数智化语音交互系统在小学英语阅读口语表达训练中的应用研究

引言：《义务教育英语课程标准（2022 年版）》明确要求小学阶段需培养学生“能读懂简单绘本、能进行日常口语交流”的核心素养，而传统教学中“教师讲、学生听”的模式难以满足这一需求。随着《教育数字化战略行动实施方案》的推进，数智化语音交互系统凭借自动语音识别（ASR）、自然语言处理（NLP）等技术，成为破解阅读与口语训练困境的重要工具。此类系统可实时反馈发音、创设对话情境，但在实际应用中仍面临诸多挑战。本文通过梳理系统内涵、剖析现存问题、提出实例化对策，为其在小学英语教学中的有效应用提供路径。

一、数智化语音交互系统：内涵与核心功能

数智化语音交互系统是指融合语音识别（ASR）、自然语言处理（NLP）、语音合成（TTS）等人工智能技术，适配小学认知特点，实现“语音输入-智能分析-互动反馈”闭环的教学辅助工具，其核心功能围绕“阅读-口语”整合训练展开，具体可分为三大模块：

（一）阅读输入模块：夯实语言基础

该模块以分级阅读资源为核心，通过技术赋能提升阅读效果。例如整合《牛津阅读树》《大猫英语分级读物》等教材，开发“智能朗读监测”功能：学生朗读时，系统通过ASR 技术实时捕捉语速（如每分钟70-90 词的小学适配标准）、停顿位置（如句间停顿0.5 秒、句末停顿1 秒），并生成流畅度评分报告；同时基于NLP 技术设计情境化理解任务，如阅读《GoingtothePark》绘本后，系统语音提问 WhatdidSamdointhepark?，学生以语音作答，系统自动匹配文本关键词判断理解程度，避免传统阅读“只读不悟”的问题。

口语互动模块：搭建表达桥梁

模块以虚拟对话伙伴为载体，衔接阅读内容与口语输出。例如系统内置卡通角色EnglishPal，在学生完成绘本阅读后，发起关联对话：阅读《MyFamily》后，EnglishPal 会说 Tellmeaboutyourfamily,justlikethestory!，并通过三大功能提供支持：一是即时发音反馈，当学生混淆“father”/ˈfɑːðə(r)/与“mother”/ˈmʌðə(r)/时，系统生成音素对比图（标注/ɑː/与/ʌ/的口型、舌位差异）；二是语法纠错提示，若学生说Hegotowork，系统弹出依存句法分析图，标注“go→goes”的第三人称单数变化，并提供Correct:Hegoestowork 的示范语音；三是话题拓展，从“家庭职业”延伸至“周末活动”，引导学生从“复述文本”走向“自主表达”。

（三）游戏化激励模块：维持学习动机

考虑小学生注意力特点，模块设计“语言探险家”成长体系：学生完成阅读任务（如“流利朗读3 页绘本”）可获得“阅读之星”徽章，完成口语对话（如“连续5 轮无语法错误”）可解锁“对话小能手”关卡，积分累积至一定数额可兑换新绘本（如《SpaceAdventure》）或对话场景（如“餐厅点餐”“超市购物”）。

、数智化语音交互系统在小学英语阅读口语训练中的核心作用（一）提供即时化、精准化反馈支持

在小学英语口语训练中，人工智能助手的即时反馈功能显著优化了学生的学习体验。传统的校园小学校园英语口语教育以教师的一对一指导为主，但在课程时间和学生人数的限制下，教师无法及时矫正每位学生的发音与音调；借助数智化语音交互系统的语音识别技术可以冲破限制，利用其自动化分析系统检测每个学生的口语过程中的不足之处，如读音错误或语调错误等，并给予具体改善对策，帮助他们及时纠偏说话方式，提升他们的口语流利度。

比如在语言交流的过程中，智能机器人可以通过学者回答的内容对学者的表现进行判定，并给出三个方面的评价：“语用自然度”“情态适应度”“语言流畅度”三个部分来提示：比如当学者对“Canyouhelpme?”的语调没有做到高低起伏时，它会这样给出提示：“这是一个求助表达，末尾部分需要稍作抬升才能更加符合英文的语言表达”；当学生出现停顿时，也会给出类似的建议：“你可以试着先降低说话语速，熟悉后慢慢提升语速”；其次，在提供持续型反馈方面它也能给使用者带来无微不至的服务，这样，学生就不需要受到上课时间的束缚了，在下课之外的任何时间以及休息日里的零散时间里都可使用它练习和学习口头交际能力，极大地提升了它们的口语练习频率。

（二）增强口语训练的趣味性与参与度

对小学生而言，兴趣与积极性决定着其说的能力发展水平，这是培养学生长期语言学习方法的重要因素。运用智能教育来实现小学时期乏味的说转变为有趣味的说，是调动学生学习积极性与主动性的关键所在。

具体而言，可以使用数智化语音交互系统构建“任务-奖励”模式，例如学生每完成一个口头任务（朗读文章、情景对话和拼写单词），数智化语音交互系统根据学生的完成情况，给予积分、发放数字印章和提高玩家等级的奖励，以此调动学生的进取心和成就感；也可以开发语言类交互游戏，如“语音秀”——学生给动画片段配音，机器人比较学生所发音和原声音频的相似度；“情景迷宫”——给学生超市购物、饭店用餐等日常生活场景，通过使用英语完成对话，才能前进到下一个关卡。学生在这种趣味化、轻松化的环境中，更能自觉地用英语来表达自己的意思，使学生在玩儿中锻炼口语水平。

（三）有效减轻教师教学负担

在小学英语口语教学中，教师常面临“重复性工作多、个性化指导少”的困境——如逐一审听学生口语录音、统计发音错误类型等耗时任务，占用了大量备课与个性化教学时间。人工智能助手通过自动化处理与智能化分析，显著减轻了教师的工作负担，让教师能将更多精力投入到核心教学环节。

依托先进的语音识别与自然语言处理技术，人工智能助手能够自动完成多项教学辅助任务。其会从“发音准确性”“语言规范性”和“表达流利性”三个维度对学生的口语能力展开评估与分析，并给出详尽反馈。同时，它能对错题进行归类批改，记录学生口语中出现的常见发音错误（例如混用 /θ/ 和 /s/Ω ）以及语法错误（例如时态使用错误），助力教师迅速掌握全班学生存在的问题。此外，该助手还可自动批改学生的口语作业并予以标记，教师无需逐一听回录音，便能了解每个学生的知识掌握情况。例如，在完成一个单元的口语测试后，教师可直接查阅由 数智化语音交互系统生成的班级报告，若发现“绝大多数学生在动词过去时的使用上存在困难”，便可针对这一问题有针对性地设计课堂练习，以提高课堂教学效率。

三、数智化语音交互系统应用中的现存问题尽管系统具备显著优势，但在全国多所小学的试点应用中，仍暴露以下三类核心问题：

(-) 技术适配性不足：难以匹配教学场景需求

1.语音识别准确率受限：系统在理想环境（安静、标准发音）下词错误率（WER）约 8%-10% ，但小学课堂存在学生齐读、桌椅移动等噪音，WER 升至 18%-22% ，导致反馈偏差。例如学生朗读“Thecatisonthemat”时，系统误将“mat”识别为“hat”，给出错误纠错提示；此外，针对低龄学生“咬字不清”“语速过快”的问题，系统缺乏专属识别模型，如一年级学生发 音（如“three”）时，常被误判为“tree”。

2.设备与网络适配脱节：部分农村小学因经费有限，仍使用老旧电脑（CPU 主频<2.0GHz），运行系统时卡顿严重（响应延迟>3 秒）；部分学校网络带宽不足（<10Mbps），导致绘本音频、虚拟角色动画加载失败，2023年某教育调研显示，32%的农村小学因设备问题无法正常使用系统。

（二）教学整合脱节：技术与课程目标割裂

1.系统功能与教材匹配度低：多数系统内置资源为通用绘本（如《牛津阅读树》），但不同地区小学使用的教材版本差异大（如人教版、外研版、译林版），导致系统任务与课堂教学目标脱节。例如外研版三年级下册“AttheZoo”单元要求学生掌握“tiger/lion”等动物词汇及“What'sthis?”句型，但系统推荐的绘本为《SeaAnimals》，涉及“dolphin/whale”等超纲词汇，学生需额外花时间学习，反而增加负担。

2.教师技术应用能力不足：部分小学英语教师仅会使用系统“播放绘本”“发起对话”等基础功能，不会利用“数据分析”模块（如查看学生“发音错误频次TOP5 词汇”）制定个性化教学方案；部分教师过度依赖系统，将“口语训练”完全交给虚拟伙伴，自身沦为“设备管理员”，忽视对学生表达逻辑、情感态度的引导。

（三）学生体验差异：难以兼顾个性化需求

1.不同英语水平学生适配不足：系统默认任务难度统一，如“朗读20 词/分钟”“对话5 轮”，导致基础薄弱学生（如词汇量<300）因“完不成任务”产生挫败感，而优秀学生（词汇量>500）因“任务太简单”失去兴趣。某小学试点中，基础组学生放弃训练的比例达 25% ，远超优秀组的 5% 。

2.过度依赖技术导致“表达僵化”：系统对话多基于预设脚本（如“问职业→答职业”），学生习惯“照脚本回答”，脱离系统后难以应对真实场景。例如学生在系统中能流利回答“EnglishPal”的“What'syourfavoritefood?”，但面对教师的“Whichfooddoyoulikebest,andwhy?”时，因缺乏脚本支持而无法组织语言，出现“口语能力假象”。

四、数智化语音交互系统应用的优化对

(-) 技术优化：适配小学教学场景

1.研发“小学专属语音识别模型”：联合技术企业优化算法，提升噪音环境与低龄发音的识别准确率。例如科大讯飞针对小学场景，开发“降噪+童声识别”双模块：通过AI 过滤课堂噪音（如提取学生语音频率100-8000Hz，过滤桌椅噪音2000Hz 以下频段），并基于全国10 万小学生的语音样本训练模型，使低龄学生“th”“s”等易混淆音的识别准确率提升 40% 。2024 年某试点小学应用后，系统WER 从22%降至 11% ，基本满足教学需求。

2.推进“设备适配分层方案”：由教育部门牵头，制定设备配置标准（如“CPU 主频≥2.5GHz、内存 ⩾8GB^* ），并通过“政府采购+企业捐赠”解决农村学校设备问题。例如江苏省教育厅2023 年投入5000 万元，为120 所农村小学更新电脑、加装50Mbps 宽带；同时，技术企业开发“轻量化版本”系统（压缩安装包至200MB，减少动画特效），使老旧电脑运行延迟从3 秒降至1.2 秒，满足基础教学需求。

（二）教学融合：构建“技术-课程”协同模式

1.开发教材同步资源包：系统开发商与教材出版社合作，针对不同版本教材定制资源。例如外研版三年级“AttheZoo”单元，系统配套“ZooAnimals”专属绘本（含“tiger/lion”等教材词汇）、“动物问答”对话脚本（如“A:What'sthis?B:It'satiger.A:Isitbig?B:Yes,itis.”），并嵌入教材课后练习（如用英语描述你喜欢的动物）。

2.开展教师技术能力专项培训：采用“理论+实操”模式，培训内容包括系统高级功能使用（如数据分析、任务定制）、技术融合教学策略（如系统反馈+教师引”双师模式）。例如浙江省教育厅2023 年组织线上培训，邀请英语教研员与技术专家授课，通过案例演示（如何利用系统数据定位学生发音薄弱点）、分组实操（设计1节系统辅助阅读口语课）提升教师能力。

（三）体验升级：满足个性化与真实表达需求

1.设计分层训练任务体系：系统根据学生前测成绩（如词汇量、朗读流畅度）划分基础组、进阶组、优秀组，匹配差异化任务。例如基础组：朗读15 词/分钟，对话3 轮（含教材核心句型），如阅读《MyPet》后，对话脚本聚焦 What'syourpet?It'sadog.；进阶组：朗读 25 词/分钟，对话 5 轮（加入形容词），如“What'syourpetlike?It'ssmallandcute.；优秀组：朗读 35 词/分钟，对话 7 轮（加入原因阐述），如“Whydoyoulikeyourpet?Becauseitcanplaywith me.。

2.增加真实场景拓展任务：系统增设“脱离脚本”的开放式任务，结合生活场景设计话题。例如阅读《GoingShopping》后，任务为模拟和妈妈去超市买文具，用英语说3 句话，系统不提供预设脚本，仅在学生卡顿时报出提示词汇（如“pen”“howmuch”）；同时，鼓励学生录制家庭对话视频（如和家长用英语讨论周末计划），上传至系统后，教师进行人工点评，强化真实表达能力。

结束语

数智化语音交互系统为小学英语阅读与口语训练的整合提供了技术支撑，但其应用价值的实现，需突破“技术适配、教学融合、体验差异”三大核心问题。从科大讯飞的语音模型优化，到北京翠微小学的教材同步资源包，再到广州某小学的分层任务设计，各地实践已证明：只有将技术创新与教学需求深度结合，才能让系统真正服务于学生核心素养的提升。未来，随着自适应学习算法、多模态交互技术的发展，数智化语音交互系统将更精准地匹配学生需求，推动小学英语教学从“标准化”走向“个性化”，为教育数字化转型注入更多活力。同时，也需警惕技术过度应用的风险，始终坚持“教师主导、技术辅助”的原则，让数智化工具成为提升教学质量的“助推器”，而非“替代品”。

参考文献

[1]教育部.义务教育英语课程标准（2022 年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]教育部.教育数字化战略行动实施方案[Z].2022.

[3]张明，李华.人工智能辅助小学英语口语教学的实证研究[J].外语电化教学，2024(2):45-51.

[4]王颖.语音交互技术在基础教育中的应用研究[J].中国电化教育，2023(5):89-95.

[5]科大讯飞.小学英语语音交互系统技术白皮书（2024 版）[R].合肥：科大讯飞股份有限公司，2024.