人工智能赋能外语教学:应用、趋势与挑战

郭赟赟,于 浩,何 花

(1.西北大学 外国语学院,陕西 西安 710127;2.陕西师范大学 教育学部,陕西 西安 710062)

随着信息技术和人工智能迅猛发展,智能化转型趋势日益显现。在此背景下,新一代的信息技术,特别是人工智能技术,正在颠覆教育领域。面对人工智能技术的进步,外语教育也面临挑战与机遇。以Open AI的聊天机器人模型Chat GPT为例,短时间内吸引了超过百万用户。Chat GPT,一个通过深度学习生成类似人类文本的语言模型,利用分析大量文本数据集并学习单词、短语之间的模式与关系来产生自然、多样化的回答。[1]这类智能聊天机器人已广泛应用于外语学习,显著提升学生的听、说、读、写等多方面技能水平。因此,外语教育工作者应把握机遇,利用新技术推动外语教育的创新发展,更好地满足人们的学习和跨文化交流需求。本文旨在探讨这些问题,分析人工智能在外语教育中的应用和影响,探讨如何适应人工智能时代的发展趋势,为推动外语教育创新和发展提供新的思路和方法。

一、人工智能技术在外语教育中的应用

在人工智能时代,外语教学模式和方法呈现出多样化、定制化、互动性强、跨文化交际性强、智能评估性强的特点。外语教育可以充分利用人工智能技术,创新教学模式和方法,提高教学质量和效率,为学生提供更加多元化、丰富和个性化的学习体验(见图1)。[2]

图1 人工智能技术对外语教学的影响及模式变革

人工智能技术在外语教育中有着广泛的应用,具体表现在以下方面:

1．智能外语教学系统

智能外语教学系统运用机器学习的技术,具备自我学习和自我改进的能力,能根据学生的学习行为和反馈进行个性化教学。例如,系统可以分析学生的学习模式,从而根据他们的需要提供定制化的课程和资源;系统还可以提供及时的反馈,帮助学生更好地理解和掌握新的知识。这种个性化的学习体验让学生能够按照自己的节奏和方式进行学习,避免了传统的“一刀切”式教学方法。

2．AI教学助手

AI教学助手可以作为个人导师使用,24小时为学习者提供帮助。AI教学助手在解答疑问和口语练习方面,都能提供实时的反馈和指导。这种不断地交互和反馈可以提升学生的学习效率和质量。此外,一些教学助手还能提供游戏化的学习经验,使学习过程更具趣味性和吸引力,提高学生的学习积极性。

3．语音识别与自然语言处理技术

通过语音识别和自然语言处理(NLP)技术,AI系统能理解并解析学生的口语,纠正其语法和发音错误。这为学生提供了一个安全、无压力的环境,可以自由地进行口语练习,而无需担心被人直接评判。[3]此外,通过NLP技术,AI系统还能理解学生的文本输入,提供更为准确的翻译和反馈,有助于学生的写作练习。

4．自动化评估和反馈

AI系统可以根据学生的学习表现和进度,提供实时、个性化的评估和反馈,帮助学生认识到自己的长处和短处,以及需要改进的地方。与人工评估相比,AI评估可以大大提高效率,使教师有更多时间专注于教学内容和学生互动。

5．智能翻译工具

智能翻译工具可以提供即时的翻译服务,帮助学生理解不熟悉的单词和短语。一些先进的智能翻译工具还可以提供语境化的翻译,使翻译结果更准确。此外,智能翻译工具也能帮助教师节省时间,提高教学效率。

二、人工智能技术在外语教育中的发展趋势

在人工智能时代,外语教育必须调整并适应新的发展趋势,以最大化利用AI的潜能,提供更有效和个性化的教学方式。以下是几个主要的适应策略和方向。

1.深度融合AI技术

AI的技术并不仅限于教学工具的开发和应用,它也可以深度整合到课程设计、教学方法和评估系统中。[4]例如,通过数据挖掘和机器学习,教育者可以对学生的学习行为进行深入分析,从而改善教学策略和方法。同时,通过AI系统的实时反馈,教育者可以及时调整课程内容和难度,以满足学生的需求。此外,AI技术还可以用于自动化的学生评估,提供更客观、精准的评估结果。

2.重塑教师角色

在AI时代,教师角色将发生重大变化。传统上,教师被视为知识的传递者和教学的主导者。然而,在AI的辅助下,教师将更多地转变为学生的指导者和教学资源的组织者。教师的职责不再是传授知识,而是引导学生如何学习,激发他们的学习兴趣,帮助他们克服学习难题,以及引导他们如何使用AI资源进行自我学习。[5]

3.倡导终身学习

AI的发展使得信息和知识的获取更为便捷,同时,工作和生活中的技能需求也在不断变化。因此,终身学习成为了现代社会的必备技能。在这个背景下,外语教育也需要从注重短期学习效果转变为提供持续学习的工具和资源,帮助学生建立持久的学习习惯,以适应不断变化的环境和需求。[6]

4.保障教育公平性

虽然AI带来了许多教学优势,但是它也可能加剧教育不平等。例如,一些优质的AI教育资源可能只对某些特定的学生群体开放。因此,如何保障所有学生都能平等地获得并利用AI资源,是AI时代下外语教育必须面对的问题。[7]这需要教育政策的制定和执行,以及教育资源的公平分配。

三、人工智能教育下外语教学面临的挑战与消解路径

1．数据安全和隐私保护

对于人工智能(AI)在教育,尤其是外语教学领域的应用,目前面临的一个重大挑战是数据安全和隐私保护。AI教育工具为了训练和优化其算法,需要收集和处理大量的个人数据,这可能包括学生的个人信息、学习习惯、学习成绩等敏感信息。[7]然而,这种数据的收集和使用可能涉及到学生的隐私权,因此,如何在提升学习体验的同时,保护学生的数据安全和隐私,是一个我们必须正视和解决的问题。在外语教学中,这个问题尤其复杂。这是因为外语教学涉及到大量的口语实践和写作活动,这些活动可能会生成大量的语音和文本数据。这些数据在训练AI教育工具时具有极高的价值,例如,它们可以用来提升语音识别和自然语言处理的准确性,以实现更自然和准确的互动。然而,这些数据也可能包含学生的敏感信息,例如他们的个人情感、思考方式和个性特征。因此,在使用这些数据时,我们需要采取严格的措施,以保护学生的隐私。

在这个问题上,可以从以下方面着手解决:首先,建立严格的数据安全标准和政策。这些标准和政策应明确规定什么样的数据可以被收集,如何收集,以及如何使用和存储。同时,这些标准和政策应遵循最小化原则,即只收集和使用实现特定目标所必需的数据,以降低对隐私的侵犯。此外,这些标准和政策应定期进行审查和更新,以适应技术和社会的发展。其次,采用先进的隐私保护技术,例如差分隐私。差分隐私是一种保护个人隐私的技术,它通过在数据发布时加入一定的随机噪声,来防止个人信息的泄露。通过使用差分隐私,我们可以在保护学生隐私的同时,获取到对AI教育工具有用的统计信息。此外,还要进行适当的教育和培训。要让学生、教师和家长了解数据安全和隐私保护的重要性,以及他们在保护自己和他人隐私方面的责任。同时,也要培训AI教育工具的开发者和使用者,让他们了解和掌握相关的技术和政策。

2．教育不公平

人工智能(AI)在教育中的广泛应用也可能加剧教育公平问题。由于AI教育工具的有效使用常常依赖于基础设施(例如稳定的互联网连接和现代化的计算设备)以及投资,然而全球范围内这些资源的分布差距显著。[8]这样不平等现象可能导致教育不公平。在外语教学中,这样的问题尤其明显。一方面,因为外语教学需要大量的互动和实践,AI工具如智能词典、语音识别和自适应学习平台等可以提供实时反馈和个性化学习路径,这为学习者带来了很大便利。然而,另一方面,这些工具的有效使用常常需要高速稳定的互联网连接和先进的计算设备,而这些在全球许多地区,尤其是在发展中国家和边远地区,都是难以获取的。此外,这些工具的使用和维护也需要一定的投资。例如,学校可能需要购买许可证、购置设备、进行维护,甚至需要聘请专门的IT人员来管理这些系统。对于资金短缺的学校和家庭来说,这可能是一个无法承受的负担。

对于这种情况下,如果没有有效的干预措施,AI工具在外语教学中的应用就可能会加剧教育不公平,进一步拉大学习者之间的差距。为了解决这个问题,就需要从政策、经济和技术等多个层面来促进教育技术的公平获取。

首先,政策制定者可以通过公共投资和政策扶持来帮助学校和家庭获取必要的基础设施和资源。例如,政府可以提供互联网连接和设备购置的补贴,或者为购买AI教育工具的许可证提供财政援助。此外,政府还可以通过制定公平的教育政策,例如优先支持低收入和边远地区的学校,以减少教育资源的不平等分布。其次,教育者和研究人员也可以通过开发更加经济和易用的AI教育工具来帮助缓解这个问题。例如,他们可以开发开源的AI教育工具,以降低购置成本;他们也可以开发适应低速互联网和低配置设备的AI工具,以便在条件有限的地区使用。最后,社会和公益组织也可以通过各种方式参与到这个过程中来。例如,他们可以捐赠设备和资源、提供培训和支持,或者开展公益项目,以帮助需要帮助的学校和学生使用AI教育工具。

3．缺乏透明度和可解释性

人工智能(AI)在教育决策上的透明度和可解释性问题,尤其是在外语教学领域,构成了另一大挑战。尽管AI教育工具可以提供个性化的学习路径和反馈,根据学生的学习速度、语言能力和学习风格调整教学方法,但其决策依赖于复杂的机器学习模型,往往难以被人类理解。[9]

在外语教学中,学生可能会在AI系统引导下完成一系列语言学习任务,如听力练习、口语练习或写作练习,这些任务的安排和顺序可能完全由AI系统决定。然而,如果这些决策的理由不清晰,教师和学生可能会对其效果产生疑问。同样,家长也可能对于孩子在没有明确教学目标和方法指导下的自主学习感到担忧。更重要的是,由于AI系统的决策模型通常具有“黑箱”性质,学生对自己的学习过程缺乏足够的理解和掌控,可能会削弱他们的学习自主性和自信心。

因此,解决这一挑战的关键在于开发和使用具有解释性的AI模型。解释性AI模型能够在做出决策时提供清晰的理由,使得人类用户可以理解并信任这些决策。例如,当AI教育工具建议学生进行某项语言学习活动时,它可以解释这项活动是如何根据学生的学习历史、能力水平和个人喜好选出来的。这样,学生就可以了解这项活动的目的和意义,从而更有效地进行学习。

除此之外,还需要提供让教育者和使用者更多理解和控制AI工具的方式。这可能包括提供详细的用户手册、举办在线或线下的培训活动,以及开发用户友好的界面和功能。例如,AI教育工具可以提供一个“教师模式”,让教师可以查看和调整AI系统的决策,以满足他们的教学需要。同时,AI教育工具也应提供反馈和投诉机制,让用户可以报告并纠正错误的决策。

4．教师职业发展的挑战

在人工智能的快速发展下,教师职业发展的挑战成为值得关注的问题之一。随着人工智能(AI)在教育领域的广泛应用和发展,教师的角色和教育职责可能会发生一些变化。由于一些具有重复性质的教学任务,例如批改作文,可能被AI系统替代。此类变化可能引发一种不确定性,让教师对其职业未来产生担忧。尤其在全球范围内,教师的角色传统上与直接的教学和学生评估密切相关,而这些任务正是AI技术可能会替代的领域。[10]然而,这并不意味着教师的角色将被淘汰,相反却提供了一个机会来重新审视和重塑教师的角色和职责,特别是外语教学环境下。

首先,教育系统需要明确AI的辅助性角色,而非替代性角色。人工智能工具旨在提升教学效率和学习效果,但它们并不能完全理解和满足学生的个性化需求,或处理复杂的人际关系。[11]在外语教学中,理解文化背景、情感交流和语言的微妙差异等要素,需要教师的敏锐洞察力和人文理解。AI可以提供数据和反馈,但对数据的深层次解析和个性化指导需要教师的专业知识和人类直觉。其次,教师的角色将更多地转变为学生的指导者、教学资源的组织者和学习过程的设计者。这种转变特别适应于外语教学的环境,因为外语学习不仅涉及知识和技能的掌握,也包括文化交际能力和批判性思维的发展。[12]教师可以利用AI工具提供的数据和反馈,以更好地理解学生的学习进度和需求,然后根据这些信息制定和调整教学策略,设计富有挑战性的学习活动。最后,教育系统需要为教师提供持续的职业发展和培训机会,以帮助他们适应AI时代的教育环境。这包括了解AI工具的工作原理和使用方法,如何利用这些工具提高教学效果,以及如何处理可能出现的数据安全和隐私问题。这也涉及发展教师的技术素养,使他们能够有效地使用和整合新的教育技术。

5．教学质量的担忧

人工智能在外语教学中的应用可能会引发教育者和学习者对教学质量的担忧。尽管AI能够提供实时反馈和个性化路径,但它目前无法完全替代人类教师的角色,尤其是在理解和应对学生的情绪、动机以及处理复杂的人际关系等方面。因此,为了充分发挥AI在外语教学中的潜力,还需要在设计和应用中重视AI与人类教师的协作,以及如何整合AI教育工具与传统教学方法。

首先,需要强调的是,AI并非要取代教师,而是要成为教师的辅助工具。在外语教学中,AI能够帮助教师处理大量的数据,例如追踪学生的学习进度,生成个性化的学习路径,或者自动批改作业。然而,对于处理学生的情绪、动机或复杂的人际关系等问题,教师的角色仍然是无法替代的。这些是机器目前无法理解和处理的复杂的人类行为和情感,需要教师的专业知识、经验和人文关怀。因此,AI在外语教学中的最佳应用可能是作为教师的辅助工具,帮助教师更有效地处理教学任务,而不是试图取代教师的角色。其次,要重视AI和教师的协作。教师应该被纳入AI工具的设计和应用过程中,这样他们就可以根据自己的教学需求和学生的学习需求来调整AI工具。[13]例如,教师可以根据学生的学习进度和理解程度来调整AI工具提供的学习材料和活动,或者根据学生的反馈来修改AI工具的学习路径。这样的协作可以使AI工具更好地适应具体的教学环境和学习需求,提高教学效果。此外,还需要考虑如何整合AI教育工具与传统教学方法。尽管AI工具可以提供许多新的学习机会和资源,但传统的教学方法,如面对面的讨论、小组活动和实地考察等,可以提供更丰富的社会互动,激发学生的创造力和批判思维,具有其独特的价值,这些是AI工具无法提供的。因此,要找到有效的方式将AI工具与这些传统的教学方法相结合,以提供更全面和丰富的学习体验。

四、结语

随着信息技术和人工智能的飞速进步,我们进入了一个新的教育时代。我国的政策立法,如《新一代人工智能发展规划》,鼓励教育界探索和应用这些新技术,以更好地服务教育系统的发展。在这个背景下,Chat GPT等人工智能技术在外语教育中的应用显得尤为重要。它们不仅可以促进学生的语言学习,还能引导我们思考教育的未来。然而,与所有新技术的应用一样,它们也带来了挑战。为了有效利用这些新技术,教育工作者需要掌握相关知识,建立有效的教学策略,并不断调整以适应技术的发展。

总之,人工智能带来了重大的机遇,有可能彻底改变我们的教育模式。因此,教育工作者有责任抓住这些机会,推动教育的创新发展。然而,这需要我们对人工智能有深入的理解,才能充分利用其在教育领域的潜力。在未来,我们期待看到更多关于人工智能如何改变外语教育的研究,以提供更多的见解和策略,推动外语教育的发展,更好地满足社会和学生的需求。