基于微信小程序及 NLI 语言互动系统的学生居家学习模式初探——以小学生线上古诗文学习为例

发表时间:2021/6/18   来源:《中国教师》2021年2月第6期   作者:廖少峰,伍敏静
[导读] 2020 年春节,新型冠状病毒肺炎疫情爆发
        廖少峰,伍敏静
        (佛山市顺德区勒流梁季彝纪念学校,广东省佛山市  528323)
        摘要:2020 年春节,新型冠状病毒肺炎疫情爆发。在疫情期间的学生居家线上学习的实践过程中,出现了诸多问题与挑战。在小学语文居家线上学习方面,出现了学生预习程度低,线上互动时对教师的提问回答人数受限,无法针对学生实际情况实现个性化答案等问题。针对以上问题,笔者以小学生线上古诗文学习为例,提出了基于微信小程序及NLI 语言互动系统的小学生语文线上居家学习模式。该研究选取了一定数量的学生进行四个线上教学周的实验,实验结果表明:所提出的模式在激发学生学习热情和塑造学生个性化发展方面是有效的。
        关键词:微信小程序;NLI 系统;小学语文;居家线上学习;古诗文学习
        
        一、“新冠”疫情期间学生居家线上学习的情况分析
        (一)部分学生学习的参与性和持续性不高
        2020 年新型冠状病毒肺炎疫情期间,围绕“停课不停学”,全国上下开展了一场迄今为止规模最大的在线教育服务保障大作战。但在实践过程中,出现了诸多的问题和挑战,其中,学生学习的参与性和持续性不高这一问题尤为突出。以笔者所在的学校为例:100%的学生虽然具备硬件条件(智能手机),但落实学习计划的持续性不够,学习积极兴不高,能够经常参与线上互动的只占总人数的30% 左右。
        (二)部分学生居家自主学习习惯不高
        以笔者所在学校为例, 由于大部分学生为进城务工子女,家长没有充足的时间监管学生线上学习,加上教师线上答疑的时间相对固定(每天约 30 分钟),小学生自我管理的能力相对较低,能坚持居家自主学习的学生不多。
        (三)普遍教师未能在线上实现个性化答疑
        由于时间和精力所限,普遍教师未能根据每个学生的具体情况,在线上实现“一对一”的个性化答疑。
        基于以上情况,笔者在 2020 年新型疫情期间的线上教学过程中, 基于微信小程序及 NLI 语言互动系统,将“人工智能 + 小学古诗文” 的模式引入线上教学,结合小学语文学习尤其是古诗文学习的特点, 尝试发现新的教学模式,以求解决学生居家线上学习所出现的问题。
        二、基于微信小程序及 NLI 语言互动系统的学生线上古诗文学习平台的设计与开发
        (一)系统设计目标
        在小学生古诗文线上学习平台中,利用人工智能,让学生进行交互性学习,使学生在与 AI 的有趣互动中,提高学习兴趣,并及时解决学习问题,同时,平台的所有功能模块均集成于微信小程序,微信小程序能基于微信直接使用,不用在手机上另外安装 APP,使用简便、快捷。其架构如图1所示。
        
        图1 学生线上古诗文学习平台的架构
        (二) NLI 语言互动模块
        该模块以欧拉蜜开放平台(http://olami.ai)的自然语言语义互动系统(Natural language interaction)为基础,其人机交互支持能力包括提问、纠正、选择、历史信息记忆、话题记忆、知识辅助理解、嵌套语义理解、微信息处理以及歧义消除等功能,非常适合学生就预习古诗文过程中的产生的疑问进行信息搜索、提问互动。
        (三)智能语音交互模块
        该模块以微信对话开放平台为基础, 学生在学习古诗文过程中,通过语音与人工智能进行线上交流,微信对话开放平台识别学习者的语音并转换成文字,最后根据这些文字自动返回最佳的应答。该模块通过有趣的、图、文、声并茂的智能语音互动,一定程度上消除学生在古诗文学习漫长的道路中孤单、乏味的感受,提高学生学习古诗文的兴趣。
        (四)学习者学习行为分析模块
        该模块基于微信小程序数据助手,实现学生访问古诗文线上学习平台的数据采集,包括访问人数、访问次数、访问时段以及在平台所提出的问题等。通过学习者行为数据分析,教师可以深入了解学生的学习兴趣点所在,并及时调整线上教学策略,更精准地推送适切地学习资源。
        三、基于微信小程序及 NLI 语言互动系统的线上古诗文学习模式   
        (一)通过智能人机交互,实现课堂导学
        由于笔者所设计的线上古诗文学习平台是基于微信公众平台(小程序)开发的,如图2所示,因此,教师可将古诗文课堂中的重点、难点通过微课的形式直接推送到微信小程序中,学生可直接用微信进行登录浏览,从而将预习环节的部分内容有效提前,变教师“教”为学生“自主学”,通过这种方式将课堂学习前移化和完成了“翻转”教学的基础工作。

图2  古诗文学习微信小程序二维码,学生可直接微信扫码使用
        以古诗《江畔独步寻花》的线上教学为例,教师推送微课学习资源,让学生在小程序中预习,使学生欣赏该诗的经典诵读,理解古诗的重点词、句,体会诗歌所表达的情感。
        更重要的是,小程序集成了 NLI 语言互动模块,学生可利用该模块进行“深度预习”,例如,通过智能的人机交互,如提问、纠正、选择、历史信息记忆、话题记忆等交互方式,充分了解与诗人相关的作品,诗人的生平,了解同一题材的诗作等。如图3所示。
        (二)利用开放、智能的语音对话,实现学生的个性化学习
        为了让人工智能与古诗文学习更深度地融合,笔者将微信对话开放平台嵌入到古诗文学习小程序中。学生能通过语音便捷地与 AI 进行线上交流,微信对话开放平台识别学习者的语音并转换成文字,最后根据这些文字自动返回最佳的语音应答。通过微信对话开放平台,真正实现对学生“一对一”的线上学习指导,改变了传统教学的抽样问答方式。这不仅照顾到每个学生都能享受到解惑的“权利”,还可以帮助教师更好的发现不同学生的个性化问题。如图4所示,学生语音在对话开放平台中提问“杜甫”一词,平台根据提示返回《百家讲坛》有关杜甫的资料(音频),学生可根据自己的兴趣点自助提问、并快速获取相关的学习素材。
          
        图3 学生通过NLI 语言互动系统学习古诗文知识       图4 智能语音互动模块界面
        (三)利用小程序数据助手,分析学生的线上学习行为
        基于微信小程序的数据助手,教师能便捷地得出学生地访问数据,如图5所示,根据学生的提问次数、时间点和提问地兴趣点,教师及时调整线上教学策略,为进一步优化线上教学提供准确地决策支持。
        
                                图5 教师利用小程序数据助手及时调整、优化线上教学策略
        
        四、基于微信小程基于微信小程序及 NLI 语言互动系统的线上古诗文学习模式的效果测试与分析
        (一)建立测试集
        根据不同成绩段选择 90 名小学六年级学生,被测试的 90 人按照 2019 年 12 月六年级古诗文知识竞赛成绩分布为 95 分以上(包括95),90-95 分、85-90 分以及 85 分以下的正态选取。同时,使用本文所提的“基于微信小程序及 NLI 语言互动系统的线上古诗文学习模式”的标为 A 组,未使用的标为 B 组。
        (二)效果测试
        测试时间跨度为四个线上教学周。三周后对两组学生进行古诗文知识竞赛测试(用问卷星的方式在线进行)。由测试结果可知,A 组学生对古诗文的记忆以及重点字词的复述和理解要优于 B 组,如下表所示。


注:1.古诗文竞赛采取100分制。60分及以上为及格,85分及以上为优秀,95分及以上为高分。
        五、结论
        基于微信小程序及 NLI 语言互动系统的线上古诗文学习模式在节省预习时间、提高学生对古诗文的学习兴趣方面具有很大的优势。但是,“人工智能”尚处于初级阶段,受小学教学群体的知识储备以及传统教法思维的限制,这种新方法的推广尚需一定的时间进行探索。同时,该模式是笔者在“新冠疫情”的特殊时期为提升线上古诗文教学质量而开展的一次实验,这种模式在疫情结束、学生回归现实课堂后能否延续,是个未知之数。
        同时,该模式及小程序的应用于学生居家线上学习的过程中,教师仍然需要注意对自觉性、自律性差的学生的监督和引导。
       
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