在人工智能背景下“AI拼音教学”的创新研究

发表时间:2021/7/14   来源:《教学与研究》2021年第55卷7期   作者:泮梦佳
[导读] 教育部《教育信息化2.0行动计划》明确了八个方面的实施行动
        泮梦佳
        浙江省萧山区红垦学校  310000
        一、课题研究的背景和意义
         (一)研究的背景
        1、人工智能时代的到来
教育部《教育信息化2.0行动计划》明确了八个方面的实施行动,其中也规定了平台加教育服务模式的建设,开展网络学习空间应用普及活动,推进网络教学资源共享、教育管理、综合素质评价等方面的应用。人工智能带来了新的教学生态和学习生态,它是用技术增强学与教、对原常态教学的改变和超越。
在智慧教育领域,我校紧跟时代步伐,已在多方面取得成绩。2020年我校人工智能课程被评为杭州市精品课程,2021年我校被评为国家级人工智能实验学校等。在多项人工智能课题的引领下,我校专设人工智能实验室,引进多台AI机器人“小飞”和睿智教育平台,开设人工智能课程等。共同探索资源共享新机制,提升数字教育资源服务供给能力,支撑学校和师生开展信息化教学应用。
        2、传统拼音教学的疑难
语文教学中,拼音教学的重要性不可忽视,部编版教材将拼音教学安排到第二单元。为一年级教师和学生在课堂上教学汉语拼音留下了一段缓冲期。但在拼音教学中仍存在以下问题:
① 课堂单一性拼音讲解,缺乏趣味。由于教师的传统观念较强,在教学中忽视了学生的主体地位,只是通过逐个教字符发音,长此以往会使学生丧失学习的兴趣。
② 在拼音教学内容设计上不够新颖。拼音发音和拼读教学容易枯燥,教师在课堂上采用“老师泛读,学生跟读”的模仿教学方式,明显已经不能满足新时代的学习需求。学生的学习积极性低。
③ 学生对拼音知识的巩固和复习没有得到良好的落实。对于拼音教学不仅要在课堂中进行,更要在课后练习中将所学知识进行优化,而教师往往忽略了课后训练的环节,不利于学生对拼音知识的学习,阻碍了语文教学的顺利开展。
(二)研究的意义   
        1.实际意义:通过本课题的研究,让人工智能教学模式首先在拼音教学中展开运用,后续延伸至学科内各个板块,从而真正实现智慧平台教育的全面化。
        2.理论意义:通过本课题的研究,对学科设置、教学方法、课堂组织形式等提供理论参考。
        二、研究的设计
         (一)核心概念的界定
        人工智能:英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
        拼音教学:汉语拼音教学法是语文教学内容之一。主要用于:1.帮助认识汉字,作为注音正音的工具。2.帮助学习普通话。3.利用拼音来读写。4.用于查字典等索引。5.扫除文盲。
        “AI拼音教学”:借助机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等与拼音教学相融合,进行智能化的拼音教学。
         (二)研究的目标
1.借助“AI拼音教学”,激发一年级学生的学习兴趣。
2.借助“AI拼音教学”,强化学生的学习内容(音节的发音、拼读和朗读能力)。
3.借助“AI拼音教学”,通过各种形式的学习,提升学生的学习能力。
         (三)研究内容
本课题主要是研究人工智能背景下“AI拼音”教学的创新研究。含四个方面:1.用好部编教材拼音教学的缓冲期,开发“AI拼读微课”。2.用好部编教材的图片资源,开发“AI拼读有声教材。3.借助“AI”载体,满足个性化学习需求。4.用好部编教材的文字资源,开发“AI拼读语音测评”。
         (四)研究的方法
        1.行动研究法。通过开展一系列基于本课题指向的教研、课堂实验、经验交流、专家培训指导等活动,对研究内容实施研究、探索、分析、综合,归纳总结,形成预期成果,达到相应的效果。
        2.经验总结法。对课题研究取得的成果和不足,及时总结。对已取得的理论成果,进行讨论交流,整合改进;对所进行的实践案例,进行分析总结,步步改进。


        三、研究的具体操作
         (一)用好部编教材拼音教学的缓冲期,开发“AI拼读微课”
部编版教材后置汉语拼音教学,为一年级教师和学生在课堂上“遭遇”汉语拼音留下了一段缓冲时间。按照一线教学一般的速度,第一个识字单元大概会 用两周时间完成。也就是说,学生可以提前半个月开始学习汉语拼音。
微课可以突破时空限制,使教师成为互联网上可随叫随到的虚拟存在。教师提前制作好韵母表和声母表带读微课:带读微课则空出相应时间,比如带读“b p m f”,其后就要空出相等的时间便于学生跟读。AI微课与传统微课的不同点在于,AI微课具有语音识别功能,与学生可以进行互动与反馈,学生在进行跟读时,AI系统根据学生的朗读情况进行打分,读的越标准,分数则越高。教师将系统设置好之后,则通过学校的睿智教育平台发布“AI拼音微课”。家长下载后可引导孩子在家学读音。
         (二)用好部编教材的图片资源,开发“AI拼读有声教材”
汉语拼音教学存在的困难和配套的教学软件的缺乏有关。发音是汉语拼音教学中的训练重点,然而,纸质教材无超文本特性,不具发音示范功能。
要解决汉语拼音教学的这一困难,应该考虑开发有声教材。汉语拼音的拼读,部分学生读不准确,比如:“b-a”常常拼读为“pa”;还有部分学生,在课堂上就是学不会。如果有一份配套的有声教材,可以随时提供拼读示范,这个问题就能有效解决。
我校人工智能机器人“小飞”就有将课文文字图片进行识别成电子文字和语音文档的功能,我们可以借助“小飞”将拼音这一单元的内容识别成有声教材,借助睿智教育平台发布给学生,学生就能进行自行跟读学习。
统编本纸质教材与电子版有声教材的配套使用,解决了困扰汉语拼音教学的一些问题:学生预习音节拼读,有声教材提供了示范。学生复习音节拼读,有声教材就成为练习时的陪伴。教师和家长节省了精力,学生也获得了更加及时的指导。
课堂实时教学和AI拼读有声教材相结合,使汉语拼音教学变得更加轻松。
         (三)借助“AI”载体,满足个性化学习需求
         部编版语文教材准确把握儿童身心发展特点,提倡学生在玩中学,在游戏活动中学习。引导学生在真实的生活情景中学习和运用语文。人工智能机器人“小飞”是一个能动会跳的智能机器人,我们可以在程序中设置一些语音拼读的趣味性拼读游戏,让孩子们在玩中学,在快乐中感受语文的魅力,提高学习的趣味和激发学生学习拼音兴趣。
         (四)用好部编教材的文字资源,开发“AI拼读语音测评”
         无论是声母、韵母的发音练习,还是音节的拼读练习,都有一个学情反馈的问题。如果不清楚学生个体的学情和班级整体的学情,教师就很难看清楚汉语拼音教学的效果,也无法明确后期教学该如何调整。
        1、借助“AI拼读语音测评”反馈,教师调整教学
我们可以借助人工智能“小飞”,实现“AI拼读测评”,“小飞”是利用人工智能中的智能语音测评技术对我们的发音水平进行打分。这样,哪一位学生的哪个字母认读有问题,哪一个音节拼读有问题,全班同学在哪些字母的认读、哪些音节的拼读上有问题,智能机器人都会进行反馈,最后将所有数据通过Excel的表格导出,教师便可以根据数据分析具体存在的问题。以此调整后续的教学及家校合作促进学生学习的重要依据,汉语拼音教学实施精准教学奖成为可能。
         2、借助“AI拼读语音测评”反馈,学生自我调整
传统学生的自我评价一般都依赖于教师,他们容易看到自己的优点,不容易看到自己的缺点;学生善于评价他人,不善于客观评价自己。因此,借助“AI拼读语音测评”学生通过和机器人“小飞”互动游戏的过程中轻松的完成了拼读测评,这能够让孩子非常可观的找到自己在拼读上的优点和不足,完成学生自主学习。
        
            优    合    待
发音    吐字清晰,发音准确    有一到两个可以马上纠正的错误    有明显、顽固的错误,如n、l不分,平、翘舌不分,声调不分等
节奏    快慢适中,抑扬顿挫    有节奏但不太明显    缺乏节奏意识、快慢不匀等
感情    根据文字内容适度调节朗读的感情,形象、生动、活泼,有感染力    能根据文字内容适度调节朗读的感情    朗读平铺直叙,缺乏相应的感情、略为平淡
                                         表1  AI语音评价表
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