生成式人工智能助力個性化英語學習的研究

黃惠彥

引言

生成式人工智能（AIGC，是Artificial Intelligence Generated Content 的縮寫，即用人工智能生成內(nèi)容）備受矚目，AI 寫作、AI 作畫、硅基數(shù)字人、AI 視頻生成、AI 游戲等人工智能新型技術(shù)紛紛誕生，以O(shè)pen AI 公司開發(fā)的 ChatGPT-4（2023）為例，這種經(jīng)過訓練以生成文本的語言模型，不僅能與用戶進行對話，還能根據(jù)指令完成各類復(fù)雜的文本任務(wù)。ChatGPT-4（2023）使用人類反饋強化學習（Reinforcement Learning with Human Feedback）來優(yōu)化問答。換句話講，ChatGPT-4 的目標就是像人類一樣與用戶聊天，它給出的回答是數(shù)據(jù)庫中搜索到頻率最高、最自然、人們最期待和偏好的回答。

當前，受課時和現(xiàn)實條件限制，學生缺少大量真實、可以互動的語言環(huán)境，而ChatGPT-4 就相當于一個實時在線的教師、朋友或任何一個設(shè)定的角色，對學生的作答進行及時且自然的回應(yīng)。結(jié)合當前學生學習英語過程中遇到的障礙，教師完全可以借助生成式人工智能，提供真實、互動、有趣的沉浸式語言環(huán)境，滿足他們的個性化學習需求。

一、英語教學中的現(xiàn)實問題

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！比欢?，大部分英語課堂重視語法和詞匯知識的講解與傳授，忽視了對學生實際語言運用能力的培養(yǎng)，學習理解類活動較多，而應(yīng)用實踐、遷移創(chuàng)新類活動較少，對外顯知識的重視遠遠大于內(nèi)隱知識（Ellis 1993），導致學生缺少在真實情境中應(yīng)用英語解決問題的機會。

另外，在大班化傳統(tǒng)教室里，學生不能及時收到教師的一對一關(guān)注和反饋；學生之間差異很大，他們的學習需求、知識漏洞、學習風格、個性和興趣不同，教師難以開展符合每一個學生發(fā)展水平的任務(wù)和活動；分層教學也并不能滿足每一個學生的個性化需求（梁智 2011）。

在語言能力的考查方面，中考英語筆試題目考查外顯知識，較少涉及對學生文化意識和思維品質(zhì)的考查。同時，考試分數(shù)并不能給予學生個性化的提升建議或?qū)W習策略。因此，希望有一種新型考查方式，能科學、合理、多元、長遠地評價和考查學生的學習水平，激發(fā)其學習內(nèi)驅(qū)力，促進其自主提升。

英語學習活動觀強調(diào)語言能力、文化意識、思維品質(zhì)、學習能力四者結(jié)合，是立德樹人、學科育人的重要體現(xiàn)。AIGC 的功能和未來應(yīng)用前景將會影響全球各個行業(yè)和領(lǐng)域。生成式人工智能與英語學科將如何結(jié)合？未來的英語課堂可能是怎樣的？下面，闡述教師應(yīng)如何利用現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實技術(shù)和人工智能技術(shù)，構(gòu)建以學生為主體、重視語言使用和遷移、個性化的未來課堂。

二、功能強大的虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助語法和時態(tài)教學

初中學段最難理解的語法點是過去進行時、現(xiàn)在完成時、被動語態(tài)和賓語從句、定語從句；高中學段則為虛擬語氣、限定性和非限定性定語從句、非謂語從句和現(xiàn)在完成進行時、過去將來時，以及過去完成時的被動語態(tài)。由于母語中并沒有一一對應(yīng)的時態(tài)和語法功能，在實際應(yīng)用時，學生大腦要同時處理語言形式和內(nèi)容兩方面信息，容易遺漏次要結(jié)構(gòu)或者用錯情境，因此需要有意義、可理解的真實輸出，才能促進語言習得（Cook，Guy&Seidlhofer，et al. 1995）。

在日常教學中，學生一般通過教材和在教師人為模擬的場景中理解以上時態(tài)和語法，缺少在真實語境中大量應(yīng)用目標語言的場景和機會。

實時交互式3D 創(chuàng)作工具（虛幻引擎5 Unreal Engine 5）軟件目前對教師和學生免費開放，教師只需給出文本指令，如15 歲青年埃隆·馬斯克（Elon Mask）在咖啡廳遇見他的小學同學比爾·蓋茨（Bill Gates），軟件就會自動渲染生成一個咖啡廳的游戲場景，其中包括埃隆·馬斯克和比爾·蓋茨兩個主人公及其他背景人物。然后，學生通過角色扮演自動生成軟件——Character.AI 分別扮演埃隆·馬斯克與比爾·蓋茨進行對話。該軟件的優(yōu)點是角色可以自由轉(zhuǎn)換，學生既可以扮演埃隆·馬斯克，又可以扮演比爾·蓋茨。學生在給定的主題下，使用過去完成時、現(xiàn)在完成時談?wù)撍麄児餐慕?jīng)歷，也可以使用虛擬語氣討論不大可能發(fā)生的事情。自然語言處理工具（ChatGPT-4）在后臺根據(jù)學生的作答，自動生成符合角色設(shè)定的回應(yīng)。學生在游戲中可以發(fā)文字或者語音，回答內(nèi)容也是文字和語音同時出現(xiàn)，這對殘障學生/人士、英語初學者很有幫助。

以上沉浸式語言學習游戲不是設(shè)想，Quantum Engine-Immersive AI Experiences（2023）已經(jīng)做到這一點，只要給出場景、人物和任務(wù)需求，該AIGC系統(tǒng)就能自動生成對應(yīng)的虛擬現(xiàn)實場景、人物角色和學習活動。學生就能像牙牙學語的嬰兒一樣，在真實的英語環(huán)境中觀察、體會該語言，并進行大量的練習和反饋。學生專注意義而非形式，就能像母語者那樣輕松內(nèi)化英語語言結(jié)構(gòu)和用法（埃利斯2015）。這是大班化教學中無法實現(xiàn)的。

教學模式具體如下表所示：

普通語法和時態(tài)教學模式 AIGC 技術(shù)輔助下的沉浸式語法學習→教師用文本或者幻燈片給出特定情境→學生在少量例句中嘗試理解→教師帶領(lǐng)學生總結(jié)語言結(jié)構(gòu)、功能和注意事項（若時間不夠或內(nèi)容太難，則由教師總結(jié)）→學生課堂練習、鞏固→學生完成作業(yè)、第二天教師評講→學生在機械操練中學習語言的結(jié)構(gòu)和功能（second language acquisition 傳統(tǒng)二語習得模式）→教師在后臺選擇目標語言的真實情境→學生沉浸在真實英語語言環(huán)境中→學生觀察、體會、自行總結(jié)語言結(jié)構(gòu)和功能（與native speaker 母語者內(nèi)化語言過程一致）→學生先模仿、再熟練使用該語言，并得到聊天機器人或者在線真人/教師的互動反饋→學生在實踐中習得目標語言（mother tongue language acquisition 母語習得模式）

學生不需要離開國門就能“生活”在另外一個國家并使用該國語言解決生活中的真實問題，這對外語教學也很有幫助。學用結(jié)合的沉浸式教學將會轉(zhuǎn)變以中考、高考為主要目標的英語課堂模式，符合新時代、新征程的育人要求。

三、人工智能學習平臺翼課網(wǎng)輔助英語聽說讀寫技能訓練和多元化教學評價的實踐

除了以上較難掌握的時態(tài)、語態(tài)、從句的教學外，教師還能利用沉浸式、體驗式、項目式課堂模式著重培養(yǎng)學生的聽、說、讀、寫四項技能，讓他們通過聽和看理解語言，通過說和寫應(yīng)用語言。

更有意思的是，教師不再需要額外抽時間進行考試。教師只需在學生訓練的過程中用翼課網(wǎng)收集數(shù)據(jù)，考查他們能否用好、用對語言。這樣的評價方式真正做到了教—學—評一體化，教師可以把更多的精力放在課前的教學設(shè)計、課中與學生的互動反饋、課后的分析上。有了智能大數(shù)據(jù)的支持，教師就知道如何改進教學方式。學生不再懼怕考試，即使錯了也沒有關(guān)系，只要繼續(xù)練習，就能達到目標。這符合語言學習的發(fā)展規(guī)律，語言就是在不斷地犯錯—反饋—改正中習得的（Clahsen&Felser 2006）。

（一）聽力訓練

對于聽力訓練，虛擬現(xiàn)實技術(shù)和人工智能數(shù)據(jù)分析輔助下的教學模式、評價模式是這樣開展的：首先，教師在翼課網(wǎng)后臺設(shè)定主題和情境，推出多個可供選擇的聽力資源包。資源包豐富多彩，包括如周圍人的對話，校園中特定主題下的多人互動、演講、電視新聞、交通廣播、賽事播報等。

根據(jù)翼課網(wǎng)所給的主題、場景和文本內(nèi)容，虛幻引擎5 和Character.AI 自動渲染生成游戲情境角色對話。

學生進入3D 英語世界，開始選擇聽力任務(wù)。學生可以自行選擇難度、反復(fù)回聽。學生在聽的同時，結(jié)合情境和其他非語言線索，綜合理解語言的內(nèi)容、形式、反映的文化習俗和背景知識。另外，學生還能跨越時空，現(xiàn)場體驗歷史事件。

翼課網(wǎng)人工智能數(shù)據(jù)平臺記錄學生的聽力訓練時長、正確率并及時反饋至教師端。大數(shù)據(jù)分析困擾學生的難點，并自動推送同一主題下的其他鞏固聽力練習包。不同層次的學生的練習包在難度、語速、詞匯量方面均有所不同，因此，這種訓練模式能夠滿足學生的個性化學習需要。

（二）口語訓練

口語訓練是在聽力的基礎(chǔ)上，增加學生與各種設(shè)定角色的互動。首先，教師在翼課網(wǎng)后臺根據(jù)義務(wù)教育階段課程建設(shè)中的各類口頭表達話題，推出不同難度的口語資源包。資源包的任務(wù)覆蓋日常生活、學習、工作所需語言類型，如去面包店、藥店購買某些物品，在旅游景點受傷時向路人求助，在陌生街區(qū)問路等。

虛幻引擎5 和Character.AI 自動渲染生成游戲情境和角色任務(wù)。教師和學生均能選擇難度和對話人物特征，包括其語速、口音、國家、性別、年齡、興趣愛好等。ChatGPT-4 與學生進行自然交流，并根據(jù)他們的表達及時給予反饋。

在Character.AI 的幫助下，學生可以與來自任何時空、文化、背景的人對話，尤其是歷史偉人。例如，學生可以與愛因斯坦（Einstein）、霍金（Hawking）、錢學森、袁隆平等進行對話，由生成式人工智能根據(jù)往期資料，自動生成人物的臉部表情和聲音，而他們的應(yīng)答也符合人們對偉人的期待。另外，學生還能與其他地區(qū)的學生進行實時互動。例如，我國學生和新加坡學生用將來時談?wù)揅hatGPT-4 對人類歷史的影響，并針對某一話題進行辯論。除此以外，學生還能分別與年輕和年老時的自己對話。

同時，翼課網(wǎng)的語音自動識別功能分析學生的語音語調(diào)、語速、單詞發(fā)音等數(shù)據(jù)，實時打分并反饋至教師端和學生端。學生可以根據(jù)反饋進行糾音、反復(fù)訓練直至達到標準目標，無需擔心說得不好被同學嘲笑。系統(tǒng)記錄最佳得分、練習時長等過程數(shù)據(jù)，進行多元性評價。

特別需要說明的是，并不是每一堂口語課都要用到該功能；傳統(tǒng)課堂下師生、生生之間的口語訓練交流同樣重要，教師應(yīng)按照實際情況和教學難度選擇使用在線教學平臺還是傳統(tǒng)課堂模式。

（三）閱讀訓練

虛擬世界里的閱讀訓練則更有意思，體驗更真實。在現(xiàn)實生活中，閱讀語篇多種多樣，如地鐵上的廣告、店鋪公告、圖書館的借書還書規(guī)則、學校社團招聘條件、家具的拆裝使用說明書、菜譜、大學的錄取通知書等。由于版面有限，學生在教材和練習冊中閱讀的文本往往文字很多、圖片很少，缺乏語篇的真實感。因此，教師在翼課網(wǎng)后臺設(shè)定閱讀主題，系統(tǒng)在自動生成符合學生水平的閱讀任務(wù)和閱讀輔助、練習后，推送給虛幻引擎5。在此過程中，學生只有讀懂文本才能繼續(xù)完成任務(wù)。例如，學生需要三人合作裝好一個書柜、根據(jù)菜譜學做一種意大利菜、根據(jù)他人的簡歷為某網(wǎng)絡(luò)平臺挑選合適的人才等。

學生的閱讀技巧也能得到訓練。針對不同水平的學生，教師可以布置同一閱讀技巧下不同難度的分層閱讀任務(wù)，讓他們完成跳讀、概括、分析、推理等閱讀能力的訓練。在ChatGPT-4 的及時反饋下，教師巡查并及時輔助和引導學生閱讀。這樣，每個學生都能在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)進行探索和嘗試。

更重要的是，除了在虛擬世界閱讀真實文字以外，學生還能在課后擁有大量免費的電子閱讀資源。根據(jù)學生的詞匯量、語法水平、興趣，該免費電子圖書館會自動推送相應(yīng)的閱讀資源包和指導手冊，在閱讀的全過程監(jiān)測閱讀速度、文本理解能力并隨時調(diào)整難度和選材。學生可以在閱讀過程中進行畫線、注釋、記筆記、查閱詞典。

同理，由于學生閱讀的文本不同，系統(tǒng)會根據(jù)能力分級的標準進行打分，對他們的語言知識、閱讀技能、文化背景知識、邏輯推理能力進行多元、綜合的過程性評價。

（四）寫作訓練

對于寫作訓練，教師設(shè)計真實的應(yīng)用情境。例如，撰寫外賓入校通知、填寫申請使用學校的某一功能室的表格、向某社團投英語簡歷、為自己喜愛的電影撰寫影評和推薦語等。

英語寫作常常從模仿開始，而針對不同水平的學生，只提供一篇范文是不夠的。因此，教師在翼課網(wǎng)后臺設(shè)置總?cè)蝿?wù)和難度分級，并提供相應(yīng)的句型和詞匯表達作為寫作輔助，系統(tǒng)會根據(jù)難度分級推送給學生。對于水平高的學生，系統(tǒng)只提供核心關(guān)鍵詞和一些高階表達的句型和詞匯；對于水平中等的學生，系統(tǒng)會總結(jié)典型的寫作錯誤供學生自行更正；對于水平較低的學生，系統(tǒng)會提供半開放句型和完整的范文，并給出具體的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容建議，從而讓不同層次的學生都能寫出略超出自己能力范圍的優(yōu)秀作文。

學生在寫作過程中可以隨時向ChatGPT-4 提問有關(guān)寫作的問題、自行查詞典、搜索相關(guān)資料、反復(fù)回看范文。但是，教師要監(jiān)督學生，避免其使用ChatGPT-4 直接翻譯或者代寫。

寫作的評價標準為該作品能否幫助學生解決現(xiàn)實生活中的問題。在卷面、語法、結(jié)構(gòu)和邏輯內(nèi)容方面，翼課網(wǎng)平臺能進行人工智能批閱，并把典型問題和錯誤率較高的知識點反饋給教師，以幫助他們評講作文和輔助下一步教學。

人工智能平臺最環(huán)保的地方在于其能在線分享并永久保存學生的優(yōu)秀作品。在平時的教學中，教師只能用復(fù)印的形式展示學生的優(yōu)秀作品，且受黑板大小限制，只能展示部分學生的作品。而借助平臺，在教師評講作文后，學生可以隨時回看、分享、點贊他人的優(yōu)秀作品并深入討論。

結(jié)語

人工智能輔助下的語言學習方式會讓學生上癮嗎？會取代傳統(tǒng)的語言教學模式嗎？答案是否定的，人工智能平臺會對學生的使用時間、用語規(guī)范、角色設(shè)定、涉及法律和道德層面的行為進行嚴格監(jiān)管。師生、生生面對面交流依舊非常重要，因為學生需要在真實社會中生活和學習。

翼課網(wǎng)平臺根據(jù)學生往期學習數(shù)據(jù)，智能生成他們的綜合能力分析，以幫助教師布置符合其水平的個性化語言學習任務(wù)；虛幻引擎5 根據(jù)英語文本和任務(wù)，迅速渲染生成自然和真實的語言應(yīng)用場景，使學生在沉浸式的英語環(huán)境中與不同角色的聊天機器人進行有趣、可角色互換的語言互動；對于閱讀和寫作任務(wù)，教師用翼課網(wǎng)布置真實任務(wù)，并實時記錄跟蹤、分析和反饋學生的作答情況，實現(xiàn)對他們進行一對一的關(guān)注和反饋。學生在近乎真實的語言環(huán)境中學習語言知識和文化知識，從而將所學知識、思想和方法運用于解決真實生活情境中的問題，同時與來自不同文化背景、時空的人，甚至與偉人進行交談和思想的碰撞。這樣的沉浸式英語課堂真正做到了以學生為主體，關(guān)注他們的個性化需求，令人期待。