生成式人工智能助力个性化英语学习的研究

黄惠彦

引言

生成式人工智能（AIGC，是Artificial Intelligence Generated Content 的缩写，即用人工智能生成内容）备受瞩目，AI 写作、AI 作画、硅基数字人、AI 视频生成、AI 游戏等人工智能新型技术纷纷诞生，以Open AI 公司开发的 ChatGPT-4（2023）为例，这种经过训练以生成文本的语言模型，不仅能与用户进行对话，还能根据指令完成各类复杂的文本任务。ChatGPT-4（2023）使用人类反馈强化学习（Reinforcement Learning with Human Feedback）来优化问答。换句话讲，ChatGPT-4 的目标就是像人类一样与用户聊天，它给出的回答是数据库中搜索到频率最高、最自然、人们最期待和偏好的回答。

当前，受课时和现实条件限制，学生缺少大量真实、可以互动的语言环境，而ChatGPT-4 就相当于一个实时在线的教师、朋友或任何一个设定的角色，对学生的作答进行及时且自然的回应。结合当前学生学习英语过程中遇到的障碍，教师完全可以借助生成式人工智能，提供真实、互动、有趣的沉浸式语言环境，满足他们的个性化学习需求。

一、英语教学中的现实问题

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”然而，大部分英语课堂重视语法和词汇知识的讲解与传授，忽视了对学生实际语言运用能力的培养，学习理解类活动较多，而应用实践、迁移创新类活动较少，对外显知识的重视远远大于内隐知识（Ellis 1993），导致学生缺少在真实情境中应用英语解决问题的机会。

另外，在大班化传统教室里，学生不能及时收到教师的一对一关注和反馈；学生之间差异很大，他们的学习需求、知识漏洞、学习风格、个性和兴趣不同，教师难以开展符合每一个学生发展水平的任务和活动；分层教学也并不能满足每一个学生的个性化需求（梁智 2011）。

在语言能力的考查方面，中考英语笔试题目考查外显知识，较少涉及对学生文化意识和思维品质的考查。同时，考试分数并不能给予学生个性化的提升建议或学习策略。因此，希望有一种新型考查方式，能科学、合理、多元、长远地评价和考查学生的学习水平，激发其学习内驱力，促进其自主提升。

英语学习活动观强调语言能力、文化意识、思维品质、学习能力四者结合，是立德树人、学科育人的重要体现。AIGC 的功能和未来应用前景将会影响全球各个行业和领域。生成式人工智能与英语学科将如何结合？未来的英语课堂可能是怎样的？下面，阐述教师应如何利用现有的虚拟现实技术和人工智能技术，构建以学生为主体、重视语言使用和迁移、个性化的未来课堂。

二、功能强大的虚拟现实技术辅助语法和时态教学

初中学段最难理解的语法点是过去进行时、现在完成时、被动语态和宾语从句、定语从句；高中学段则为虚拟语气、限定性和非限定性定语从句、非谓语从句和现在完成进行时、过去将来时，以及过去完成时的被动语态。由于母语中并没有一一对应的时态和语法功能，在实际应用时，学生大脑要同时处理语言形式和内容两方面信息，容易遗漏次要结构或者用错情境，因此需要有意义、可理解的真实输出，才能促进语言习得（Cook，Guy&Seidlhofer，et al. 1995）。

在日常教学中，学生一般通过教材和在教师人为模拟的场景中理解以上时态和语法，缺少在真实语境中大量应用目标语言的场景和机会。

实时交互式3D 创作工具（虚幻引擎5 Unreal Engine 5）软件目前对教师和学生免费开放，教师只需给出文本指令，如15 岁青年埃隆·马斯克（Elon Mask）在咖啡厅遇见他的小学同学比尔·盖茨（Bill Gates），软件就会自动渲染生成一个咖啡厅的游戏场景，其中包括埃隆·马斯克和比尔·盖茨两个主人公及其他背景人物。然后，学生通过角色扮演自动生成软件——Character.AI 分别扮演埃隆·马斯克与比尔·盖茨进行对话。该软件的优点是角色可以自由转换，学生既可以扮演埃隆·马斯克，又可以扮演比尔·盖茨。学生在给定的主题下，使用过去完成时、现在完成时谈论他们共同的经历，也可以使用虚拟语气讨论不大可能发生的事情。自然语言处理工具（ChatGPT-4）在后台根据学生的作答，自动生成符合角色设定的回应。学生在游戏中可以发文字或者语音，回答内容也是文字和语音同时出现，这对残障学生/人士、英语初学者很有帮助。

以上沉浸式语言学习游戏不是设想，Quantum Engine-Immersive AI Experiences（2023）已经做到这一点，只要给出场景、人物和任务需求，该AIGC系统就能自动生成对应的虚拟现实场景、人物角色和学习活动。学生就能像牙牙学语的婴儿一样，在真实的英语环境中观察、体会该语言，并进行大量的练习和反馈。学生专注意义而非形式，就能像母语者那样轻松内化英语语言结构和用法（埃利斯2015）。这是大班化教学中无法实现的。

教学模式具体如下表所示：

普通语法和时态教学模式 AIGC 技术辅助下的沉浸式语法学习→教师用文本或者幻灯片给出特定情境→学生在少量例句中尝试理解→教师带领学生总结语言结构、功能和注意事项（若时间不够或内容太难，则由教师总结）→学生课堂练习、巩固→学生完成作业、第二天教师评讲→学生在机械操练中学习语言的结构和功能（second language acquisition 传统二语习得模式）→教师在后台选择目标语言的真实情境→学生沉浸在真实英语语言环境中→学生观察、体会、自行总结语言结构和功能（与native speaker 母语者内化语言过程一致）→学生先模仿、再熟练使用该语言，并得到聊天机器人或者在线真人/教师的互动反馈→学生在实践中习得目标语言（mother tongue language acquisition 母语习得模式）

学生不需要离开国门就能“生活”在另外一个国家并使用该国语言解决生活中的真实问题，这对外语教学也很有帮助。学用结合的沉浸式教学将会转变以中考、高考为主要目标的英语课堂模式，符合新时代、新征程的育人要求。

三、人工智能学习平台翼课网辅助英语听说读写技能训练和多元化教学评价的实践

除了以上较难掌握的时态、语态、从句的教学外，教师还能利用沉浸式、体验式、项目式课堂模式着重培养学生的听、说、读、写四项技能，让他们通过听和看理解语言，通过说和写应用语言。

更有意思的是，教师不再需要额外抽时间进行考试。教师只需在学生训练的过程中用翼课网收集数据，考查他们能否用好、用对语言。这样的评价方式真正做到了教—学—评一体化，教师可以把更多的精力放在课前的教学设计、课中与学生的互动反馈、课后的分析上。有了智能大数据的支持，教师就知道如何改进教学方式。学生不再惧怕考试，即使错了也没有关系，只要继续练习，就能达到目标。这符合语言学习的发展规律，语言就是在不断地犯错—反馈—改正中习得的（Clahsen&Felser 2006）。

（一）听力训练

对于听力训练，虚拟现实技术和人工智能数据分析辅助下的教学模式、评价模式是这样开展的：首先，教师在翼课网后台设定主题和情境，推出多个可供选择的听力资源包。资源包丰富多彩，包括如周围人的对话，校园中特定主题下的多人互动、演讲、电视新闻、交通广播、赛事播报等。

根据翼课网所给的主题、场景和文本内容，虚幻引擎5 和Character.AI 自动渲染生成游戏情境角色对话。

学生进入3D 英语世界，开始选择听力任务。学生可以自行选择难度、反复回听。学生在听的同时，结合情境和其他非语言线索，综合理解语言的内容、形式、反映的文化习俗和背景知识。另外，学生还能跨越时空，现场体验历史事件。

翼课网人工智能数据平台记录学生的听力训练时长、正确率并及时反馈至教师端。大数据分析困扰学生的难点，并自动推送同一主题下的其他巩固听力练习包。不同层次的学生的练习包在难度、语速、词汇量方面均有所不同，因此，这种训练模式能够满足学生的个性化学习需要。

（二）口语训练

口语训练是在听力的基础上，增加学生与各种设定角色的互动。首先，教师在翼课网后台根据义务教育阶段课程建设中的各类口头表达话题，推出不同难度的口语资源包。资源包的任务覆盖日常生活、学习、工作所需语言类型，如去面包店、药店购买某些物品，在旅游景点受伤时向路人求助，在陌生街区问路等。

虚幻引擎5 和Character.AI 自动渲染生成游戏情境和角色任务。教师和学生均能选择难度和对话人物特征，包括其语速、口音、国家、性别、年龄、兴趣爱好等。ChatGPT-4 与学生进行自然交流，并根据他们的表达及时给予反馈。

在Character.AI 的帮助下，学生可以与来自任何时空、文化、背景的人对话，尤其是历史伟人。例如，学生可以与爱因斯坦（Einstein）、霍金（Hawking）、钱学森、袁隆平等进行对话，由生成式人工智能根据往期资料，自动生成人物的脸部表情和声音，而他们的应答也符合人们对伟人的期待。另外，学生还能与其他地区的学生进行实时互动。例如，我国学生和新加坡学生用将来时谈论ChatGPT-4 对人类历史的影响，并针对某一话题进行辩论。除此以外，学生还能分别与年轻和年老时的自己对话。

同时，翼课网的语音自动识别功能分析学生的语音语调、语速、单词发音等数据，实时打分并反馈至教师端和学生端。学生可以根据反馈进行纠音、反复训练直至达到标准目标，无需担心说得不好被同学嘲笑。系统记录最佳得分、练习时长等过程数据，进行多元性评价。

特别需要说明的是，并不是每一堂口语课都要用到该功能；传统课堂下师生、生生之间的口语训练交流同样重要，教师应按照实际情况和教学难度选择使用在线教学平台还是传统课堂模式。

（三）阅读训练

虚拟世界里的阅读训练则更有意思，体验更真实。在现实生活中，阅读语篇多种多样，如地铁上的广告、店铺公告、图书馆的借书还书规则、学校社团招聘条件、家具的拆装使用说明书、菜谱、大学的录取通知书等。由于版面有限，学生在教材和练习册中阅读的文本往往文字很多、图片很少，缺乏语篇的真实感。因此，教师在翼课网后台设定阅读主题，系统在自动生成符合学生水平的阅读任务和阅读辅助、练习后，推送给虚幻引擎5。在此过程中，学生只有读懂文本才能继续完成任务。例如，学生需要三人合作装好一个书柜、根据菜谱学做一种意大利菜、根据他人的简历为某网络平台挑选合适的人才等。

学生的阅读技巧也能得到训练。针对不同水平的学生，教师可以布置同一阅读技巧下不同难度的分层阅读任务，让他们完成跳读、概括、分析、推理等阅读能力的训练。在ChatGPT-4 的及时反馈下，教师巡查并及时辅助和引导学生阅读。这样，每个学生都能在“最近发展区”内进行探索和尝试。

更重要的是，除了在虚拟世界阅读真实文字以外，学生还能在课后拥有大量免费的电子阅读资源。根据学生的词汇量、语法水平、兴趣，该免费电子图书馆会自动推送相应的阅读资源包和指导手册，在阅读的全过程监测阅读速度、文本理解能力并随时调整难度和选材。学生可以在阅读过程中进行画线、注释、记笔记、查阅词典。

同理，由于学生阅读的文本不同，系统会根据能力分级的标准进行打分，对他们的语言知识、阅读技能、文化背景知识、逻辑推理能力进行多元、综合的过程性评价。

（四）写作训练

对于写作训练，教师设计真实的应用情境。例如，撰写外宾入校通知、填写申请使用学校的某一功能室的表格、向某社团投英语简历、为自己喜爱的电影撰写影评和推荐语等。

英语写作常常从模仿开始，而针对不同水平的学生，只提供一篇范文是不够的。因此，教师在翼课网后台设置总任务和难度分级，并提供相应的句型和词汇表达作为写作辅助，系统会根据难度分级推送给学生。对于水平高的学生，系统只提供核心关键词和一些高阶表达的句型和词汇；对于水平中等的学生，系统会总结典型的写作错误供学生自行更正；对于水平较低的学生，系统会提供半开放句型和完整的范文，并给出具体的结构、内容建议，从而让不同层次的学生都能写出略超出自己能力范围的优秀作文。

学生在写作过程中可以随时向ChatGPT-4 提问有关写作的问题、自行查词典、搜索相关资料、反复回看范文。但是，教师要监督学生，避免其使用ChatGPT-4 直接翻译或者代写。

写作的评价标准为该作品能否帮助学生解决现实生活中的问题。在卷面、语法、结构和逻辑内容方面，翼课网平台能进行人工智能批阅，并把典型问题和错误率较高的知识点反馈给教师，以帮助他们评讲作文和辅助下一步教学。

人工智能平台最环保的地方在于其能在线分享并永久保存学生的优秀作品。在平时的教学中，教师只能用复印的形式展示学生的优秀作品，且受黑板大小限制，只能展示部分学生的作品。而借助平台，在教师评讲作文后，学生可以随时回看、分享、点赞他人的优秀作品并深入讨论。

结语

人工智能辅助下的语言学习方式会让学生上瘾吗？会取代传统的语言教学模式吗？答案是否定的，人工智能平台会对学生的使用时间、用语规范、角色设定、涉及法律和道德层面的行为进行严格监管。师生、生生面对面交流依旧非常重要，因为学生需要在真实社会中生活和学习。

翼课网平台根据学生往期学习数据，智能生成他们的综合能力分析，以帮助教师布置符合其水平的个性化语言学习任务；虚幻引擎5 根据英语文本和任务，迅速渲染生成自然和真实的语言应用场景，使学生在沉浸式的英语环境中与不同角色的聊天机器人进行有趣、可角色互换的语言互动；对于阅读和写作任务，教师用翼课网布置真实任务，并实时记录跟踪、分析和反馈学生的作答情况，实现对他们进行一对一的关注和反馈。学生在近乎真实的语言环境中学习语言知识和文化知识，从而将所学知识、思想和方法运用于解决真实生活情境中的问题，同时与来自不同文化背景、时空的人，甚至与伟人进行交谈和思想的碰撞。这样的沉浸式英语课堂真正做到了以学生为主体，关注他们的个性化需求，令人期待。