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智能语音教具系统在英语教学中的应用研究 study on the application of intelligent speech teaching system in english teaching 郝惠萍 hao huiping 西北师范大学教育技术与传播学院 二一二年五月 硕士学位论文硕士学位论文 mdthesis 目 录 独创性声明 . i 摘要 . ii abstract . iii 第 1 章 绪论 . 1 1.1 选题背景及意义 . 1 1.1.1 选题背景 . 1 1.1.2 选题意义 . 2 1.2 英语教学现状分析 . 2 1.2.1 英语学科教学的特点及现状 . 2 1.2.2 英语教学中存在的问题 . 3 1.2.3 新课程标准对英语教学的要求 . 5 1.3 研究思路和方法 . 6 1.3.1 研究思路 . 6 1.3.2 研究方法 . 7 第 2 章 研究综述与理论基础 . 9 2.1 相关概念的界定 . 9 2.1.1 智能语音教具系统 . 9 2.1.2 语音合成技术 . 9 2.1.3 口语评测技术 . 9 2.2 国内外关于同类课题的研究综述 . 9 2.2.1 国外研究现状 . 10 2.2.2 国内研究现状 .11 2.3 研究的理论基础 . 12 2.3.1 建构主义理论 . 12 2.3.2 人本主义理论 . 13 2.3.3 信息技术与课程整合理论 . 14 2.3.4 语言学习理论 . 15 第 3 章 智能语音教具系统概述 . 17 3.1 智能语音教具系统的介绍 . 17 3.2 智能语音教具系统软件介绍 . 18 3.2.1 “生词例句”模块 . 18 3.2.2 “中英文朗读”模块 . 19 3.2.3 “发音评测”模块 . 21 3.2.4 “工具与设置”模块 . 22 3.3 智能语音系统的功能及其对英语学习的支持 . 23 3.3.1 标准带读功能 . 23 3.3.2 语音合成功能 . 23 3.3.3 课堂有声辅助教具的制作功能 . 24 3.3.4 发音评测功能 . 24 第 4 章 智能语音教具系统在英语教学中的应用研究 . 25 4.1 从整体上分析智能语音教具系统对英语教学的支持 . 25 4.2 从微观层面分析智能语音教具系统对教学环节的支持 . 33 4.2.1 利用智能语音教具系统，促进词语教学 . 33 4.2.2 利用智能语音教具系统，支持句型教学 . 35 4.2.3 利用智能语音教具系统，支持情境教学 . 36 4.2.4 利用智能语音教具系统，进行口语交际教学 . 39 4.2.5 利用智能语音教具系统，进行评估教学 . 40 4.2.6 利用智能语音教具系统，提高教师发音的精准度 . 40 第 5 章 结论 . 42 5.1 智能语音教具系统对词语教学的支持 . 42 5.2 智能语音教具系统对句型教学的支持 . 42 5.3 智能语音教具系统对情境教学的支持 . 42 5.4 智能语音教具系统对口语交际教学的支持 . 43 5.5 智能语音教具系统对评估教学的支持 . 43 参考文献 . iv 致谢 . vi i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北师范大学或其 他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的 全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 公开 保密 （_年_月） (保密的学位论文在解密后应遵守此 协议) 签名： 导师签名： 日期： ii 摘要 在教育日益趋向信息化的今天， 各个学科的教学和研究人员都在尝试着将先进的信息 技术和信息工具应用到教学中，优化教学过程，提高教学效率。英语作为一门语言类的学 科，需要为学生创设相应的语言学习环境，让学生在交流应用的过程中进行学习。因此， 有效地利用信息技术和信息工具辅助英语教学，为英语的学习创造环境、开发学习资源， 让学生在丰富、逼真的环境下轻松、快乐地学习英语语言仍是目前关注和研究的热点。 智能语音教具系统以其发音的标准性、 使用的便捷性为学生创设了形象逼真的英语学 习环境， 让学生在轻松、 愉快中学习到地道的英语。 英语教学可以借助智能语音教具系统， 让学生在标准的英语环境下进行参与式学习， 激发学生的兴趣， 培养学生学习英语的积极 性和自信心。 本研究通过分析我国目前英语教学中存在的问题， 在此基础上寻求解决问题 的方法， 即利用智能语音教具系统辅助教师进行英语教学。 通过对整节课的课堂实录进行 量化分析，了解智能语音教具系统在课堂中的应用时机、应用环节，对英语课堂的教学方 式、教学方法带来的改变。通过对教学案例片段进行质性分析，把握智能语音教具系统在 英语单词、句型、口语交际、情境教学等教学环节中的应用现状，并总结出智能语音教具 系统对每个教学环节的支持， 探索如何运用该教具的功能优化课堂教学过程、 提高教学效 果。另外，挖掘在目前教学中使用较少或尚未使用的智能语音教具系统的功能，使其更好 地辅助英语教学。 关键词：智能语音教具系统；英语教学；语音合成 iii abstract today in the trend of informationalized education, teaching and research staff of various disciplines are trying to apply the advanced information technology and information tools to teaching, in order to optimize teaching process, improve the teaching efficiency. as a language discipline, english class needs to create the environment of learning language for students, make the students learn english in the process of the exchange and application. therefore, the information technology and information tools are used effectively in the english teaching, create the good environment and develop learning resources for english learning, make students learn easily and happily the english language in the rich and immersive environment, which is still a research focus that people concern in the recent. intelligent speech teaching system has the standard pronunciation and can use conveniently, so it could create the vivid english learning environment for students, make students learn easily and pleasantly the idiomatic english. with the intelligent speech teaching system, english teaching can make students get participatory learning in the standard english environment, arouse the learning interest of students, cultivate students enthusiasm and confidence to learn english. this study analyzes the current existing problems in english teaching, and based on which to find the way that solve the problem, using the intelligent speech teaching system assists teachers to teaching english namely. through the quantitative analysis to classroom memoir of the whole class, we can understand the application time and application link of the intelligent speech teaching in the classroom, change the teaching mode and teaching method of english classroom. through the qualitative analysis to teaching case fragment, grasp the situation that the intelligent speech teaching system applies in english words, sentences, oral communication, situational teaching, and summarizes the support of intelligent speech teaching system for every teaching link, explore how to apply the function of teaching system to optimize the process of classroom teaching, improve teaching effect. in addition, through mining used little or unused features of intelligent speech teaching system in the present teaching, make it aid better english teaching. key words: intelligent speech teaching system, english teaching, speech synthesis 智能语音教具系统在英语教学中的应用研究 1 第 1 章 绪论 1.1 选题背景及意义 1.1.1 选题背景 当前，信息技术逐渐渗透到社会的各个领域，尤其是其对教育领域的影响是非常深远 的，它促使着全世界各个国家的教育理念、教学方法、教学手段都发生着改变，使教育正 在走向一个新的阶段信息化教育。目前，信息化教育也越来越受到我国的重视，2010 年 7 月 29 日，由国务院常务会审议并通过的国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010-2020 年)正式发布。该纲要第十九章“加快教育信息化进程”中提出，信息 技术对教育发展具有革命性影响， 必须予以高度重视。 把教育信息化纳入国家信息化发展 整体战略，超前部署教育信息网络。到 2020 年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育 信息化体系，促进教学内容、教学手段和方法现代化。充分利用优质资源和先进技术，创 新运行机制和管理模式，整合现有资源，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施。 加快终端设施普及，推进数字化校园建设，实现多种方式接入互联网。重点加强农村学校 信息基础建设，缩小城乡数字化差距。强化信息技术应用，提高教师应用信息技术水平， 更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学 习，增强运用信息技术分析解决问题的能力1。 语言是人类最重要的思维和交流工具，也是人们参与社会活动的重要条件，它对促进 人的全面发展具有重要意义。随着信息时代的到来和国际交往的日益频繁，掌握一门外国 语言已经成为世界各国公民必备的基本素养之一。因此，学习和掌握外语，特别是英语， 具有重要意义。联合国有关文件提出，2l世纪人的生存与发展的基本技能为母语、一门外 语、计算机操作能力；由于历史原因和互联网的广泛利用，英语成为各种国际场合的主要 工作语言，也成为国际科技交流的主要语言(据统计，国际上85以上的学术论文是用英 语发表或宣读的，各学科的主要学术期刊也以英语为主)。同时，也是国际互联网的主要 应用语言。因此，各国在知识经济到来之际，都在强化和改革基础教育中外语的教学。 1 国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)中提到，在未来的 10 年中， 信息技术对教育的发展具有革命性影响，必须予以高度重视。由此可见，当技术成为我们 环境中的一部分的时候， 它必然会对教育赖以生存的基础产生一个革命性的影响即信 息技术对教育赖以建立的认知方式发生了革命性的影响。 有效地利用信息技术和信息工具 辅助英语教学，为英语的学习创造环境、开发学习资源，让学生在丰富、逼真的环境下轻 松、快乐地学习英语语言仍然是目前关注和研究的热点。因此，智能语音教具系统在英语 1国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年) eb/ol. /2011/4/10 智能语音教具系统在英语教学中的应用研究 2 教学中的应用也就成了一个可研究性的课题。 1.1.2 选题意义 英语学习不仅是一门知识的习得，更是一种能力和技能的掌握。我国英语新课程标 准明确指出： “基础教育阶段英语课程的任务是：激发和培养学生学习英语的兴趣，使 学生树立自信心， 养成良好的学习习惯和形成有效的学习策略， 发展自主学习的能力和合 作精神；使学生掌握一定的英语基础知识和听、说、读、写技能，形成一定的综合运用语 言能力；培养学生的观察、记忆、思考、想象能力和创新精神；帮助学生了解世界和中西 方文化的差异，拓展视野，为他们的终身学习和发展打下良好的基础。 ”2 当前的英语课堂教学多以“灌输式”为主，上课时教师大多照着课本领读领练，读了 单词读句型， 读了句型读课文， 学生只是跟读跟练， 可能并不理解所读单词和句子的意思， 只是死记硬背，很难对英语语言进行灵活运用。在这种教学过程中，学生只是处于被动接 受的地位，课堂气氛比较沉闷，不能引起学生学习英语的兴趣。利用智能语音教具系统可 以为学生提供标准的单词和句子读音，并且结合与他们实际生活相贴近的图片、实物，形 成生动、形象的有声教具，为学生创设标准的语言学习环境，使抽象、枯燥的学习内容转 化成形象、 有趣的视听内容， 激发学生的学习兴趣和热情， 开展丰富多彩的课堂交际活动， 这样可以有效调动起学生学习英语的积极性，达到“学以致用”的效果。 随着英语新课程标准的实施，英语教学逐渐突显出学生的主体地位，注重通过感知、 体验、实践、参与和合作等方式，实现学习目标，使学生感受到成功的喜悦；利用音像、 电视、书刊杂志、网络信息等丰富的教学资源，拓展学生学习和运用英语的渠道，使英语 更贴近学生的生活。 随着智能语音教具系统在英语教学中的使用， 能够让学生置身于一个 真实、标准的英语语言环境中进行体验式、参与式学习，符合新课程标准的要求，使英语 的学习更加丰富多彩。 1.2 英语教学现状分析 1.2.1 英语学科教学的特点及现状 美国心理学家克拉申认为，语言习得是指学习者与外界的交际期间，无意识地吸收到 某种语言，并在无意识的情况下，流利、正确地使用这种语言的过程。而语言学习是指有 意识地研究且以理智的方式来理解某种语言的过程。由此可见，要掌握一门语言，习得方 式比学习方式好得多。在英语教学中，采用外语习得的方式进行英语教学更容易让学生理 解，如：在课堂教学中采用交际法、直接法、听说法等一些教学方法能够帮助学生更有效 地掌握语言。英语教学作为外语语言教学，它的教学目的是掌握一门语言，就是把英语作 为一个工具，让学生学到这些知识和应用技能 2。 2 英语新课程标准eb/ol. 智能语音教具系统在英语教学中的应用研究 3 目前，我国外语教学的内容主要是通过课堂教学来实现的。由于它的教学目标、教学 理念、教学的基本原则都和母语有所不同，因此，中国外语教学（特别是基础教育阶段） 的教学方式主要是采用输出型或称为交际型的教学类型。当前，各个阶段的学校(包括小 学、初中、高中、大学)在强调应用和输出型的教学方式的同时，也要求学生对知识和技 能的学习需要达到听、说、读、写这四方面的运用自如。但由于传统的教学观念以及教学 条件的束缚，目前外语的习得主要是通过没有语言环境的课堂教学来实现的，很难让学生 很好地理解英语。因此，在英语教学中，为学生创设相应的语言学习环境，让学生了解英 语语言的文化特征，能够使学生更好地应用语言，培养他们的语言创新能力。 英语作为人类交际的工具之一，其主要教学内容为阅读、写作、听说口语，目的是培 养学生的听、说、读、写四个方面的技能。美国语言学家 w.m.rivers(1984)经过统计，得 出听、说、读、写在语言交际活动中所占实际时间的比例分别为：听 45%、说 30%、读 16%、写 9%。 3可见，听说在语言学习中是非常重要的。但在目前的英语教学中，课堂 的大部分时间是老师在讲， 课后也大多是让学生自己去写或者读， 而让学生运用英语进行 听说交际的时间和机会却很少。因此，这就导致了我国英语水平的这种现状：从小学到初 中、高中、大学，经过十多年的英语学习，但许多中国学生在与外国人打交道的时候，除 了外语专业的学生，很少有人能与外国人正常交流，大多数仅能说几句简单用语，或者是 结结巴巴、词不达意，笔者也是深有体会，真的是有种有口说不出的感觉。所以说，听说 口语一直是我国英语学习中的一个薄弱环节。 这种英语教学的现状还不能适应我国经济建 设和社会发展的需要， 与时代发展的要求也存在着较大差距。 随着教育理念以及各种现代 信息技术的发展， 听说口语的学习也越来越受到人们的重视。 这方面能力的培养要求有一 个良好的口语交际环境， 这样才有可能更高效地内化学生的英语素养。 在英语教学和学习 中，通过这些教学内容和信息技术的整合，会使教学方式、教学手段发生改变，呈现出新 的特点，让学生的学习变得更加有趣、生动，教学效果也会更加明显。 总之，在英语教学中，教师应该把握好英语语言学习的特点，注意培养和保持学生的 学习兴趣，调动他们的学习积极性，使他们乐学、会学，这也是新课标的基本要求之一。 在教学过程中，学习材料要生动有趣，要根据学生的年龄特征和实际情况进行选择。如果 学习内容太难，学生就会产生畏难情绪，对学习丧失信心；如果内容太容易，学生又会感 到毫无挑战而对学习失去兴趣。 通过现代信息技术的集成功能， 可以创造出各种生动活泼 的学习形式和轻松愉快的学习情景， 使学生感到身临其境， 增加他们学习英语的兴趣和积 极性，对今后的学习会产生事半功倍的效果。 1.2.2 英语教学中存在的问题 我国是世界上英语学习者最多和最重视英语学习的国家。当前，随着社会对具有优异 智能语音教具系统在英语教学中的应用研究 4 语言交际能力人才的迫切需求， 以英语听说为核心的英语交际能力的培养和测试日益受到 重视。但是，国内的英语教学及测试现状仍存在着一些问题： （1）信息技术与教学内容的整合不深入 目前， 随着信息化时代的到来以及信息技术与课程整合理念的提出， 多媒体计算机以 及其它信息技术在教学中的应用已经比较普及了。 但大部分教师只是应用这些技术作为呈 现、展示教学内容的工具，并没有真正地把这些信息技术与教学内容整合起来，也没有充 分考虑媒体技术之间以及其与教学资源之间的整合。 在英语教学中， 教师主要是采用多媒 体计算机呈现图片、ppt，播放歌曲、视频，而很少利用媒体与学生进行互动和交流。 （2）忽视了学生兴趣的培养 英语教学的目的是培养学生创造性地、 有目的地使用语言进行交际的能力， 而不是单 纯地传递英语知识。在当前的英语教学中，学生成了名副其实的口袋一样的容器和工具， 教书不教人，教知识不管能力，训练中用语言却不见思想，会话中有交流却不见情感，其 根源就在于教师忽视了学生的主体作用，忽视了学生在学习过程中的主观能动性的发挥。 学生表面上参与教学活动，进行了英语对话的练习，但这是一种被动式的参与，并没有激 发起学生的兴趣和积极性。 （3）缺乏有效的听说评测工具 由于考试“指挥棒”的影响，长期以来英语教学“重笔试、轻口试”倾向明显，教学 中对听说能力培养的重视不足，加之在教学中缺乏对学生英语听说能力进行测试的工具， 教师很难对学生的英语听说水平进行测量， 并及时对错误发音进行纠正， 从而影响了学生 英语听说能力的提高。 不少学生由于自身存在发音问题和困难，比如对重音、连读和弱读等规律不清楚，因 而无法正确判断和理解他人， 更不用说为他人所理解了， 这样在很大程度上影响了学生运 用英语进行沟通和交流的积极性。另外，部分地区的英语教师存在着发音不准或“方言英 语”的现象，语音、语调不准确、不规范，这就会给学生的读音和听力产生影响，而且这 种不规范的读音一旦形成，以后纠正起来是非常困难的。 （4）课堂中缺乏灵活、方便的教学工具 在当前的英语课堂中，主要是采用录音机、多媒体计算机播放英文歌曲、单词和句子 的读音等，这种形式重复播放起来比较麻烦，比如在让学生跟读一段对话时，需要一句句 地反复跟读， 这样使用计算机或录音机控制起来就不方便， 而且也只能把教师拘束在讲台 前，影响了教师和学生之间的互动交流。 （5）师资力量薄弱 当前我国中小学英语教学的师资力量比较薄弱， 尤其是西部贫困地区中小学英语教师 智能语音教具系统在英语教学中的应用研究 5 人员缺乏， 并且部分教师受教育程度相对较低， 从而影响了学生学习英语的机会及学习的 质量。 （6）缺乏运用语言的环境 英语的学习要在不断地交流和运用中才能得到提高， 但由于一些家长自身素质、 工作 繁忙等原因， 使学生失去了运用英语的环境和空间， 从而导致我国大部分学生的英语听说 能力的水平较差，难以适应社会发展的需要，使得“聋子英语” 、 “哑巴英语”等现象大量 存在。 由此可见，在我国目前的英语语言学习中，听说水平的提高和测试环境、条件、方法 等都非常有限， 利用智能语音教具系统可以在一定程度上解决这些问题。 用它来辅助英语 教学，与其它教学资源进行整合，为学生创设一个标准的语言学习环境，让学生在轻松、 愉快的氛围中进行学习。 利用智能语音教具系统的功能， 在课堂中为学生提供标准的英语 读音和有声教具， 并且能够有效评测和修正学生的英语发音， 在课外帮助教师提高自身的 英语发音水平。另外，还可以利用智能语音系统软件来辅助开展英语口语测试，这已经成 为英语教学、 考试改革发展的必然趋势。 这些都是在目前的新课程改革中必须研究的问题。 1.2.3 新课程标准对英语教学的要求 目前，随着信息化生存环境日新月异的变化，我国基础教育课程改革纲要(试行) 以及英语课程标准对教学过程提出了切实可行的要求，为英语教学改革提出了明确的 方向。 教育部基础教育司和教育部基础教育课程教材发展中心研制的 国家基础教育英语 课程标准（3 一 12 年级）明确指出，英语课程要面向全体中、小学生，注重素质教育。 课程特别强调要关注每个学生的情感，激发他们的学习兴趣，帮助他们建立自信。在英语 学习过程中，发展有效的学习策略，强化祖国意识，开拓国际视野，形成一定的综合语言 运用能力。 标准将英语课程的总体目标确定为学生综合语言运用能力的形成，而这一 能力的形成是建立在学生的语言技能、语言知识、情感态度、学习策略和文化意识等素养 的整合发展的基础之上的。 这一目标的确定， 将英语课程从仅仅关注知识与技能的培养提 高到对学生整体素质的培养， 使学生既有较强的英语语言运用的能力， 又有自主学习能力 和良好的个性品格，从而为终身学习和发展打下良好的基础。 标准特别注重对课程资 源的开发与利用。对于英语课程来说，语言环境的创设，语言运用的真实性和语言材料是 否丰富是实现课程目标的有力保证。 现代网络技术的发展和教育技术的开发为英语学习创 造了新的教与学的方式和前所未有的空间。 要求教师要合理地利用和开发课程资源， 针对 本地区的条件，积极和有创造性地利用多种资源，保证课程目标的实现，提高课程实施的 效果3。 3 国家基础教育英语课程标准(3-12 年级) eb/ol. 智能语音教具系统在英语教学中的应用研究 6 这一套标准充分体现了以人为本的教育思想，把对学生的学习兴趣、态度和自信 心的培养放在英语教学的首要地位； 把发展学生的学习策略和健全人格的形成作为学习的 重要组成部分； 在重视掌握基础知识和基本技能的同时， 提出了建立语感和培养语言运用 能力的要求。 语言既是思维的主要载体， 也是思维的表现形式。 英语学习不是枯燥的单词、 句子的记忆和背诵， 而是学生运用语言表达思维和情感的工具， 也是培养学生思维能力的 手段。在英语课堂呈现阶段，教师应该创设真实或模拟的情景，运用实物、模型、图片、 动作、表情、手势等直观手段把抽象的、概念化的新语言变成具体的、形象化的、立体的 直观影像呈现给学生，既达到了语言输入的目的，同时也发展了学生形象思维的能力。在 语言操练阶段，教师应该引导学生运用类似联想、对比联想、搭配联想和相邻联想等联想 思维的方法来掌握和记忆单词和句子， 既能事半功倍地学习语言， 又能开发学生联想思想 的能力。在语言实践阶段，教师可以设计一些诸如读图对话、憧憬想象、发散集中、新旧 连接等活动，组织学生进行小组讨论或表演，以激发学生的想象力和创造力，培养他们的 语言灵感和思维能力。 此外， 新课标对教师也提出了新的要求和挑战。 他们不仅仅是课程标准的被动执行者， 还应当是课程设计的参与者，课程实施的开发者、组织者、促进者和研究者。教师自身素 质的提高，对于实施课程标准具有非常重要的意义。作为英语教师，不仅要加强自身的信 息素养以及专业能力， 还应该在教学中不断地利用现代信息技术开发教学资源， 为学生创 设良好的语言学习环境，结合学生自身的特点，选择合适的教学手段，采取适当的教学方 法，不断优化教学过程，提高教学效果。 1.3 研究思路和方法 1.3.1 研究思路 本研究的思路是：通过分析我国目前英语教学中存在的问题，在此基础上寻求解决问 题的方法， 即利用智能语音教具系统辅助教师进行英语教学。 通过整体和微观两个层面对 课堂教学实录进行分析，把握智能语音教具系统在教学中的应用时机，及其在英语单词、 句型、 情境教学等教学中的应用现状。 在此基础上总结如何运用智能语音教具系统的功能 优化课堂教学过程、 提高教学效果， 并挖掘智能语音教具系统在目前教学和学习中尚未或 较少使用的功能， 探索其在英语课堂教学中的应用， 让智能语音系统与英语教学深入整合， 促进