浅谈人工智能在小学生写作能力评估和提升中的应用

发表时间:2021/7/6   来源:《中小学教育》2021年12期   作者:徐玲
[导读] 人工智能作为当前最火热的研究领域之一引起了各个行业的广泛关注

        徐玲
        深圳市龙华区大浪实验学校  518109

        【摘要】人工智能作为当前最火热的研究领域之一引起了各个行业的广泛关注。本文从语文教师的视角,探讨如何在小学生写作教学中应用人工智能技术。作者首先从实际教学经验出发简要分析了小学生写作的能力要素及常见问题,然后结合相关的人工智能技术构想了运用人工智能评估和指导小学生写作的方法。
【关键词】小学生、写作、能力要素、人工智能、自然语言处理
1小学生写作能力要素及问题
        本节从作者的教学经验出发,首先简要分析小学生写作能力的构成及其要素,然后总结小学生在日常写作中面临的主要问题,最后介绍在教学实践中常用的写作能力提升方法。解析小学生写作能力要素及问题是在写作教学中运用人工智能的基础。
1.1小学生写作能力要素
        写作是观察能力、思辨能力、表达能力的综合性运用,是学生的生活经验、思想、感情的集中反映[1]。写作能力培养的目标是让学生写出有内容、有深度、有感情的文章。写作能力培养是小学语文教学的重要部分,同时也是语文教学中的难点之一。作文训练是培养学生写作能力的重要一环,也是评估学生写作能力的主要依据。写出好作文通常要求学生具备精准审题能力、语言表达能力、审美能力、思辨能力等。根据每个学生的写作表现,可以构建其写作能力结构图,作为其写作能力的形象化描述,如图 1所示。

图 1 小学生写作能力结构图
写作要求的每一项关键能力都由多个能力要素支撑,作者根据自身的教学经验,将各个能力囊括的要素总结如下:
 审题能力的要素:词汇量、知识面、逻辑思维
 审美能力的要素:书写、感情
 语言表达能力的要素:词汇量、遣词造句、逻辑思维
 谋篇布局能力的要素:常用文章结构、逻辑思维
 思辨能力的要素:逻辑思维
1.2小学生写作常见问题
        根据已有研究[2]及作者的教学经验,小学生日常写作训练中的常见问题包括:1)审题不准,无法理解题目的立意,导致作文不符合主题;2)语言表达干枯,甚至常常面对一些作文题目“无话可说”;3)审美不足,无法表达出丰富动人的感情,或者书写字迹不够整洁美观;4)逻辑欠缺,故事叙事或者议论说理缺乏条理甚至出现混乱。
1.3小学生写作能力提升方法
        教师应当把小学生作为写作教学的主体,根据其个体差异来制定教学内容和策略[5]。提升写作能力的根本方法是对每个学生的写作能力做个性化的评估,并针对背后反映的能力要素的欠缺做个性化的辅导。举例来说,如果一个学生在作文训练的过程中通常审题准确、逻辑清晰,但是句子不通畅、语言不够生动,那么可以认为该学生在词汇量和遣词造句两个能力要素上需要提升;而如果另一个学生的作文词汇丰富、描绘生动流畅,但是常常跑题或者谋篇布局不够合理,那么可以认为该学生的知识面和逻辑思维能力要素需要改善。根据学生平时的写作表现,科学合理地评估每个学生的写作能力要素结构,并对每个学生做个性化的辅导可以大大提高写作教学的有效性,达到事半功倍的效果。
2人工智能与写作教学
        本节简要介绍人工智能的背景,并从语文教师的角度初步探讨在写作教学中应用人工智能的可能性。
2.1从语文教师的角度看人工智能
        人工智能是一门复杂的学科,主要研究和开发能模拟人的智能的理论、方法、技术和应用系统,是当前工程领域的热门研究方向之一。关于人工智能,有许多不同的定义。狭义上,只有能实现类人级别智慧的系统才能称为人工智能系统,例如著名的图灵测试对人工智能的定义。而广义上,只要能够模拟人的部分思维功能的系统都可称之为人工智能系统。现在学术界和工业界广泛研究的人工智能正是广义上的人工智能,主要的应用包括机器视觉、人脸识别、智能语音助手、自然语言处理、自动驾驶等[3]。从语文教师的角度看,与语文教学最相关的人工智能技术可以说是语音识别和自然语言处理[4]。语音识别可能用在拼音教学中,用于评估和纠正学生的发音。自然语言处理可能用在写作教学中,用于评估学生的写作水平并给教师提供参考性意见。语文教师可以跟踪人工智能领域的最新研究成果,观察并发现其中可以利用人工智能提高语文教学质量和效率的技术,并付诸实践。
2.2人工智能与写作教学
        如第1节所述,写作教学的主要任务之一是评估学生的写作能力要素,并进行针对性的提升。这个任务在一定程度上可以通过人工智能技术来实现。
评估学生的写作能力要素需要学生相关的写作输出作为评估依据。作文是学生最典型的写作输出,能全面地反映学生的写作能力。通过构建合适的人工智能评估系统,收集并整理学生的平时习作和考试作文,可以持续评估学生的写作能力结构并跟踪其变化。依据人工智能系统对学生写作能力的评估结果,教师可以针对性地给出对学生的指导建议。
3在写作教学中应用人工智能
        本节详细探讨如何在写作教学中应用人工智能,主要探讨如何运用人工智能评估学生的写作能力。
3.1在写作教学中应用人工智能的基本思路
        运用人工智能辅助写作教学的基本思路包括四个步骤:1)处理学生的写作输出,使其成为符合评估系统要求的输入数据;2)根据小学生写作能力要素模型,构建合适的人工智能评估系统;3)将处理后的数据送入人工智能评估系统,得到每个学生的写作能力结构评估图;4)对于每个学生,结合评估结果和其平时写作表现,给予个性化具体化的指导。
3.2运用人工智能评估写作能力
        运用人工智能评估学生的写作能力是在写作教学中应用人工智能的关键。教师可以结合小学生写作能力要素模型构建匹配的人工智能评估系统。设计该评估系统需要考虑其输入数据的构成以及模型的选取和设计。
        基于写作数据和小学生写作能力要素模型,可以构建相应的人工智能评估系统。评估系统可以是一个或者多个。评估系统的目标是根据输入的写作数据对学生的各个写作能力要素做出评估分析,并综合各个评估结果建立写作能力要素模型。例如,可以从字的维度构建一个评分系统,对学生的常用字掌握程度进行打分;可以从句子结构的维度构建一个分类系统,识别学生对各类句子结构的常见错误用法;可以从文章段落间逻辑关系的角度构建一个评估系统,评估学生的写作逻辑思维能力。各个评估系统具体采用的人工智能技术可以是简单的支持向量机分类器,也可以是复杂的深度神经网络模型,具体由各个评估系统的特点决定。根据各个系统或子系统的评估结果,可以描绘出每个学生的写作能力要素。
3.3根据评估结果提升写作能力
        人工智能评估系统可以根据学生的写作能力评估结果,生成对每个学生的写作能力提升建议。例如,对于某个因为词汇量缺乏而语言表达能力较弱的学生,可以差异化地生成其需要加强掌握的词汇列表;对于某个谋篇布局能力较差的学生,指出其没有良好掌握的文章结构。
        教师也可以参考人工智能评估系统的评估结果,结合自己对学生写作情况的具体了解,给学生提供对应的写作能力提升建议。
4总结
        本文从分析小学生写作能力的构成及其要素入手,结合小学生常见的写作问题和人工智能技术,简要探讨了在小学生写作教学中应用人工智能的可能性。具体构想了如何收集整理学生的写作输出、如何构建相应的人工智能评估系统、以及如何依据评估结果对学生的写作进行指导。
5参考文献
姜勇超. 中学生语文写作能力构成研究[D].杭州师范大学,2017.
左婷婷,孙义芳.小学生语文写作能力现状与应对策略的研究[J].吉林广播电视大学学报,2018(07):15-16+86.
李世鹏.人工智能的发展现状和趋势[J].视听界,2019(05):5-9.
姜皓文.人工智能技术在教育领域中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(05):255.
廖智莉.小学生写作能力的培养策略[J].江西教育,2018(27):42.
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