基于人工智能技术的英语学习APP功能探析

2019-12-27 09:25张园园
软件导刊(教育技术) 2019年11期
关键词:机器学习者人工智能

张园园

(南通师范高等专科学校管理学院,江苏如皋226500)

1 问题的提出

全球人工智能教育协会的成立、《人工智能教育应用国际杂志》等权威学术期刊的创办,引导着人工智能技术研究向语言教学领域拓展。我国在人工智能技术运用于外语教学的研究中也取得了较大突破,北京大学的贾积有教授设计了国内第一家英语聊天机器人网站系统,开发了人工智能英语教学系统“希赛可”。此外,许多新兴的互联网平台推出了多样化的人工智能技术辅助英语学习APP,如:百词斩、薄荷英语、英语流利说等,更好地满足不同人群对英语学习的不同需求。众多研究多从人工智能技术层面着手,伴随着商业模式的运作和推广。而人工智能技术辅助英语学习的过程中是否遵循了外语学习的普遍规律这一问题值得我们思考。

2 从二语习得理论角度看人工智能辅助英语学习

八十年代,美国语言学家克拉申发展了二语习得理论,提出了五大假说:输入假说、习得-学得假说、监控假说、情感过滤假说、自然顺序假说,这一理论对我国的二语教学理论与实践研究产生了深远的影响。教学实践表明,无论是教学大纲的制定、教学内容的选定,还是教学方法的选择和教学措施的运用,都必须遵循语言习得的规律。

学习者自行选择内容进行学习,根据系统反馈的不足进行修正、练习,逐步达到学习目标。同时,人工智能技术使得英语学习资料被充分利用起来,学习者可以随时随地选择学习某个领域的英语知识,让英语学习变得更有趣、高效。

2.1 人机对话功能与情感过滤假说

自然语言处理技术是人工智能的核心技术之一,包含语音识别、文字识别等技术,实现从文字接口、图形接口到自然语言的互相转换。以“英语流利说”APP为例,它具备语言识别和语言交流等功能,移动互联网技术支持学习者随时随地进行人机交流学习。闯关打卡功能和评价点赞功能既可以激发学习者的学习欲望,又可以起到很好的监督效果。

学习者具有较强的动力和自信心,较低的焦虑程度,会更好地习得语言。利用“英语流利说”APP,学习者对着手机或者电脑说英语,可以减少他们与他人面对面交流英语所带来的焦虑,降低他们的情感过滤程度。人工智能软件界面创设出轻松的“输入”及“输出”环境,使学习者能以积极的心态、饱满的热情在轻松自如的学习环境中有效地学习。

2.2 定制学习功能与输入假说

人工智能同时对学习者的基本信息进行识记,对其兴趣爱好、阅读习惯进行辨别,推送符合与之相符的英语内容。若学习者在测试中分数较低,人工智能会注重推送简单的词汇或者短语等内容。若学习者喜爱、如电影、文学、美妆等内容,人工智能技术将自动进行此类内容的推送。

人工智能技术根据学习者特点和学习过程中的个体差异来调整学习内容,推送相应的学习材料,学习者接触到略高于其现有语言水平的材料,同时将注意力集中于理解其意义而非纠结于形式,可以极大地提高可理解性输入,进而产生语言习得。

2.3 语音评测功能与监控假说

人工智能技术另一显著功能是自动测评语音。计算机把声音信号解析为数字,比较不同发音者同一单词发音的特征,建立声学模型。在学习者练习某个单词发音时,会把相应特征提取出来,跟声学模型比较,得出综合评分。通过对学习者语音、语调、流畅度等多个方面进行考评,分析出发音缺陷,提供音标和发音调整练习方案。它支持重复录音,为学习者的每句口语进行实时打分。有利于英语学习者及时调整下一步学习计划。

监控假说设定学习者能对语言的正确性进行一定的监察功能,学习者可以运用所学语法知识对输出的言语进行有意识的监控。根据监控假说,人脑存在与学习相关的意识系统和与习得相关的潜意识系统。在学习外语的过程中,学习者的意识系统不断发挥作用,用已习得的语法规则来检测输出语言的准确性,通过不断地练习与检测学会准确表达。然而,大脑监控器的启动还须满足时间充裕、注意力集中和了解规则三个要件。而人工智能软件不受时空限制,为学习者提供陪伴式练习,构建个性化语言习得环境,从而保证学习者有充分的时间和理想的环境,集中注意力于发挥大脑监控器功能,检测其语言输出的准确性,强化英语学习和习得的成果。

2.4 资源更新功能与自然顺序假说

机器学习是使用算法分析数据,从中学习并作出推断或预测,是人工智能技术的另一个重要特征。机器学习技术使得系统记录每次的学习数据,在下一次执行类似学习任务时将自动调用上次的结果。学习者可以选择好学习的内容,制定学习时间和计划,后台会据此推送每次的学习内容。

自然顺序假说认为不管学习者母语是哪种语言,不管文化背景有何不同,他们习得二语语法的顺序大致相同。有些语法规则习得较早,而另一些语法规则习得较晚。因此,二语学习必须遵循普遍规律,学习内容的选择应由易到难和由浅入深,充分考虑学习者的年龄、记忆力、理解力和语言运用等方面的特点,尽可能减少学习者在学习过程中的障碍。机器学习技术分析和记录学习者的学习过程,有计划地推送学习内容,同时调整和重复推送未完成学习任务。机器学习技术照顾学习者个体差异、灵活调整学习内容次序,符合自然顺序假说。

2.5 情景实战功能与习得-学习假说

运用虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)构建被仿真世界的动态,结合三维视觉和环境,用户可以产生一种身临其境的感觉。虚拟现实技术与图文、音频、视频技术的结合,使学习者仿佛置身于不同的场景,体会不同的心情、情绪、氛围,并配合音乐、气味、色彩、光线等的变化,使英语学习变得十分美好。“英语流利说”APP的“情景实战”功能,采用虚拟现实技术打造一系列身临其境的场景,包括:校园生活、旅游出行、商务职场等,适配不同基础的英语学习用户。根据不同场景设置听读、口语交流练习,多通道的信息输入有助于学习者从不同的侧面理解和掌握英语知识。

按照习得与学习假说,学习语言有习得与学得两种方式。习得是像幼儿学习母语那样,潜意识地自然吸收,在语言交流中潜移默化地形成语感。而学得是学习者有意识地、系统地学习语言的语法规则。语言学习过程既有在潜意识状态下的“习得”因素,也有在有意识状态下获得的“学习”因素。虚拟现实技术丰富了学习方式,创设轻松愉快的学习氛围,使所学知识更直观、形象,有助于更高效地习得和学习语言。

3 存在问题与建议

人工智能技术忽略了语言学习过程中应该遵循的教育规律、原则和方法,忽略了教师扮演着智能教学系统无法代替的重要角色。具体表现为:

3.1 学习者可能过分依赖于系统提供的测评结果,语音测评时有出现偏差,让学习者产生挫败感,自我效能感降低

这也违背了情感过滤假说,不利于学习者的有效习得。年龄较小的学习者形成机器主宰学习的习惯,参照机器评分来评价自己的学习,根据机器来纠正语音语法错误,这样被动的学习使得大脑不去主动监控,违背了监控假说,降低学习积极性,学习效果甚微。

3.2 得益于人工智能技术,各类英语学习软件资源每日进行更新

如果没有教师的指导,学习者面对海量资源无所适从。无法挑选适合自身英语水平的学习资源,一味地泛读和泛听不利于可理解性输入。对于资源不加挑选排序,随意进行学习显然不符合自然顺序假说,语言知识的习得遵循着天然的路线,不受显性教学所改变。无序的学习虽然表面上进行了语料输入,只有当输入变成吸收的语言,第二语言习得才会发生。有时输入即便是被理解了,却没有被学习者内部机制处理,结果仍然是徒劳无功。

3.3 学习者跟机器学习和跟人类学习的方式不同

机器提供语料模板,并没有思维创新,学习者的英语表达呈现“模式化”,面对不同的场景采用同样的交流方式。无论多么“聪明”的机器,都很难像人一样内化文化和沟通方式,完全依赖人工智能技术学习违背了习得-学习假说,也无法形成良性的语言产出。

人工智能技术在语言教育应用领域的发展,为语言学习提供便捷工具。但存在系统运行偏差、机器主宰学习、注重知识输入而忽略能力培养等风险。鉴于此,我们要发挥教师的引导作用,在人工智能测评中,要引入教师对学生情感、态度、价值观等各方面的综合考量,系统的测评报告不能作为唯一评价标准。其次,语料输入之后还需要互动,良好的课堂环境以及交流同伴,有助于增加可理解性输入。双向交际中的互动调节可以提供可理解性输入,有助于促进第二语言习得。社交互动可以给学习者提供最适合的语料用于学习,而大脑则必须找到适合这种输入的相关模式。

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