人工智能（AI）技術(shù)在高中英語(yǔ)雙師智慧課堂的應(yīng)用初探
——以某中學(xué)為例

廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué) 韓 雪

建立一個(gè)母語(yǔ)環(huán)境來(lái)教授第二語(yǔ)言，是近年來(lái)第二語(yǔ)言教學(xué)的探索趨勢(shì)。美國(guó)語(yǔ)言學(xué)家克拉申指出：“發(fā)展外語(yǔ)口語(yǔ)表達(dá)能力主要依靠?jī)煞N途徑——語(yǔ)言學(xué)習(xí)和語(yǔ)言習(xí)得。其中，‘語(yǔ)言學(xué)習(xí)’是指有意識(shí)地學(xué)習(xí)外語(yǔ)知識(shí),而‘語(yǔ)言習(xí)得’類(lèi)似兒童習(xí)得母語(yǔ)的過(guò)程，通常是在大量語(yǔ)言訓(xùn)練的刺激下，通過(guò)語(yǔ)言的自然交際獲得?！边@一觀(guān)點(diǎn)得到了各國(guó)語(yǔ)言學(xué)者的廣泛贊同。這種環(huán)境的打造，在英語(yǔ)為第二語(yǔ)言的教學(xué)中，通常是由英語(yǔ)為母語(yǔ)的教師，全程以英語(yǔ)來(lái)授課。近年來(lái)全國(guó)不少學(xué)校引入外教進(jìn)行全英文授課，為學(xué)生打造單一語(yǔ)言的學(xué)習(xí)環(huán)境。但是這大大增加了外教招聘、培訓(xùn)和管理的成本及風(fēng)險(xiǎn)。而且從以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，由于外教的教學(xué)水平良莠不齊，且缺乏對(duì)學(xué)情、校情乃至國(guó)情的必要了解，他們中的一部分無(wú)法勝任為學(xué)生創(chuàng)設(shè)純正英語(yǔ)環(huán)境，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容等教學(xué)任務(wù)，也就更談不上為學(xué)生提供個(gè)性化的指導(dǎo)和引領(lǐng)。

近年來(lái)，國(guó)家大力推進(jìn)“三通兩平臺(tái)”建設(shè)，即寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通、優(yōu)質(zhì)資源班班通、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通，建設(shè)教育資源公共服務(wù)平臺(tái)、教育管理公共服務(wù)平臺(tái)。在此背景下，雙師教學(xué)的理念在內(nèi)涵和外延上都被大大拓展，雙師教學(xué)這一模式與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特別是人工智能（Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱(chēng)AI）技術(shù)逐漸滲透、融合，在教學(xué)實(shí)踐中的優(yōu)勢(shì)和作用初步凸顯。

一、人工智能（AI）技術(shù)飛速發(fā)展背景下的雙師教學(xué)

英語(yǔ)雙師教學(xué)通常是由遠(yuǎn)程授課教師、輔導(dǎo)教師和一套完整的教學(xué)系統(tǒng)三個(gè)要素所構(gòu)成的一個(gè)智慧教學(xué)系統(tǒng)。譬如，有同屏雙師課堂（中外教雙師同屏課堂），即一個(gè)大屏上可以同時(shí)看見(jiàn)中教和外教兩個(gè)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(jī)構(gòu)采用混合式雙師課堂：線(xiàn)下一位中國(guó)教師，遠(yuǎn)程端則為一位外教，兩位老師同時(shí)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(xué)質(zhì)量。

依托云計(jì)算、大數(shù)據(jù)挖掘、信息科學(xué)技術(shù)、5G技術(shù)、多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能（AI）技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等手段，以互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)為載體的智慧雙師教學(xué)正在大大豐富和拓展雙師教學(xué)的內(nèi)涵和手段。特別是得益于近年來(lái)人工智能（AI）技術(shù)的迅猛發(fā)展，如今的師生有機(jī)會(huì)體驗(yàn)更加智能化、個(gè)性化、科學(xué)化的教學(xué)形式，傳統(tǒng)的師生關(guān)系得以改變，固化的教學(xué)環(huán)境也在朝著科學(xué)有效的方向進(jìn)步。以人工智能（AI）為核心、基于高速發(fā)展的信息技術(shù)，打造“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”的智能化教育環(huán)境，已經(jīng)是各國(guó)教育改革與發(fā)展的大勢(shì)所趨，并且已經(jīng)使得因材施教越來(lái)越具有現(xiàn)實(shí)的可能性。

譬如，通過(guò)應(yīng)用智能答題器和人臉識(shí)別技術(shù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以快速、準(zhǔn)確地捕捉并記錄下學(xué)生在整個(gè)雙師教學(xué)過(guò)程中的學(xué)情數(shù)據(jù)，建模分析學(xué)生的學(xué)情狀態(tài)，目的是提升學(xué)生的有效學(xué)習(xí)，避免無(wú)意義的刷題和重復(fù)學(xué)習(xí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的分級(jí)分班。學(xué)有余力的學(xué)生組成一個(gè)班，可以用更快的速度，賦予他們更多前沿性的信息；學(xué)得不夠到位的學(xué)生在另一個(gè)班，用更適合他們的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式去教學(xué)，同樣也能達(dá)到更好的教學(xué)效果。這樣一來(lái)，無(wú)論是學(xué)生的滿(mǎn)意度，還是學(xué)習(xí)效果，都會(huì)大幅度提高。

可以說(shuō)，這種雙師課堂結(jié)合了在線(xiàn)課堂和傳統(tǒng)課堂的優(yōu)勢(shì)，是對(duì)傳統(tǒng)英語(yǔ)教學(xué)模式的補(bǔ)充和升級(jí)。

二、人工智能（AI）技術(shù)在××中學(xué)英語(yǔ)口語(yǔ)雙師智慧課堂中的實(shí)際應(yīng)用

（一）技術(shù)準(zhǔn)備

將人工智能技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中去，對(duì)學(xué)校的軟、硬件教學(xué)設(shè)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(gè)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(huì)將外教顯示在屏幕的一角，屏幕的大部分用來(lái)顯示課件部分；某些平臺(tái)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(xué)生在課堂上看到的就是外教置于課件白板之前，從而讓學(xué)生獲得更好、更貼近真實(shí)的上課體驗(yàn)。××中學(xué)在英語(yǔ)雙師智慧課堂中采用的即為這一種。

因此，在學(xué)校端，需要有配備相應(yīng)硬件設(shè)備的課室?！痢林袑W(xué)采用的是單屏幕技術(shù)，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(hào) 硬件名稱(chēng) 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(gè)2 拾音器全向，吊頂安裝，單拾音器拾音半徑5米以上，級(jí)聯(lián)后拾音范圍≧8×14米。2 個(gè)3教學(xué)一體機(jī)尺寸≧70寸 1 臺(tái)4 網(wǎng)絡(luò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)——保證每間課室上下行10M以上，并在網(wǎng)絡(luò)出口處配備網(wǎng)絡(luò)帶寬限速設(shè)備

（二）操作流程

××中學(xué)的英語(yǔ)口語(yǔ)雙師智慧課堂采用一個(gè)外教每次只面對(duì)一個(gè)班級(jí)的形式。課前，中外教合作備課。課中，遠(yuǎn)程的外教通過(guò)大屏幕為線(xiàn)下教室內(nèi)的學(xué)生直播授課；中教則在線(xiàn)下組織課堂、答疑，協(xié)助教學(xué)順利進(jìn)行。課后，線(xiàn)下中教負(fù)責(zé)收集上傳學(xué)生作業(yè)，并給予外教關(guān)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(gè)流程中，學(xué)校端涉及的部分主要包含：課表上傳、學(xué)生座位表上傳、課件前期準(zhǔn)備及上傳、預(yù)習(xí)資料發(fā)放、直播外教授課（直播互動(dòng)式）、后臺(tái)課堂監(jiān)控、課后分析反饋以及評(píng)課評(píng)教，這些任務(wù)大部分由線(xiàn)下的中教老師負(fù)責(zé)完成。

（三）人工智能（AI）技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果初現(xiàn)

目前為止，國(guó)內(nèi)英語(yǔ)教育中的人工智能（AI）技術(shù)主要應(yīng)用于練習(xí)和測(cè)評(píng)這兩個(gè)環(huán)節(jié)——基于大數(shù)據(jù)的智能分析系統(tǒng)精準(zhǔn)判斷學(xué)生每次練習(xí)后存在的問(wèn)題，并根據(jù)學(xué)生的練習(xí)情況有針對(duì)性地推送難度適宜的題目。但是，在教學(xué)這一整個(gè)教育流程中最核心、最復(fù)雜的環(huán)節(jié)，人工智能（AI）技術(shù)的應(yīng)用還不多見(jiàn)。

進(jìn)一步說(shuō)，課堂教學(xué)也只是整個(gè)教學(xué)鏈條中的一環(huán)，學(xué)校更希望做到的是科學(xué)地打磨課程、評(píng)估課堂效果、沉淀教學(xué)智慧、更好地與更多學(xué)校共享優(yōu)質(zhì)教育成果等。想要達(dá)到上述目的，傳統(tǒng)的做法通常是進(jìn)行課堂觀(guān)察，但這種方法因客觀(guān)條件的限制往往有著自身無(wú)法克服的缺陷。

隨著人工智能（AI）技術(shù)在圖像與聲音識(shí)別、自動(dòng)建模等領(lǐng)域取得關(guān)鍵性的突破，用科學(xué)的、可量化的方法和手段對(duì)師生的課堂行為進(jìn)行分析已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)。

以××中學(xué)為例，學(xué)校在現(xiàn)有5G“智慧校園”平臺(tái)的基礎(chǔ)上，將英語(yǔ)口語(yǔ)教學(xué)作為試點(diǎn)，率先引入人工智能（AI）技術(shù)，科學(xué)、精確地量化、分析、總結(jié)教師課堂教學(xué)行為和學(xué)生課堂學(xué)習(xí)行為，主要舉措包括：實(shí)時(shí)采集師生的課堂教學(xué)/學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)，通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)記錄、分析數(shù)據(jù)，再發(fā)送給專(zhuān)家進(jìn)行診斷或者供同行觀(guān)摩，等等。

兩年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐證明，利用人工智能（AI）技術(shù)對(duì)××中學(xué)英語(yǔ)雙師智慧課堂的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和視頻反饋，不僅有助于英語(yǔ)科組打磨出優(yōu)質(zhì)的課程，更在廣泛的范圍內(nèi)通過(guò)同行交流、專(zhuān)家診斷來(lái)進(jìn)行更科學(xué)、更有針對(duì)性的教研，整體提升教師專(zhuān)業(yè)化水平，即讓人工智能（AI）技術(shù)更好地為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和教師的信息化素養(yǎng)服務(wù)。另外，經(jīng)由這一過(guò)程而沉淀下來(lái)的教學(xué)智慧，又能反過(guò)來(lái)給予數(shù)據(jù)庫(kù)養(yǎng)分，幫助系統(tǒng)得以更精準(zhǔn)地識(shí)別課程行為數(shù)據(jù)，為真正實(shí)現(xiàn)因材施教打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。