云南省農(nóng)村義務(wù)教育學(xué)校英語(yǔ)教學(xué)的創(chuàng)新應(yīng)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(nóng)村英語(yǔ)教育是我國(guó)基礎(chǔ)英語(yǔ)教育的薄弱環(huán)節(jié)，農(nóng)村中小學(xué)英語(yǔ)教師肩負(fù)著農(nóng)村英語(yǔ)教育事業(yè)的重任[1].云南省地處祖國(guó)邊陲，由于地理區(qū)位、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等原因，廣大農(nóng)村地區(qū)中小學(xué)英語(yǔ)師資緊缺，嚴(yán)重影響了中小學(xué)英語(yǔ)課程的開(kāi)足開(kāi)齊，而且英語(yǔ)教師的專(zhuān)業(yè)水平也直接影響到農(nóng)村學(xué)生的發(fā)展和未來(lái).《義務(wù)教育英語(yǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，開(kāi)設(shè)中小學(xué)英語(yǔ)課程對(duì)我國(guó)整體國(guó)民素質(zhì)提高和創(chuàng)新人才培養(yǎng)以及對(duì)青少年發(fā)展具有重要意義[2].近年來(lái)隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)的發(fā)展及其在教育教學(xué)中的快速普及應(yīng)用，課堂信息化教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)等已經(jīng)成為中小學(xué)教學(xué)、教研的新常態(tài)[3]，這使得通過(guò)人工智能和信息化手段助推教師隊(duì)伍建設(shè)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)齊、開(kāi)全中小學(xué)英語(yǔ)課程成為可能.本文探索運(yùn)用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合不同的本地化應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)智師課堂協(xié)助農(nóng)村中小學(xué)開(kāi)展英語(yǔ)教學(xué)，助推教師隊(duì)伍建設(shè)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)，提升師生信息素養(yǎng)，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)開(kāi)齊開(kāi)足中小學(xué)英語(yǔ)課程的目標(biāo).

1 利用智師課堂開(kāi)展課程教學(xué)的意義

1.1 助推教師隊(duì)伍建設(shè)

智師課堂是基于自然語(yǔ)言交互的英語(yǔ)課堂學(xué)習(xí)系統(tǒng)，具有豐富的英語(yǔ)教學(xué)資源和活動(dòng)資源.利用智師課堂優(yōu)質(zhì)的教育資源，在很大程度上為教師增效減負(fù).通過(guò)“教會(huì)、會(huì)教、教好”三部曲，賦能農(nóng)村中小學(xué)英語(yǔ)教師，使他們能夠通過(guò) AI 英語(yǔ)智師課堂系統(tǒng)，一鍵式極簡(jiǎn)上課.在有專(zhuān)業(yè)教師的情況下輔助教師，在無(wú)專(zhuān)業(yè)教師的情況下部分代替教師，讓教師通過(guò)智師英語(yǔ)課堂系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)質(zhì)英語(yǔ)教學(xué)，初步實(shí)現(xiàn)智師英語(yǔ)課堂教學(xué)應(yīng)用的常態(tài)化、教學(xué)流程的標(biāo)準(zhǔn)化，達(dá)到把英語(yǔ)課開(kāi)起來(lái)的目標(biāo).

通過(guò)線上線下相結(jié)合的培訓(xùn)機(jī)制，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)研修與校本研修整合的、教師自主發(fā)展、自我完善的常態(tài)化研修機(jī)制.另外，一大批年輕教師通過(guò)全省的大規(guī)模公開(kāi)課、示范課、分組評(píng)課等形式充分得到職業(yè)賦能，專(zhuān)業(yè)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(duì)伍建設(shè)”.

1.2 促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)

人工智能在課堂上的有效使用可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性和主動(dòng)性，在口語(yǔ)練習(xí)、情景對(duì)話中起到重要的作用，讓學(xué)生在真實(shí)的環(huán)境中接受知識(shí)[4].智師課堂系統(tǒng)將智能測(cè)評(píng)和智能交互嵌入其中，賦能個(gè)性化教學(xué)，從課堂互動(dòng)與實(shí)踐的角度開(kāi)展英語(yǔ)教學(xué).同時(shí)，智師課堂可以實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)數(shù)據(jù)、課后練習(xí)數(shù)據(jù)、學(xué)生智能交互數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的收集、處理、分析、挖掘、知識(shí)點(diǎn)標(biāo)簽的完整端到端流程，放大了教師對(duì)自身教學(xué)的感知，使得教師能夠更加清晰和便捷地看到每一位學(xué)生對(duì)于每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，進(jìn)而采取個(gè)性化的教學(xué)或輔導(dǎo)策略，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)的修正和調(diào)整，這些數(shù)據(jù)成為教師判定教學(xué)效果的證據(jù)和開(kāi)展教學(xué)改進(jìn)的抓手[5].教師通過(guò)智能系統(tǒng)推送個(gè)性化的練習(xí)(基于難度標(biāo)簽，系統(tǒng)自動(dòng)匹配)，為差生推送課例視頻、為優(yōu)生推薦拓展資源, 達(dá)到補(bǔ)差輔優(yōu)的目的，還可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化發(fā)展需要, 生成完成情況報(bào)告[6].

智師課堂解決了3個(gè)問(wèn)題：落實(shí)新課標(biāo)核心理念，構(gòu)建“以生為本”的標(biāo)準(zhǔn)化英語(yǔ)課堂；在教學(xué)活動(dòng)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將課堂的主角還給學(xué)生；讓學(xué)生敢于開(kāi)口，樂(lè)于呈現(xiàn)，實(shí)時(shí)智能測(cè)評(píng)，數(shù)據(jù)當(dāng)堂及時(shí)反饋.

2 利用智師課堂開(kāi)設(shè)教學(xué)的策略

2.1 打造規(guī)范化教學(xué)

《義務(wù)教育英語(yǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出“接觸、理解、操練、運(yùn)用”的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，并通過(guò)各環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)逐步實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言知識(shí)的內(nèi)化.智師課堂將中小學(xué)英語(yǔ)教學(xué)過(guò)程大致分為課堂導(dǎo)入、詞匯學(xué)習(xí)、課文學(xué)習(xí)、課堂練習(xí)、人際活動(dòng)、課堂總結(jié)6個(gè)環(huán)節(jié)，內(nèi)容按照課本頁(yè)面排版順序編排，包括每頁(yè)每板塊的教材分析、學(xué)習(xí)活動(dòng)安排、每項(xiàng)學(xué)生活動(dòng)詳細(xì)操作指導(dǎo)等。教師利用內(nèi)嵌的教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)、各種教學(xué)資源，結(jié)合英語(yǔ)學(xué)科的“六環(huán)節(jié)”進(jìn)行“一鍵上課”.通過(guò)對(duì)學(xué)生的有效引導(dǎo)，形成良好的英語(yǔ)學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生在學(xué)習(xí)英語(yǔ)的過(guò)程中提升自身的知識(shí)和技能[7].

智師課堂內(nèi)置的規(guī)范化教學(xué)流程，保證了課堂教學(xué)質(zhì)量，使非專(zhuān)業(yè)教師也能上好英語(yǔ)課.通過(guò)人工智能及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)下的備課、示范課、評(píng)課等，特別是自然語(yǔ)言處理技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別、3D 智能交互技術(shù)等，為廣大農(nóng)村地區(qū)教師，尤其是非專(zhuān)業(yè)教師，提供標(biāo)準(zhǔn)化的資源體系及相對(duì)固化的教學(xué)流程.同時(shí)，通過(guò)教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集與分析來(lái)觀察和解構(gòu)課堂，精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)課堂問(wèn)題并提出改進(jìn)意見(jiàn).以此降低課堂教學(xué)質(zhì)量對(duì)單個(gè)教師專(zhuān)業(yè)能力的依賴(lài)，實(shí)現(xiàn)在沒(méi)有專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教師的情況下，仍能正常開(kāi)展英語(yǔ)教學(xué)的目的.研究并逐步解決產(chǎn)生的新問(wèn)題.

雖然每個(gè)教師水平、能力各有差異，但通過(guò)為農(nóng)村教師，尤其是非專(zhuān)業(yè)教師、年輕教師，提供已有的、經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)流程和教學(xué)資源，分享可復(fù)制推廣的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[8]，讓教師在課堂有限的時(shí)間內(nèi)，高效地完成國(guó)家教育部《英語(yǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求.同時(shí)有效緩解因英語(yǔ)師資力量薄弱開(kāi)不齊開(kāi)不全英語(yǔ)課的問(wèn)題.

2.2 打通教學(xué)流程閉環(huán)

傳統(tǒng)的課堂無(wú)法收集課堂的教學(xué)數(shù)據(jù)，也無(wú)法分析學(xué)生掌握情況.智師課堂依托于人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)算法，融合優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源與教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)智能語(yǔ)音交互下的英語(yǔ)課堂.在AI人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)的支撐下，智師課堂打通了教、學(xué)、管、測(cè)、評(píng)閉環(huán)，通過(guò)收集課前、課中、課后全過(guò)程的教學(xué)和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師備課、教學(xué)、反思的數(shù)據(jù)記錄，和學(xué)生預(yù)習(xí)、上課、復(fù)習(xí)的全過(guò)程畫(huà)像，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)支持下的精準(zhǔn)教與學(xué)，從依靠人的經(jīng)驗(yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué).在學(xué)生學(xué)習(xí)終端，通過(guò)智能語(yǔ)音交互引導(dǎo)學(xué)生，構(gòu)建真實(shí)語(yǔ)境，對(duì)教學(xué)要點(diǎn)進(jìn)行多角度的高頻復(fù)現(xiàn)，幫助學(xué)生掌握課本知識(shí).在教師管理終端，運(yùn)用系統(tǒng)內(nèi)置智能自助課堂，一鍵開(kāi)課，輕松組織活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的高質(zhì)量引領(lǐng).

圖1 智師課堂開(kāi)展教學(xué)流程圖

有數(shù)據(jù)才有智能，有數(shù)據(jù)才有精準(zhǔn)[9].數(shù)據(jù)的采集、處理和分析應(yīng)用使個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能，每個(gè)學(xué)生都能夠在智師課堂教學(xué)系統(tǒng)的幫助下，生成學(xué)生個(gè)體行為數(shù)據(jù)，并有針對(duì)性地在課中、課后練習(xí)環(huán)節(jié)解決單個(gè)學(xué)生的問(wèn)題，形成個(gè)性化輔導(dǎo)，大大提高學(xué)習(xí)效率.通過(guò)收集課堂教學(xué)數(shù)據(jù)、學(xué)生隨堂跟讀評(píng)分、學(xué)生交互評(píng)分，生成多維度報(bào)告，任課教師可以一鍵查看報(bào)告，從中分析課堂教學(xué)情況，既實(shí)時(shí)、直觀，又富有針對(duì)性，從而給老師提供個(gè)性化的教學(xué)改進(jìn)意見(jiàn).

2.3 開(kāi)展大規(guī)模在線教研

傳統(tǒng)的教研指導(dǎo)活動(dòng)，由于專(zhuān)家數(shù)量有限，加上受時(shí)空地域等因素限制，專(zhuān)家不可能提供大量的、大范圍的指導(dǎo)，因此大規(guī)模教研幾乎很難實(shí)現(xiàn).基于此，云南省電教館以農(nóng)村中小學(xué)英語(yǔ)教師為培訓(xùn)主體，引入智師課堂標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)流程做為研究主題，利用網(wǎng)絡(luò)、資源和交互平臺(tái)做為技術(shù)支撐，選擇磨課做為教研的主要形式，定期開(kāi)展“人人一節(jié)公開(kāi)課”活動(dòng)，組織大規(guī)模在線教研.同時(shí)，引入專(zhuān)家并將問(wèn)題反饋到專(zhuān)家，專(zhuān)家對(duì)問(wèn)題反饋清單進(jìn)行相應(yīng)的分析后，再給出有針對(duì)性的指導(dǎo)和建議.如果出現(xiàn)的問(wèn)題是整個(gè)區(qū)域或者學(xué)校的共性問(wèn)題，則專(zhuān)家只需要提供一次指導(dǎo)，便可以解決大家共同的困境.這樣的方式使得專(zhuān)家指導(dǎo)更具備針對(duì)性和有效性，為大規(guī)模教研的開(kāi)展提供了有力的支撐手段.

3 智師課堂在實(shí)施教學(xué)中存在的問(wèn)題

在實(shí)施過(guò)程中，智師課堂的使用也遇到了瓶頸問(wèn)題，出現(xiàn)了使用頻率降低，各區(qū)域水平層次不齊等問(wèn)題，經(jīng)研究與反思后，發(fā)現(xiàn)主要有以下幾方面：

1) 落地實(shí)施中，技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生新的功能需求問(wèn)題.智師課堂是新技術(shù)與教育深度融合的產(chǎn)物.在實(shí)施智師課堂教學(xué)中，隨著新技術(shù)的發(fā)展，催生出新的功能需求，已有的技術(shù)基礎(chǔ)逐漸無(wú)法完全滿足師生新需求，這就對(duì)智師課堂的可持續(xù)性提出挑戰(zhàn).

2) 大規(guī)模推進(jìn)中，各地存在差異化問(wèn)題.在推廣和落地實(shí)施過(guò)程中，全省各地經(jīng)濟(jì)條件不同，學(xué)校軟硬件條件也存在差異.如邊疆農(nóng)村山區(qū)學(xué)校大部分僅具備“多媒體教學(xué)交互式大屏+網(wǎng)絡(luò)”的條件.在這樣輕硬件的條件下，更多的是采用基礎(chǔ)應(yīng)用形態(tài)，即：大屏+麥克風(fēng)的形式，保證農(nóng)村山區(qū)英語(yǔ)教學(xué)順利開(kāi)展.對(duì)于軟硬件條件較好的學(xué)校，基礎(chǔ)應(yīng)用形態(tài)已無(wú)法滿足對(duì)英語(yǔ)教學(xué)有更高需求的學(xué)校.

3) 受政策環(huán)境影響，缺乏足夠的學(xué)生數(shù)據(jù).目前國(guó)家政策對(duì)于平板和手機(jī)入校有嚴(yán)格的管控，因而需要根據(jù)不同地區(qū)的特點(diǎn)和條件，形成不同的應(yīng)用場(chǎng)景，保證教師的有效輸出前提下，構(gòu)建場(chǎng)景的適用性，盡可能的收集學(xué)生的反饋和數(shù)據(jù)，但學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的收集可能具有一定延后性.

4 利用智師課堂推進(jìn)教學(xué)落地實(shí)施的建議

4.1 持續(xù)優(yōu)化升級(jí)智師課堂系統(tǒng)

推進(jìn)大規(guī)模的應(yīng)用英語(yǔ)教學(xué)，需持續(xù)對(duì)智師課堂系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)，滿足師生在中小學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的需求，同時(shí)適應(yīng)不同客觀環(huán)境下的教學(xué)場(chǎng)景.

4.2 探索推進(jìn)因地制宜的教學(xué)應(yīng)用形態(tài)

基于農(nóng)村地區(qū)基層學(xué)校的差異化條件，充分利用已有信息化基礎(chǔ)設(shè)施和智師課堂資源優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同教學(xué)場(chǎng)景，打造因地制宜的教學(xué)應(yīng)用形態(tài).

一是基礎(chǔ)應(yīng)用形態(tài)：大屏+麥克風(fēng).適合于已配備多媒體交互式教學(xué)設(shè)備，并且已開(kāi)通網(wǎng)絡(luò)的全省大部分農(nóng)村中小學(xué).多媒體教學(xué)大屏結(jié)合移動(dòng)麥克風(fēng)，可以組織學(xué)生參與口語(yǔ)示范、情景模仿等聽(tīng)說(shuō)矯音活動(dòng).即通過(guò)大屏呈現(xiàn)教育資源，開(kāi)展班級(jí)全覆蓋式的試聽(tīng)教學(xué)，教師基于資源利用智能AI系統(tǒng)內(nèi)嵌的教學(xué)流程開(kāi)展教學(xué).在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，有效解決了非專(zhuān)業(yè)教師存在的諸如發(fā)音不標(biāo)準(zhǔn)等的教學(xué)短板，更好的輔助教師順利開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化的英語(yǔ)課程，解決學(xué)校因?yàn)槿狈?zhuān)業(yè)英語(yǔ)教師、或教師因?yàn)槿狈?zhuān)業(yè)能力等原因而導(dǎo)致的無(wú)法開(kāi)齊英語(yǔ)課的問(wèn)題，同時(shí)優(yōu)質(zhì)資源的引入，以及大屏和麥克風(fēng)的結(jié)合有助于激發(fā)學(xué)生的參與性，活躍英語(yǔ)課堂的氛圍.

二是交互式應(yīng)用形態(tài)：大屏+答題器.適用于基礎(chǔ)條件良好，且具有交互需求的應(yīng)用環(huán)境，解決教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢測(cè).學(xué)校需有相應(yīng)資金支持購(gòu)買(mǎi)AI互動(dòng)答題器系統(tǒng)；此模式無(wú)需互聯(lián)網(wǎng)支持，也可適用于網(wǎng)絡(luò)條件較差的學(xué)校解決方案.通過(guò)學(xué)生人手一個(gè)答題器，快速評(píng)測(cè)學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)和英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)方面的目標(biāo)達(dá)成情況，較好解決英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)不敢開(kāi)口的問(wèn)題，形成學(xué)生積極參與、競(jìng)爭(zhēng)合作的課堂學(xué)習(xí)氛圍.教師端搭配AI智能口語(yǔ)交互系統(tǒng)，打造以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)模式，使教學(xué)互動(dòng)更加多樣化.實(shí)現(xiàn)教師數(shù)據(jù)和學(xué)生練習(xí)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，更好的體現(xiàn)學(xué)生課堂表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果，方便教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)和評(píng)估，利用智能測(cè)評(píng)系統(tǒng)和智能交互系統(tǒng)構(gòu)建人人開(kāi)口的高效率課堂；在個(gè)性化教與學(xué)應(yīng)用形態(tài)下，最大限度挖掘教學(xué)全過(guò)程數(shù)據(jù)，教與學(xué)過(guò)程全面智能化，促進(jìn)課堂教學(xué)有效轉(zhuǎn)型.

三是個(gè)性化教與學(xué)應(yīng)用形態(tài)：大屏+平板電腦.適用于基礎(chǔ)條件好的應(yīng)用環(huán)境，學(xué)校資金支持購(gòu)買(mǎi)平板電腦，建設(shè)平板課堂.同時(shí)，對(duì)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高.此模式解決了師生教與學(xué)全過(guò)程多元評(píng)價(jià)，最大限度挖掘教學(xué)全過(guò)程數(shù)據(jù)，教與學(xué)過(guò)程全面智能化.通過(guò)人人一個(gè)“英語(yǔ)學(xué)伴”，實(shí)現(xiàn)全班教學(xué)與個(gè)性化學(xué)習(xí)的融合，學(xué)習(xí)、檢測(cè)、活動(dòng)一體化，通過(guò)目標(biāo)設(shè)定，學(xué)生可以依據(jù)自己的特點(diǎn)，用不同的學(xué)習(xí)路徑，重復(fù)學(xué)習(xí)、練習(xí)解決自己的學(xué)習(xí)短板.幫助老師關(guān)注每一位學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，構(gòu)建理想智慧課堂.根據(jù)課程目標(biāo)、學(xué)生特點(diǎn)、技術(shù)環(huán)境對(duì)智能化發(fā)展的要求，設(shè)計(jì)適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的、可供學(xué)生個(gè)性化選擇的智師課堂教學(xué)新模式，達(dá)成課堂智能化.

總之，智師課堂系統(tǒng)以其獨(dú)特的程序化和靈活性特點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)揮的作用會(huì)越來(lái)越大.通過(guò)探索和實(shí)踐智師課堂在農(nóng)村中小學(xué)的創(chuàng)新應(yīng)用，不僅可以?xún)?yōu)化教學(xué)，而且保障了農(nóng)村孩子的受教育權(quán)，使他們能平等享受優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源.教師也能通過(guò)應(yīng)用智師課堂，豐富教學(xué)過(guò)程和教學(xué)工具，提升信息素養(yǎng)，提高自身的教學(xué)水平.智師課堂的有效實(shí)施，也促進(jìn)了農(nóng)村非專(zhuān)業(yè)教師和年輕教師的發(fā)展，既符合教育教學(xué)創(chuàng)新改革發(fā)展趨勢(shì)，也極具本土特色，為探索農(nóng)村中中小學(xué)英語(yǔ)教育教學(xué)發(fā)展提供了可行的解決方案，為開(kāi)齊開(kāi)足英語(yǔ)課程提供了一條有效路徑.