人工智能（AI）技术在高中英语双师智慧课堂的应用初探——以某中学为例

广东实验中学 韩 雪

建立一个母语环境来教授第二语言，是近年来第二语言教学的探索趋势。美国语言学家克拉申指出：“发展外语口语表达能力主要依靠两种途径——语言学习和语言习得。其中，‘语言学习’是指有意识地学习外语知识,而‘语言习得’类似儿童习得母语的过程，通常是在大量语言训练的刺激下，通过语言的自然交际获得。”这一观点得到了各国语言学者的广泛赞同。这种环境的打造，在英语为第二语言的教学中，通常是由英语为母语的教师，全程以英语来授课。近年来全国不少学校引入外教进行全英文授课，为学生打造单一语言的学习环境。但是这大大增加了外教招聘、培训和管理的成本及风险。而且从以往经验来看，由于外教的教学水平良莠不齐，且缺乏对学情、校情乃至国情的必要了解，他们中的一部分无法胜任为学生创设纯正英语环境，设计有针对性的教学目标、内容等教学任务，也就更谈不上为学生提供个性化的指导和引领。

近年来，国家大力推进“三通两平台”建设，即宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通，建设教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台。在此背景下，双师教学的理念在内涵和外延上都被大大拓展，双师教学这一模式与互联网技术特别是人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）技术逐渐渗透、融合，在教学实践中的优势和作用初步凸显。

一、人工智能（AI）技术飞速发展背景下的双师教学

英语双师教学通常是由远程授课教师、辅导教师和一套完整的教学系统三个要素所构成的一个智慧教学系统。譬如，有同屏双师课堂（中外教双师同屏课堂），即一个大屏上可以同时看见中教和外教两个老师在讲；也有采用一天中教、一天外教这种形式的双师课堂；此外，还有很多教育机构采用混合式双师课堂：线下一位中国教师，远程端则为一位外教，两位老师同时上课，这种模式下，上课之前中外两位教师必须磨课才能保证教学质量。

依托云计算、大数据挖掘、信息科学技术、5G技术、多媒体技术、互联网技术、人工智能（AI）技术、虚拟现实技术等手段，以互联网、移动互联网和物联网为载体的智慧双师教学正在大大丰富和拓展双师教学的内涵和手段。特别是得益于近年来人工智能（AI）技术的迅猛发展，如今的师生有机会体验更加智能化、个性化、科学化的教学形式，传统的师生关系得以改变，固化的教学环境也在朝着科学有效的方向进步。以人工智能（AI）为核心、基于高速发展的信息技术，打造“人人皆学、处处能学、时时可学”的智能化教育环境，已经是各国教育改革与发展的大势所趋，并且已经使得因材施教越来越具有现实的可能性。

譬如，通过应用智能答题器和人脸识别技术，计算机系统可以快速、准确地捕捉并记录下学生在整个双师教学过程中的学情数据，建模分析学生的学情状态，目的是提升学生的有效学习，避免无意义的刷题和重复学习，进而实现精准的分级分班。学有余力的学生组成一个班，可以用更快的速度，赋予他们更多前沿性的信息；学得不够到位的学生在另一个班，用更适合他们的教学内容和教学方式去教学，同样也能达到更好的教学效果。这样一来，无论是学生的满意度，还是学习效果，都会大幅度提高。

可以说，这种双师课堂结合了在线课堂和传统课堂的优势，是对传统英语教学模式的补充和升级。

二、人工智能（AI）技术在××中学英语口语双师智慧课堂中的实际应用

（一）技术准备

将人工智能技术应用到实际教学中去，对学校的软、硬件教学设施都有一定的、特别的要求。

比如，课堂显示器的配备就面临着单屏幕和双屏幕两个选择。双屏幕是将课件和外教老师分屏显示；单屏幕在某些系统中会将外教显示在屏幕的一角，屏幕的大部分用来显示课件部分；某些平台采用绿幕形式，将外教置身在绿幕之前，借助特效将绿幕的部分展示为课件，这样，学生在课堂上看到的就是外教置于课件白板之前，从而让学生获得更好、更贴近真实的上课体验。××中学在英语双师智慧课堂中采用的即为这一种。

因此，在学校端，需要有配备相应硬件设备的课室。××中学采用的是单屏幕技术，需要的硬件环境包括（以一间70平方米的课室为例），如下表：

序号 硬件名称 硬件要求 数量 单位1 摄像头全高清1080P，镜头角度120度以上 1 个2 拾音器全向，吊顶安装，单拾音器拾音半径5米以上，级联后拾音范围≧8×14米。2 个3教学一体机尺寸≧70寸 1 台4 网络有线网络——保证每间课室上下行10M以上，并在网络出口处配备网络带宽限速设备

（二）操作流程

××中学的英语口语双师智慧课堂采用一个外教每次只面对一个班级的形式。课前，中外教合作备课。课中，远程的外教通过大屏幕为线下教室内的学生直播授课；中教则在线下组织课堂、答疑，协助教学顺利进行。课后，线下中教负责收集上传学生作业，并给予外教关于课堂的一系列反馈。

课堂的具体操作流程如下图所示：

在整个流程中，学校端涉及的部分主要包含：课表上传、学生座位表上传、课件前期准备及上传、预习资料发放、直播外教授课（直播互动式）、后台课堂监控、课后分析反馈以及评课评教，这些任务大部分由线下的中教老师负责完成。

（三）人工智能（AI）技术在实践中的应用效果初现

目前为止，国内英语教育中的人工智能（AI）技术主要应用于练习和测评这两个环节——基于大数据的智能分析系统精准判断学生每次练习后存在的问题，并根据学生的练习情况有针对性地推送难度适宜的题目。但是，在教学这一整个教育流程中最核心、最复杂的环节，人工智能（AI）技术的应用还不多见。

进一步说，课堂教学也只是整个教学链条中的一环，学校更希望做到的是科学地打磨课程、评估课堂效果、沉淀教学智慧、更好地与更多学校共享优质教育成果等。想要达到上述目的，传统的做法通常是进行课堂观察，但这种方法因客观条件的限制往往有着自身无法克服的缺陷。

随着人工智能（AI）技术在图像与声音识别、自动建模等领域取得关键性的突破，用科学的、可量化的方法和手段对师生的课堂行为进行分析已经初步实现。

以××中学为例，学校在现有5G“智慧校园”平台的基础上，将英语口语教学作为试点，率先引入人工智能（AI）技术，科学、精确地量化、分析、总结教师课堂教学行为和学生课堂学习行为，主要举措包括：实时采集师生的课堂教学/学习行为表现，通过人工智能技术来记录、分析数据，再发送给专家进行诊断或者供同行观摩，等等。

两年来的教学实践证明，利用人工智能（AI）技术对××中学英语双师智慧课堂的教学过程进行数据分析和视频反馈，不仅有助于英语科组打磨出优质的课程，更在广泛的范围内通过同行交流、专家诊断来进行更科学、更有针对性的教研，整体提升教师专业化水平，即让人工智能（AI）技术更好地为培养学生的核心素养和教师的信息化素养服务。另外，经由这一过程而沉淀下来的教学智慧，又能反过来给予数据库养分，帮助系统得以更精准地识别课程行为数据，为真正实现因材施教打下坚实的基础。