建立與人工智能背景下中職英語教學模式相適應的教學評價體系進行研究,具體包括以下幾方面策略:
1.改進結果評價,注重過程評價,加強質性評價,使評價方式更為多元;
2.開展理論研究,充分利用智能測評軟件,搭建數據平臺,使評價手段更為智能;
3.探索增值評價,使評價標準更為多維;
4.健全綜合評價,使評價內容更為全面。
五、結語
本研究在總結國內外專家學者研究成果的基礎上,結合人工智能的基本內涵,把人工智能與中職英語教學的互動發展相結合,探討中職英語教學中的現實問題;以人本主義學習理論為落點,探索AI在中職英語教學的應用情況,旨在優化中學英語教學方式和效果,促進人工智能與中職英語教育的良性發展。
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