生成式人工智能在英语词汇学习中的应用
2024-02-21余苏丹赵杰
余苏丹 赵杰
近年来,人工智能技术的迅猛发展在多个领域引发了创新性的变革。生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,简称Generative AI、GenAI或GAI)是一种通过深度学习和神经网络模拟人类学习和创造过程的先进技术。在工作原理上,生成式人工智能首先通过大量数据训练,学习特定领域(如语言、图像等)的模式和结构,并基于这些学习到的模式自主生成新的实例。作为一种前沿的人工智能技术,生成式人工智能以其模仿人类语言运用和理解能力的独特性,为语言学习开辟了崭新的途径。在英语词汇学习的具体实践中,生成式人工智能不仅具备生成大量语境相关例句的能力,还能根据学习者的实际水平和进度提供学习资料和反馈,从而极大地提升了学习过程的丰富性和适应性。
词汇是表达思想和进行有效沟通的基础,词汇学习对于提高英语水平至关重要。然而,英语的词义有很大的流动性,会随着上下文的具体情景派生出新的含义和复杂的感情色彩,学习者往往感到不易捉摸(李赋宁,1964)。在非英语环境中学习英语,学生往往缺乏充足的语言实践机会。在这种情况下,许多学生会脱离实际语境,孤立地记忆单词。这种词汇学习方式不仅会阻碍学生准确掌握词义和用法,也容易导致学习内容遗忘(罗少茜等,2016)。
生成式人工智能在语言学习中的应用潜力巨大(Anders,2023),尤其在英语词汇学习中表现突出。以下为生成式人工智能在词汇学习中的主要应用方式:
1. 个性化学习材料生成:生成式人工智能系统能够根据学习者的水平和兴趣定制化地生成例句、故事或对话,使学习内容更加贴近学习者的需求,提高学习效果。
2. 互动式学习体验:学习者可以通过与AI聊天机器人的实时互动,在对话中练习新词汇的使用,并获得即时反馈和纠正,增强学习的互动性和趣味性。
3. 语境化学习:生成式人工智能能够考虑词汇的语境使用,为学习者提供在不同情境下的词汇应用示例,帮助他们更好地理解词汇的用法和含义,提高学习的实用性和有效性。
4. 动态学习路径调整:生成式人工智能可以根据学习者的进度和反馈,动态调整学习计划和难度,确保学习内容既具挑战性又不会过于困难,从而更好地实现个性化学习。
本文将从英语词汇学习的四个核心要素——词汇的认知、理解、记忆和运用出发,阐述如何利用生成式人工智能提升词汇学习效率和质量。
词汇认知是指学习者对新词汇的初步感知和识别过程。在这个阶段,学习者通过视觉或听觉接触到新词汇,并开始对这些词汇形成最基本的认识。这包括对词汇的拼写、发音、基本意义的识別,以及能够在听力或阅读材料中辨认出这些词汇。词汇认知是词汇学习的第一步,为后续的深入理解、记忆和运用打下基础。在传统英语教学中,教师常常使用黑板、教学课件以及教材中的词汇表作为词汇教学的工具。然而,这些工具往往缺乏丰富性和吸引力,难以激发学生的学习兴趣和积极性。使用生成式人工智能创设认知情境是一种创新性的教学方法,教师可以利用其开发更具吸引力的词汇认知方式,为学生提供更加生动和形象的词汇学习与认知方式。
教师可在ChatGPT、文心一言等生成式人工智能系统中输入相关提示语(prompt),快速获得与词汇相关的对话内容和图片,帮助学生更好地认知词汇。例如,教师可输入提示语“Use ‘vocation season, band, found, all kinds of, flag, have off’ to form a short conversation with simple words about holiday life. It includes six sentences.”即可得到包含目标词汇的对话。随后教师可以在搜索引擎上输入关键词,快速找到与对话内容相关的图片。教师也可以将提示语“Create the picture according to the conversation.”输入DALL-E(可以根据书面文字生成图像的人工智能系统)的对话框,即可生成与对话内容相匹配的图片(如图1所示)。
图 1. 生成式人工智能系统生成的对话及图片(红字为关键词,下同)
教师还可以利用生成式人工智能将词汇学习与文段和图片相结合,帮助学生拓展词汇认知方式。以外研版《英语》九年级上册Module 10 Unit 1为例,教师可以运用生成式人工智能生成包含本单元新词汇的文段,文段可以是故事、笑话、诗歌等。之后,教师将文段内容输入DALL-E的对话框生成图片(如图2所示)。图文互动将词汇应用于实际语境中,能帮助学生更好地掌握词汇。
图 2. 生成式人工智能系统生成的内容及图片
教师可以利用生成式人工智能转化文本内容的呈现形式,如将课文的文字内容转化图片,以绘本形式呈现,使词汇呈现方式更富有趣味性。以外研版《英语》九年级上册Module 6 Unit 2为例,教师可以将课文内容逐段输入DALL-E的对话框来生成相关的连续性图片,进而制作成绘本(如图3所示)。绘本使学生更加直观、生动地理解词汇的含义和用法,从而提升词汇认知效果。
图3. 生成式人工智能系统生成的绘本内容
词汇游戏(如词义匹配、猜谜语、图片词汇配对等)作为一种常见的语言学习活动形式,能有效提高学生对词汇的认知和记忆。这种活动具有较强的互动性和趣味性,能激发学生的学习兴趣,使词汇学习过程变得生动和愉悦。词汇游戏提供了多样化的词汇复现方式,有助于学生不断巩固并在特定语境中加以运用,从而能进一步强化对词汇的理解和掌握。生成式人工智能可以辅助教师设计各种类型的词汇游戏活动。例如,教师想以猜谜语的方式呈现新词汇volunteer,那么在系统中输入提示语“Guess riddles about the word ‘volunteer’.”即可得到关于该词的谜语“I am not paid, yet I work. I offer my services out of kindness or for a cause. What am I?”。
词汇理解是指对词汇含义、用法以及在不同语境中的应用的深入了解和认识。这不仅涉及记住基本的词义,还包括掌握词汇在不同情境下的变化、在上下文中的应用、不同的词性与结构、常见搭配以及词汇可能包含的特定文化意义或情感色彩等。传统英语词汇教学中存在过度强调直接记忆,忽视在实际语境中的应用和深层理解的问题,由此导致学生难以把握词汇在不同情境下的具体含义和准确用法。
生成式人工智能在辅助词汇教学时不仅能提供词汇的基本含义,还能展示该词在不同上下文中的使用方式,解答有关词汇用法的复杂问题,如词汇在特定语法结构中的作用或在不同文化和语境中的特定含义。这为词汇理解提供了更为便捷和高效的途径。以词汇victory为例,向生成式人工智能系统输入提示语“Please provide the definition of ‘victory’. And provide synonyms, antonyms, and examples of its usage in a sentence. Contextualize the word ‘victory’: You can use the ‘victory’ in a sentence, or to provide examples of its use in different contexts. You will give me a better understanding of how ‘victory’ is used.”,可获取victory的词义、词性与结构、同义词与反义词以及上下文应用等内容;输入提示语“I want to know the usual ways to use ‘victory’ and its phrases. I want to learn about common phrases with ‘victory’ and how they change the meaning.”可获取victory的相关搭配;输入提示语“I also want to know what ‘victory’ means in culture and feelings. I want to understand what special meaning or feeling ‘victory’ has in different cultures.”可获取victory一词所包含的文化及感情色彩信息。可见生成式人工智能系统能够极大地提升学生理解新词汇的效率。此外,教师还可以与生成式人工智能探讨新词汇的教学方法,它将根据教师提供的学生水平信息提出相应的词汇理解策略。如果呈现的内容超出了学生的认知水平,教师可以使用提示语“Please use very simple words to tell me.”进行调整。
提高词汇理解能力能够帮助学生更准确地使用语言。生成式人工智能有助于教师更有效地开展词汇教学,也有助于学生更全面、更深入地理解和掌握词汇,提高语言能力。
词汇记忆是指通过不同的方法和技巧来帮助记忆词汇的过程。这些方法包括联想记忆、语境记忆、重复记忆等。学生常常孤立地记忆单词,缺乏联想记忆。教师可借助生成式人工智能分析学生的学习数据,获取每个学生的学习风格和需求,精准地识别出学生在词汇记忆中的难点,从而提供个性化的学习路径,实现因材施教。以下将例析利用生成式人工智能强化词汇记忆的路径。
語音是词汇学习的基本属性,如果不掌握单词的语音结构就难以在听的过程中识别出这一单词,更难以顺利说出来。语音环是与单词的读音直接相关的工作记忆成分,它的首要功能在于对新词进行语音编码,以便于学习者把它们储存在长期记忆之中(崔刚,2021)。换句话说,对于新词语音结构的长期记忆要看语音环中是否具有足够的关于该语音范式的表征。教师可利用生成式人工智能获取与新词相关的语音范式表征。如通过提示语“Find five common and simple words that have a similar pronunciation to ‘mistake’ with the /e/.”便可得到与mistake有相似语音结构的make、cake等词汇。通过这些与目标词汇相关的语音和拼读资源,教师可以不断引导学生建立字母和发音之间的关联,帮助学生掌握词汇发音的规律,建立一种音与形的对应关系,在语音环中建立该语音范式表征,从而做到见形能读,听音能写。
词根词缀记忆法是被广泛采用的词汇记忆方式,分析单词的词根和词缀能帮助学生理解单词的构成和深层含义,使记忆更为牢固。以technology一词为例,教师可先使用生成式人工智能系统分解单词的词根词缀(见图4),然后通过提示语“Give me examples of words with the root ‘tech-’”或者“List words that end with ‘-ology’”寻找具有共同词根或词缀的单词,教师也可以探讨词根词缀的语源和用法,如输入提示语“Explain the origin and use of the suffix ‘-ology’”。
图4. 生成式人工智能系统对词根词缀的分解示例
利用工作記忆的组块效应能有效提高记忆效率。因此,以词块为单位记忆单词的效果要远好于以字母为单位、逐一拼写的记忆方式。仍以technology为例,为收集更多相关词块,教师输入提示语“Provide me some phrases with ‘technology’.”即可生成technology revolution、emerging technology、information technology、wearable technology等相关词块。这种做法不仅节省了教师搜集资料的时间,而且丰富了教学内容。同时,生成式人工智能系统还能给出指定词汇的不同用法,帮助学生在不同的语境中理解和记忆这些词汇。
4. 辅助联想记忆
联想记忆能够帮助学生关联词汇与日常生活中的事物、场景或经历,从而使词汇记忆变得轻松有趣。教师可要求生成式人工智能系统给出特定单词的联想建议,如“For the word ‘electronic’, can you give me some associative memory ideas?”。教师还可给出不同学生的兴趣和经验,得到个性化的联想建议,如“I love great inventions. Can you use the words ‘technology, electronic, mail, powerful, memory, instructions, development’ with my interest in great inventions for associative memory?”此外,教师还可以利用生成式人工智能系统提供的视觉联想图片,帮助学生加强词汇记忆。
频率和复现是记忆单词的两个关键要素(Zwier & Boers,2023)。记忆词汇只有在具体的语境中才是有意义且实用的(汪榕培、王之江,2008)。对于单词、词块等语言材料的记忆不能单纯靠多次的重复,而要对学习材料进行精细化处理,通过工作记忆的加工处理功能实现深层加工。教师可利用生成式人工智能编制与学生的实际生活密切相关、含有新词汇及相关主题的对话或文段,提高词汇复现频率。例如,输入提示语“Use words ‘message, hear from, carry, wear, jeans’ to form a short conversation with simple words about daily life. It includes eight sentences.”可生成限定长度的相应对话文本;输入“Use words ‘discuss, eastern, man-made, wonder, natural, though’ to form a short passage with 120 words. You need to remember that these six words need to be repeated three to four times in the passage. The passage is about wonders of the world. At the same time, the passage must be appealing. Level: at an easy level for middle school students.”即可生成一篇与单元主题紧密相关、目标词汇复现频率高的短文。这种方法不仅能适应学生的认知水平,而且能通过实际应用场景帮助学生加强词汇记忆。
为了进一步巩固学生对新词汇的记忆,教师还可输入提示语“Text: … ; Please change the text into an easy poem. At the same time, I hope to see these words of the text within the poem: …”,要求生成式人工智能系统将文段改编成诗歌,并要求保留特定的目标词汇。同样,教师还可以改变提示语,生成不同题材、体裁的文本,通过多样的词汇复现方式,帮助学生开启多种记忆通道、强化词汇记忆(斯普伦格,2005)。
传统词汇学习方法存在脱离语境、缺乏互动性、与现实生活脱节、忽视学生个性化需求和评估方式单一等问题,生成式人工智能可以有效弥补这些不足,显著提升学生的词汇运用能力,使词汇学习更加高效、便捷和实用。首先,生成式人工智能能够提供模拟的实际语境,让学生在真实的情境中运用词汇。其次,生成式人工智能具有较好的互动性,可提供即时反馈和纠正,能帮助学生更准确、更有效地运用词汇。此外,生成式人工智能提供丰富多样的教学资源,可丰富学生运用词汇的场景。以下将例析利用生成式人工智能提升学生词汇运用能力的路径。
教师可使用生成式人工智能设计词汇练习,将新词汇有效整合进练习中,引导学生准确提取和使用。例如,教师可输入提示语“Create an article that includes the words... and the theme…”,生成一篇涵盖单元目标词汇、符合单元主题的文章,之后继续输入提示语“According to the passage, write four questions to test whether the students understand the passage or not .”即可得到围绕该文章且包含目标词汇的相关问题,从而形成一篇完整的阅读练习。
教師还可以让系统生成短文填空的词汇练习,如输入提示语“Words: height, magical, sheep, hat, scissors, wool. Topic: Australia. I want you to act as a fill in the blank worksheet generator for students learning the above topic. Your task is to create a short passage, the student’s task is to fill in six blanks from the topic. The passage should be grammatically correct and appropriate for students at a primary level. Your worksheets should not include any explanations or additional instructions, just a short passage and word options.”。以此类推,教师可以通过不同的提示语要求生成式人工智能编制与单元主题相关的完形填空、词语转换等练习。但需要注意的是,教师应先给生成式人工智能系统提供题型示例,以便系统获取题型难度、命题特点和出题要求。如果教师觉得题目难度偏高或偏低,还可以通过提示语进行相应调整。
工作记忆的主要编码方式是言语听觉编码(崔刚,2021),可见听力有助于词汇记忆。教师可利用生成式人工智能系统将目标词汇整合成听力文本,再转为口播模式,让学习者通过听力活动运用词汇。如教师输入提示语“Use the words ‘discuss, thinker, wise, review, influence’ to form a short passage with very simple words. The topic of the passage is about great books. Words:150 words.”生成文本,然后使用HeyGen插件(AI视频制作工具)将文本内容转化为口播模式并设计相应的听力活动。
学生在语言学习中往往缺少真实的语言交流情境,这会妨碍他们将语言知识转化为实际应用能力。生成式人工智能可以进行互动式对话,从而在一定程度上弥补了上述缺陷。具体来说,学生可以尝试使用所学新词汇与生成式人工智能系统对话,系统会提供自然、流畅的回复,帮助学生更好地理解和运用词汇。生成式人工智能还可以提出问题或创造情境,鼓励学习者使用特定的词汇。例如,互动平台Voice Control可以根据学生的输入给出贴近实际交流的回复,从而创造一个真实的语言学习环境。此外,它还能主动提出问题或构建特定学习情景,鼓励学生使用特定词汇。当学生出现词汇误用时,它还能提供及时的纠正和解释,帮助学生发现错误并学习正确的用法。这不仅增强了学习的动态性,而且创造了一个安全、轻松的学习空间——学生可以在使用词汇时自由地犯错并得到及时的纠正和解析。在这种真实的语言交流中,学生能不断加深对词汇的理解和掌握,取得持续的进步。
教学中,教师常通过写作来评估学生的词汇运用能力,但作文批改费时费力,在这种情况下,生成式人工智能的即时反馈功能可以有效提供帮助。例如,教师可布置一项写作任务,要求学生运用目标词汇撰写短文。写作完成后,教师引导学生将习作(如图5所示)粘贴到对话框中,并输入提示语“Please analyze the grammar, spelling, vocabulary usage, and style of the writing and give me feedback.”,生成式人工智能便可自动识别学生所上传习作图片中的文本并进行分析,分析完成后有针对性地提供有关语法、拼写、词汇使用和写作风格的反馈(如图6所示)。这一方面减轻了教师的批改压力,另一方面也提高了评价的效率和针对性。这种即时反馈,有助于学生及时了解自己的不足并进行改进。这样的互动不仅促进了学生的自主学习,还提高了学习过程的参与度和动态性。
图5. 学生习作(原图)
图6. 生成式人工智能系统生成的作文反馈(节选)
综上所述,生成式人工智能在英语词汇学习中具有多方面的优势,为英语学习者提供了一个全新、高效的学习途径。通过提供个性化的学习体验、富有互动性的学习方式和即时反馈,生成式人工智能将词汇的认知、理解、记忆和运用相互融合,层层递进,不仅提升了词汇学习效率,更让词汇学习过程充满趣味性和实用性。
展望未來,随着技术的日益精进和教育需求的持续增长,生成式人工智能在语言教育领域的研究和应用必将不断深化,引领更多创新发展。为了更好地发掘这一技术的潜力,教育工作者、学习者以及技术开发者需要共同合作,探索更高效和更有针对性的应用策略。同时,持续的研究和反馈将是优化生成性人工智能工具性能和用户体验的关键。在使用生成式人工智能辅助英语词汇学习时,我们建议教育者和学习者关注个性化的学习路径设计,充分利用生成的数据和反馈来不断调整和优化学习策略。我们还应当强调培养学习者的批判性思维和创新能力,确保技术应用与教育目标的紧密结合。
Anders, B. 2023. ChatGPT AI in education: What it is and how to use it in the classroom [M]. Canada: Sovorel Publishing.
Zwier, L. J. & Boers, F. 2023. English L2 vocabulary learning and teaching: Concepts, principles, and pedagogy [M]. New York, NY: Routledge.
崔刚. 2021. 外语学习的心理与神经理论[M]. 南宁: 广西教育出版社.
李赋宁. 1964. 有关英语词汇的某些问题[J]. 外语教学与研究, (2): 3—7
罗少茜, 赵海永, 邢加新. 2016. 英语词汇教学[M]. 南宁: 广西教育出版社.
斯普伦格. 2005. 脑的学习与记忆[M]. 北京师范大学“认知神经科学与学习”国家重点实验室脑科学与教育应用研究中心, 译. 北京: 中国轻工业出版社.
汪榕培, 王之江. 2008. 英语词汇学[M]. 上海: 上海外语教育出版社.
* 本文系2023年度安徽省教育信息技术研究课题“信息技术与高中英语群文阅读教学深度融合应用研究”(课题编号:AH2023005)的阶段性研究成果。
广东省佛山市外国语学校英语教师。
安徽省教育科学研究院中小学英语教研员,中学高级教师。