人工智能賦能外語教學:應用、趨勢與挑戰

郭赟赟,于 浩,何 花

(1.西北大學 外國語學院,陜西 西安 710127;2.陜西師范大學 教育學部,陜西 西安 710062)

隨著信息技術和人工智能迅猛發展,智能化轉型趨勢日益顯現。在此背景下,新一代的信息技術,特別是人工智能技術,正在顛覆教育領域。面對人工智能技術的進步,外語教育也面臨挑戰與機遇。以Open AI的聊天機器人模型Chat GPT為例,短時間內吸引了超過百萬用戶。Chat GPT,一個通過深度學習生成類似人類文本的語言模型,利用分析大量文本數據集并學習單詞、短語之間的模式與關系來產生自然、多樣化的回答。[1]這類智能聊天機器人已廣泛應用于外語學習,顯著提升學生的聽、說、讀、寫等多方面技能水平。因此,外語教育工作者應把握機遇,利用新技術推動外語教育的創新發展,更好地滿足人們的學習和跨文化交流需求。本文旨在探討這些問題,分析人工智能在外語教育中的應用和影響,探討如何適應人工智能時代的發展趨勢,為推動外語教育創新和發展提供新的思路和方法。

一、人工智能技術在外語教育中的應用

在人工智能時代,外語教學模式和方法呈現出多樣化、定制化、互動性強、跨文化交際性強、智能評估性強的特點。外語教育可以充分利用人工智能技術,創新教學模式和方法,提高教學質量和效率,為學生提供更加多元化、豐富和個性化的學習體驗(見圖1)。[2]

圖1 人工智能技術對外語教學的影響及模式變革

人工智能技術在外語教育中有著廣泛的應用,具體表現在以下方面:

1．智能外語教學系統

智能外語教學系統運用機器學習的技術,具備自我學習和自我改進的能力,能根據學生的學習行為和反饋進行個性化教學。例如,系統可以分析學生的學習模式,從而根據他們的需要提供定制化的課程和資源;系統還可以提供及時的反饋,幫助學生更好地理解和掌握新的知識。這種個性化的學習體驗讓學生能夠按照自己的節奏和方式進行學習,避免了傳統的“一刀切”式教學方法。

2．AI教學助手

AI教學助手可以作為個人導師使用,24小時為學習者提供幫助。AI教學助手在解答疑問和口語練習方面,都能提供實時的反饋和指導。這種不斷地交互和反饋可以提升學生的學習效率和質量。此外,一些教學助手還能提供游戲化的學習經驗,使學習過程更具趣味性和吸引力,提高學生的學習積極性。

3．語音識別與自然語言處理技術

通過語音識別和自然語言處理(NLP)技術,AI系統能理解并解析學生的口語,糾正其語法和發音錯誤。這為學生提供了一個安全、無壓力的環境,可以自由地進行口語練習,而無需擔心被人直接評判。[3]此外,通過NLP技術,AI系統還能理解學生的文本輸入,提供更為準確的翻譯和反饋,有助于學生的寫作練習。

4．自動化評估和反饋

AI系統可以根據學生的學習表現和進度,提供實時、個性化的評估和反饋,幫助學生認識到自己的長處和短處,以及需要改進的地方。與人工評估相比,AI評估可以大大提高效率,使教師有更多時間專注于教學內容和學生互動。

5．智能翻譯工具

智能翻譯工具可以提供即時的翻譯服務,幫助學生理解不熟悉的單詞和短語。一些先進的智能翻譯工具還可以提供語境化的翻譯,使翻譯結果更準確。此外,智能翻譯工具也能幫助教師節省時間,提高教學效率。

二、人工智能技術在外語教育中的發展趨勢

在人工智能時代,外語教育必須調整并適應新的發展趨勢,以最大化利用AI的潛能,提供更有效和個性化的教學方式。以下是幾個主要的適應策略和方向。

1.深度融合AI技術

AI的技術并不僅限于教學工具的開發和應用,它也可以深度整合到課程設計、教學方法和評估系統中。[4]例如,通過數據挖掘和機器學習,教育者可以對學生的學習行為進行深入分析,從而改善教學策略和方法。同時,通過AI系統的實時反饋,教育者可以及時調整課程內容和難度,以滿足學生的需求。此外,AI技術還可以用于自動化的學生評估,提供更客觀、精準的評估結果。

2.重塑教師角色

在AI時代,教師角色將發生重大變化。傳統上,教師被視為知識的傳遞者和教學的主導者。然而,在AI的輔助下,教師將更多地轉變為學生的指導者和教學資源的組織者。教師的職責不再是傳授知識,而是引導學生如何學習,激發他們的學習興趣,幫助他們克服學習難題,以及引導他們如何使用AI資源進行自我學習。[5]

3.倡導終身學習

AI的發展使得信息和知識的獲取更為便捷,同時,工作和生活中的技能需求也在不斷變化。因此,終身學習成為了現代社會的必備技能。在這個背景下,外語教育也需要從注重短期學習效果轉變為提供持續學習的工具和資源,幫助學生建立持久的學習習慣,以適應不斷變化的環境和需求。[6]

4.保障教育公平性

雖然AI帶來了許多教學優勢,但是它也可能加劇教育不平等。例如,一些優質的AI教育資源可能只對某些特定的學生群體開放。因此,如何保障所有學生都能平等地獲得并利用AI資源,是AI時代下外語教育必須面對的問題。[7]這需要教育政策的制定和執行,以及教育資源的公平分配。

三、人工智能教育下外語教學面臨的挑戰與消解路徑

1．數據安全和隱私保護

對于人工智能(AI)在教育,尤其是外語教學領域的應用,目前面臨的一個重大挑戰是數據安全和隱私保護。AI教育工具為了訓練和優化其算法,需要收集和處理大量的個人數據,這可能包括學生的個人信息、學習習慣、學習成績等敏感信息。[7]然而,這種數據的收集和使用可能涉及到學生的隱私權,因此,如何在提升學習體驗的同時,保護學生的數據安全和隱私,是一個我們必須正視和解決的問題。在外語教學中,這個問題尤其復雜。這是因為外語教學涉及到大量的口語實踐和寫作活動,這些活動可能會生成大量的語音和文本數據。這些數據在訓練AI教育工具時具有極高的價值,例如,它們可以用來提升語音識別和自然語言處理的準確性,以實現更自然和準確的互動。然而,這些數據也可能包含學生的敏感信息,例如他們的個人情感、思考方式和個性特征。因此,在使用這些數據時,我們需要采取嚴格的措施,以保護學生的隱私。

在這個問題上,可以從以下方面著手解決:首先,建立嚴格的數據安全標準和政策。這些標準和政策應明確規定什么樣的數據可以被收集,如何收集,以及如何使用和存儲。同時,這些標準和政策應遵循最小化原則,即只收集和使用實現特定目標所必需的數據,以降低對隱私的侵犯。此外,這些標準和政策應定期進行審查和更新,以適應技術和社會的發展。其次,采用先進的隱私保護技術,例如差分隱私。差分隱私是一種保護個人隱私的技術,它通過在數據發布時加入一定的隨機噪聲,來防止個人信息的泄露。通過使用差分隱私,我們可以在保護學生隱私的同時,獲取到對AI教育工具有用的統計信息。此外,還要進行適當的教育和培訓。要讓學生、教師和家長了解數據安全和隱私保護的重要性,以及他們在保護自己和他人隱私方面的責任。同時,也要培訓AI教育工具的開發者和使用者,讓他們了解和掌握相關的技術和政策。

2．教育不公平

人工智能(AI)在教育中的廣泛應用也可能加劇教育公平問題。由于AI教育工具的有效使用常常依賴于基礎設施(例如穩定的互聯網連接和現代化的計算設備)以及投資,然而全球范圍內這些資源的分布差距顯著。[8]這樣不平等現象可能導致教育不公平。在外語教學中,這樣的問題尤其明顯。一方面,因為外語教學需要大量的互動和實踐,AI工具如智能詞典、語音識別和自適應學習平臺等可以提供實時反饋和個性化學習路徑,這為學習者帶來了很大便利。然而,另一方面,這些工具的有效使用常常需要高速穩定的互聯網連接和先進的計算設備,而這些在全球許多地區,尤其是在發展中國家和邊遠地區,都是難以獲取的。此外,這些工具的使用和維護也需要一定的投資。例如,學?？赡苄枰徺I許可證、購置設備、進行維護,甚至需要聘請專門的IT人員來管理這些系統。對于資金短缺的學校和家庭來說,這可能是一個無法承受的負擔。

對于這種情況下,如果沒有有效的干預措施,AI工具在外語教學中的應用就可能會加劇教育不公平,進一步拉大學習者之間的差距。為了解決這個問題,就需要從政策、經濟和技術等多個層面來促進教育技術的公平獲取。

首先,政策制定者可以通過公共投資和政策扶持來幫助學校和家庭獲取必要的基礎設施和資源。例如,政府可以提供互聯網連接和設備購置的補貼,或者為購買AI教育工具的許可證提供財政援助。此外,政府還可以通過制定公平的教育政策,例如優先支持低收入和邊遠地區的學校,以減少教育資源的不平等分布。其次,教育者和研究人員也可以通過開發更加經濟和易用的AI教育工具來幫助緩解這個問題。例如,他們可以開發開源的AI教育工具,以降低購置成本;他們也可以開發適應低速互聯網和低配置設備的AI工具,以便在條件有限的地區使用。最后,社會和公益組織也可以通過各種方式參與到這個過程中來。例如,他們可以捐贈設備和資源、提供培訓和支持,或者開展公益項目,以幫助需要幫助的學校和學生使用AI教育工具。

3．缺乏透明度和可解釋性

人工智能(AI)在教育決策上的透明度和可解釋性問題,尤其是在外語教學領域,構成了另一大挑戰。盡管AI教育工具可以提供個性化的學習路徑和反饋,根據學生的學習速度、語言能力和學習風格調整教學方法,但其決策依賴于復雜的機器學習模型,往往難以被人類理解。[9]

在外語教學中,學生可能會在AI系統引導下完成一系列語言學習任務,如聽力練習、口語練習或寫作練習,這些任務的安排和順序可能完全由AI系統決定。然而,如果這些決策的理由不清晰,教師和學生可能會對其效果產生疑問。同樣,家長也可能對于孩子在沒有明確教學目標和方法指導下的自主學習感到擔憂。更重要的是,由于AI系統的決策模型通常具有“黑箱”性質,學生對自己的學習過程缺乏足夠的理解和掌控,可能會削弱他們的學習自主性和自信心。

因此,解決這一挑戰的關鍵在于開發和使用具有解釋性的AI模型。解釋性AI模型能夠在做出決策時提供清晰的理由,使得人類用戶可以理解并信任這些決策。例如,當AI教育工具建議學生進行某項語言學習活動時,它可以解釋這項活動是如何根據學生的學習歷史、能力水平和個人喜好選出來的。這樣,學生就可以了解這項活動的目的和意義,從而更有效地進行學習。

除此之外,還需要提供讓教育者和使用者更多理解和控制AI工具的方式。這可能包括提供詳細的用戶手冊、舉辦在線或線下的培訓活動,以及開發用戶友好的界面和功能。例如,AI教育工具可以提供一個“教師模式”,讓教師可以查看和調整AI系統的決策,以滿足他們的教學需要。同時,AI教育工具也應提供反饋和投訴機制,讓用戶可以報告并糾正錯誤的決策。

4．教師職業發展的挑戰

在人工智能的快速發展下,教師職業發展的挑戰成為值得關注的問題之一。隨著人工智能(AI)在教育領域的廣泛應用和發展,教師的角色和教育職責可能會發生一些變化。由于一些具有重復性質的教學任務,例如批改作文,可能被AI系統替代。此類變化可能引發一種不確定性,讓教師對其職業未來產生擔憂。尤其在全球范圍內,教師的角色傳統上與直接的教學和學生評估密切相關,而這些任務正是AI技術可能會替代的領域。[10]然而,這并不意味著教師的角色將被淘汰,相反卻提供了一個機會來重新審視和重塑教師的角色和職責,特別是外語教學環境下。

首先,教育系統需要明確AI的輔助性角色,而非替代性角色。人工智能工具旨在提升教學效率和學習效果,但它們并不能完全理解和滿足學生的個性化需求,或處理復雜的人際關系。[11]在外語教學中,理解文化背景、情感交流和語言的微妙差異等要素,需要教師的敏銳洞察力和人文理解。AI可以提供數據和反饋,但對數據的深層次解析和個性化指導需要教師的專業知識和人類直覺。其次,教師的角色將更多地轉變為學生的指導者、教學資源的組織者和學習過程的設計者。這種轉變特別適應于外語教學的環境,因為外語學習不僅涉及知識和技能的掌握,也包括文化交際能力和批判性思維的發展。[12]教師可以利用AI工具提供的數據和反饋,以更好地理解學生的學習進度和需求,然后根據這些信息制定和調整教學策略,設計富有挑戰性的學習活動。最后,教育系統需要為教師提供持續的職業發展和培訓機會,以幫助他們適應AI時代的教育環境。這包括了解AI工具的工作原理和使用方法,如何利用這些工具提高教學效果,以及如何處理可能出現的數據安全和隱私問題。這也涉及發展教師的技術素養,使他們能夠有效地使用和整合新的教育技術。

5．教學質量的擔憂

人工智能在外語教學中的應用可能會引發教育者和學習者對教學質量的擔憂。盡管AI能夠提供實時反饋和個性化路徑,但它目前無法完全替代人類教師的角色,尤其是在理解和應對學生的情緒、動機以及處理復雜的人際關系等方面。因此,為了充分發揮AI在外語教學中的潛力,還需要在設計和應用中重視AI與人類教師的協作,以及如何整合AI教育工具與傳統教學方法。

首先,需要強調的是,AI并非要取代教師,而是要成為教師的輔助工具。在外語教學中,AI能夠幫助教師處理大量的數據,例如追蹤學生的學習進度,生成個性化的學習路徑,或者自動批改作業。然而,對于處理學生的情緒、動機或復雜的人際關系等問題,教師的角色仍然是無法替代的。這些是機器目前無法理解和處理的復雜的人類行為和情感,需要教師的專業知識、經驗和人文關懷。因此,AI在外語教學中的最佳應用可能是作為教師的輔助工具,幫助教師更有效地處理教學任務,而不是試圖取代教師的角色。其次,要重視AI和教師的協作。教師應該被納入AI工具的設計和應用過程中,這樣他們就可以根據自己的教學需求和學生的學習需求來調整AI工具。[13]例如,教師可以根據學生的學習進度和理解程度來調整AI工具提供的學習材料和活動,或者根據學生的反饋來修改AI工具的學習路徑。這樣的協作可以使AI工具更好地適應具體的教學環境和學習需求,提高教學效果。此外,還需要考慮如何整合AI教育工具與傳統教學方法。盡管AI工具可以提供許多新的學習機會和資源,但傳統的教學方法,如面對面的討論、小組活動和實地考察等,可以提供更豐富的社會互動,激發學生的創造力和批判思維,具有其獨特的價值,這些是AI工具無法提供的。因此,要找到有效的方式將AI工具與這些傳統的教學方法相結合,以提供更全面和豐富的學習體驗。

四、結語

隨著信息技術和人工智能的飛速進步,我們進入了一個新的教育時代。我國的政策立法,如《新一代人工智能發展規劃》,鼓勵教育界探索和應用這些新技術,以更好地服務教育系統的發展。在這個背景下,Chat GPT等人工智能技術在外語教育中的應用顯得尤為重要。它們不僅可以促進學生的語言學習,還能引導我們思考教育的未來。然而,與所有新技術的應用一樣,它們也帶來了挑戰。為了有效利用這些新技術,教育工作者需要掌握相關知識,建立有效的教學策略,并不斷調整以適應技術的發展。

總之,人工智能帶來了重大的機遇,有可能徹底改變我們的教育模式。因此,教育工作者有責任抓住這些機會,推動教育的創新發展。然而,這需要我們對人工智能有深入的理解,才能充分利用其在教育領域的潛力。在未來,我們期待看到更多關于人工智能如何改變外語教育的研究,以提供更多的見解和策略,推動外語教育的發展,更好地滿足社會和學生的需求。