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人工智能在英语个性化学习中的应用与效果评估
摘要:随着人工智能技术的飞速发展,英语个性化学习已成为教育领域的研究热点。本文首先分析了人工智能英语个性化学习系统的关键技术,包括英语知识图谱构建技术、用户画像与建模技术、智能推荐与匹配技术。然后通过案例分析了人工智能英语个性化学习的实际应用情况。最后,从学习效果、用户体验、系统适应性等维度对人工智能英语个性化学习的效果进行了评估,并探讨了未来的发展方向。
关键词:人工智能;英语个性化学习;知识图谱;用户画像
引言:随着互联网和信息技术的发展,英语教育模式正经历着前所未有的变革。传统的“一刀切”式教学已无法满足学生日益多元化的英语学习需求。英语个性化学习强调根据学生的语言基础、认知风格、学习动机等因素,为其提供量身定制的学习内容和学习路径,从而提高英语学习效率和学习质量。
个性化教学的理念源于认知心理学和语言习得理论。根据认知风格理论,学生在信息加工方式、感官偏好等方面存在个体差异。视觉型学习者喜欢图像、色彩等视觉信息,听觉型学习者偏好语言、音乐等听觉信息。采用与认知风格匹配的教学策略,如为视觉型学习者提供图片、视频等直观材料,能够提高学习效率。此外,情感过滤假说指出,学习动机和情感状态影响第二语言习得。个性化教学能够提供适合学生语言水平的学习内容,营造轻松愉悦的学习体验,调动积极情感,从而促进语言习得。
人工智能技术为实现英语个性化学习提供了强大的技术支持。基于大数据和机器学习算法,人工智能能够精准分析学生的英语学习行为和学习需求,构建个性化的学习模型,实现教学资源的精准推送和学习过程的智能优化。与传统的个性化教学相比,人工智能驱动的个性化学习具有以下优势:一是海量的学习数据支撑更加精准的学情分析;二是知识图谱、用户画像等技术支持多维度动态建模;三是自适应算法实现实时反馈和个性化干预。
一、人工智能英语个性化学习系统的关键技术
(一)英语知识图谱构建技术
英语知识图谱是人工智能英语个性化学习系统的核心组件之一。它以结构化的方式表示英语学科的知识体系,揭示语法、词汇、语用等知识点之间的关联。通过英语知识图谱,系统可以更好地理解英语学科知识的内在逻辑,进而推断学生的知识掌握情况。构建高质量的英语知识图谱需要融合英语教材、词典、语料库等多源异构数据,运用自然语言处理、数据挖掘等技术提取知识要素,并建立知识点之间的关联。具体来说,构建英语知识图谱首先需要对英语学科的知识体系进行全面梳理和分析,明确核心概念、重要语法和关键技能。然后,要广泛收集相关的结构化、非结构化数据,如教材目录、词汇表、语法大纲、优秀教案等。运用自然语言处理技术,对文本数据进行分词、词性标注、句法分析、语义角色标注等处理,提取关键概念及其属性。运用机器学习、深度学习等算法,识别概念间的语义关系,构建分类体系。针对英语试题、阅读材料等数据,可以使用规则匹配、模式识别等技术,对题目和句子进行知识点映射,不断丰富和完善英语知识图谱。
英语知识图谱的构建是一个动态演化的过程,需要持续优化和完善。要针对英语语言学科前沿动态,实时补充新词汇、新用法,要结合学生的学习反馈,对知识关联进行优化调整,还要关注英语与其他学科知识的融合,挖掘跨学科知识的内在联系,构建更加立体、系统的知识网络。英语知识图谱使系统能够更加智能地组织和呈现英语学习资源,让学生可以根据知识点的关联探索性地学习,培养语言思维和应用能力,为英语个性化学习提供了重要的知识基础。
(二)用户画像与建模技术
用户画像和建模是实现英语个性化学习的关键。用户画像即英语学习者信息的多维度表征,涵盖了学习者的基本属性、语言能力、学习动机、认知风格等。通过收集和分析学习者的各类数据,如做题记录、阅读笔记等,运用机器学习算法对学习者建模,可以准确刻画不同学习者的个性特征。例如,通过对学习者的题目作答序列建模,识别其薄弱语言点;通过分析学习者的阅读行为,推断其感兴趣的话题。用户画像和学习建模使系统能够全面而动态地把握学习者的英语学情,是提供个性化服务的基础。
(三)智能推荐与匹配技术
智能推荐和匹配技术直接影响英语个性化学习的效果。智能推荐根据学习者的特征和需求,自动推荐优质的英语学习资源,如微课程、阅读材料、词汇练习等,减少学习者筛选资源的时间成本。推荐算法需要充分考虑学习者的词汇量、语法水平、话题兴趣等因素,平衡新颖性和相关性。智能匹配则是将学习者与具有互补性语言技能的学伴进行匹配,促进协作学习。系统可以根据词汇掌握情况、语音特点等维度,利用聚类、关联规则等数据挖掘方法优化匹配效果。
二、人工智能英语个性化学习的应用案例分析
近年来,国内外涌现出许多应用人工智能技术的英语个性化学习平台和系统。某英语学习平台利用知识追踪技术和自适应学习算法,为学生提供个性化的英语学习内容和评估试题。通过实时跟踪学生的答题情况,系统自动调整学习路径,并给予针对性地反馈指导。以某学生为例,在使用该平台学习3个月后,其词汇量从3500词提高到5200词,语法正确率从78%提升到92%。另一款英语口语训练系统采用语音识别、自然语言处理等技术,为不同水平的学习者提供个性化的跟读练习和智能纠错服务。实证研究表明,使用该系统的实验组学生在口语流利度、发音准确度等指标上显著优于对照组,提升幅度在20%以上。
这些个性化学习系统能够有效匹配不同学习风格和需求。例如,对于听觉型学习者,智能学习系统可以推送英文歌曲、有声读物等听力材料,营造沉浸式的语言输入环境;对于视觉型学习者,系统可以提供英文电影、图片材料等,激发视觉思维。一项针对不同认知风格学生的实证研究发现,在个性化学习系统的支持下,视觉型学习者的阅读理解成绩提高了23%,听觉型学习者的听力成绩提高了19%。个性化学习还能够促进不同性格类型学生的语言表达。内倾性学生善于书面表达,系统可引导其通过英语写作、在线论坛等方式表达见解;外倾性学生善于口头交流,系统可为其匹配英语口语伙伴,创设讨论情境。一项为期一学期的实验显示,个性化学习使内倾性学生的写作水平提高了1.5个等级,外倾性学生的口语表现提高了25%。
三、人工智能英语个性化学习的效果评估维度
(一)学习效果评估
英语学习效果是评价个性化学习系统的首要指标。可以从语言成绩、词汇掌握度、语法准确率等方面入手,设计前后测或对照实验,定量分析个性化学习对学生英语能力的影响。例如,对比使用系统前后学生的英语考试成绩,评估其在听说读写等方面的进步情况;跟踪学生的词汇量变化和语法错误率,分析个性化学习路径的优化效果。。
(二)用户体验评估
用户体验直接影响学习者对英语个性化学习的接受度和持续性。可以从学习兴趣、满意度、使用便捷性等维度展开调查。例如,跟踪分析学习者在英语学习平台上的访问频率、停留时长等指标,评估其参与度;定期开展满意度问卷和访谈,了解学习者对推荐内容的针对性、丰富度的主观评价;观察学习者对系统界面、功能的使用情况,优化人机交互设计。总的来说,打造良好的英语个性化学习体验,需要在内容、平台、服务等多个层面精细设计,最大限度激发学习者的语言学习兴趣。
(三)系统适应性评估
语言数据和学习行为数据具有动态性和多样性的特点,要求英语个性化学习系统具有持续进化的能力。应当评估系统在数据环境变化下的适应性,如面对新学习者、新话题材料时,推荐算法能否快速适应;英语知识图谱是否能及时纳入新词汇、新句式,支持自动扩展;用户画像模型能否定期优化,应对学习需求的动态变化。系统适应性评估有助于个性化学习系统在日益变化的真实场景中稳健运行,持续为学习者提供优质的英语学习服务。
结语
人工智能英语个性化学习代表了智慧英语教育的重要发展方向,有望从根本上变革传统的语言教学模式。未来,英语个性化学习系统在技术、内容、评测等方面还有很大的创新空间。在技术层面,要进一步提升自然语言处理、知识图谱构建等核心技术的精准度,加强人机对话的智能化水平;在内容层面,要加强优质英语学习资源的供给,促进语言学习与文化、思维的融合;在评测层面,要建立形成性评价和综合性评价相结合的评估体系,激励学生的持续进步。
参考文献
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[3] 常坤,吴建平,马玉洁,等.基于人工智能技术的个性化自适应学习的实践研究[J].中国教育技术装备, 2023(13):44-46
姓名 :胡恒
性别:女
出生年月:19870625
籍贯: 浙江
学历:硕士
职称:中级
民族:汉族
研究方向:英语教学