AR技術(shù)在特殊教育的應(yīng)用

1、AR技術(shù)在特殊教育的應(yīng)用 摘要：隨著特殊兒童在成長過程中受到的關(guān)注越來越大，一些新技術(shù)也漸漸被用在了特殊兒童的教學中。AR/VR新技術(shù)在教育中的應(yīng)用更讓特殊兒童從原來的紙質(zhì)書中走出來，在電腦屏幕甚至面前探索一個全新的未知的世界。其中，有些方法取得了比較顯著的效果，但是如何運用AR/VR技術(shù)來結(jié)合教學從而讓特殊兒童受到更為適合他們的教育仍然亟待研究。本研究結(jié)合紙質(zhì)教學和AR技術(shù)，以個案的方式加以報告。 關(guān)鍵詞：AR；VR；特殊兒童 一家庭背景 本實驗選取的實驗對象L同學2008年出生，現(xiàn)就讀于成都市成華區(qū)特殊教育學校，已經(jīng)確診為自閉癥。L同學的家長都是藥物研發(fā)人員。據(jù)L同學的家長反映，L在出生之

2、前就出現(xiàn)了先兆流產(chǎn)的現(xiàn)象，但是L媽媽靜養(yǎng)休息了一個星期得以保胎，并且除了在孕期中只在一次感冒中服用了頭孢之外沒有服用其他藥物。L同學家長對于L同學自閉癥的原因有如下兩個推測：（1）L同學父親同事的孩子也被確診為自閉癥，因此L同學家長懷疑是在藥物研發(fā)過程中某種藥物成分導致了孩子的自閉癥；（2）出生時，L出現(xiàn)了臍帶纏繞的現(xiàn)象，L同學家長也推測臍帶纏繞造成的大腦缺氧是造成L自閉癥的原因。L同學在一歲的時候做了疝氣手術(shù)。在兩歲四個月的時候，在兩歲零四個月的時候L母親懷疑是自閉癥，因為L在交流過程中不能成句，只能簡短地說出一些詞語。兩歲零五個月時L同學被確診為自閉癥。確診后，L同學做了一系列認知、感統(tǒng)和

3、語言的訓練，但是半年后家長選擇放棄，因為他們發(fā)現(xiàn)在訓練過程中L同學的一些刻板行為有增強。L同學三歲以后上了成都市第二十六幼兒園。在小班時情況比較穩(wěn)定，但是中班的時候規(guī)則意識比較薄弱，有時候會造成班級管理的一些問題。L同學在中班一個月后轉(zhuǎn)學到老家的幼兒園，由孩子的姥姥姥爺帶著并且全程陪讀讀到了幼兒園畢業(yè)。幼兒園畢業(yè)后，L同學家長經(jīng)過同事介紹進入成華區(qū)特教學校進行就讀。據(jù)L家長反應(yīng)，選擇把L送進特殊學校主要是想讓孩子生活在一個被接納而不是被拒絕的環(huán)境里；另外同事已經(jīng)探索過很多學校，認為這個模式最適合L同學的成長。L的學習不錯，是班上寫字最好的學生，然而有的時候還會出現(xiàn)一些行為問題，比如在緊張時會不

4、由自主地捏別人，這是另外一個L同學進入普通小學可能會遇到的問題。據(jù)L媽媽反應(yīng)，進入該特教學校后孩子有更多的安全感，自信心更足了，刻板行為也有減少，規(guī)則意識相對增強了。但是家長對L還有一些期望。L媽媽希望通過這次的干預(yù)實驗?zāi)茏孡的行為更受控制，說話更有邏輯等。 二實驗設(shè)計 本實驗存在AR、圖片與文字三種方法，結(jié)合教育測評的方法，從個案的角度進行分析，同時也針對個案對象的心理情況，動作反應(yīng)等方面進行了相應(yīng)的調(diào)整。本實驗的目的是讓L同學掌握：動物姓名、動物的生活習性、動物的明顯特征。（一）預(yù)實驗。在預(yù)實驗中，我們采用了兩組純文字+兩組純圖片+兩組純AR的方式來評估哪種教學方式或許可以對L同學起到更好

5、的效果。實驗方法為：1.出示文字/圖片/AR卡片；2.文字:領(lǐng)著L同學將文字朗讀2-3遍；圖片/AR卡片：讓L同學自主探索30秒2分鐘（隨著采用方法的不同可靈活調(diào)整）；3.引導L同學回答紙上的問題（這是什么動物？它住在哪里？它吃什么？它有什么特征？）；4.引導L同學將正確答案寫在紙上問題的后面。（二）實驗。在預(yù)實驗中，小組成員觀察到，由于L同學有著自閉癥孩子典型的學習特點視覺和聽覺學習發(fā)展不平衡。在預(yù)實驗中，因為準備的文本材料較多，L同學學習一段時間后出現(xiàn)了注意力不集中的現(xiàn)象。與此同時，小組成員觀察到，L同學的聽力能力較弱，為了鍛煉L同學的聽力能力，我們決定在預(yù)實驗后改變實驗方法。實驗最終采用

6、了將AR、圖片和文字結(jié)合，采用兩組圖片+聽覺訓練、兩組AR+聽覺訓練的方法來進行教學從而評估哪種方法或許可以對L同學起到更好的效果。而且，結(jié)合到L同學本身認字能力很強但是聽覺訓練稍顯薄弱的情況，實際教學過程中增加了聽覺訓練的比例。實驗方法為：1.出示圖片/AR，讓L同學自主探索不等時長的動物圖片/AR動物卡片，并且在探索過程中不斷用言語進行引導2.引導L同學回答紙上的問題（這是什么動物？它住在哪里？它吃什么？它有什么特征？）；3.引導L同學將正確答案寫在紙上問題的后面。 三結(jié)果分析 （一）數(shù)據(jù)編碼表格。見表。（二）分析。我們在編碼中按照問題的難易度分成了一級和二級。第一級是這是什么動物；第二級

7、是這個動物的基本信息比如它住在哪里以及它吃什么。同時，在編碼中我們抓取了幾個L同學在以往教學中出現(xiàn)的刻板行為，將它作為編碼的一個選項。我們還在視頻中對于L同學的注意力時長進行了觀察，從編碼中提取到了一些有用信息。L同學在傳統(tǒng)試驗方法中，第一級的正確率為11/13，約為84.6%；第二級的正確率為10/13和8/13，總共約為69.2%。出現(xiàn)的刻板行為有：掐人17次，說媽媽我不要的次數(shù)為34次，離開座位的次數(shù)為5次。L同學在AR教學中，第一級的正確率為10/11，約為90.9%；第二級的正確率為14/22，約為63.6%。出現(xiàn)的刻板行為有：掐人11次，說媽媽我不要的次數(shù)為10次，離開座位的次數(shù)為

8、8次。（三）從教學觀察過程中得出的分析。在視頻中我們對L同學每天教學中的出現(xiàn)的刻板行為（掐人，喊媽媽我不要，以及在教學過程中離開座位）次數(shù)做了統(tǒng)計。第一天：傳統(tǒng)次數(shù)：45次AR次數(shù)：5次第二天：傳統(tǒng)次數(shù)：2次AR次數(shù)：11次第三天：傳統(tǒng)次數(shù)：1次AR次數(shù)：11次第四天：傳統(tǒng)次數(shù)：2次AR次數(shù)：2次在教學的過程中，小組成員還觀察到，在第一天的教學中，L同學的語言如他媽媽所描述的一樣，只是說出簡單的詞語，連不成句。在教學過程中，當老師問某小動物生活在哪里是，他只能說出一個詞語或者單字來表達他的意思。然而，在第四天的AR教學中，當教師引導L同學復(fù)習當天所學過的動物時，L同學能說出連續(xù)完整的句子如這是

9、海豚，它吃小魚，住在海里。在復(fù)習的過程中，第二天L同學的復(fù)習的正確率為3/6，為50%。在第二、三、四天的復(fù)習中，L同學的的正確率都保持在5/6，約為83.3%。 四討論 在教學任務(wù)結(jié)束后，小組成員對于L同學教學過程的測評結(jié)果，視頻編碼、教學觀察分析以及L同學在教學中出現(xiàn)的一系列反應(yīng)做了一系列討論。1.在結(jié)果中，我們看到L同學在AR的教學中結(jié)果和傳統(tǒng)組不相上下，但是考慮到視頻誤差以及AR對于特殊兒童刺激的關(guān)系，AR所取得的效果還是相當明顯的。對此小組人員推測，是AR所具有的傳統(tǒng)教學模式所不具有的一些優(yōu)點導致L同學在AR的教學中取得相對優(yōu)異的成果。小組同學在討論后認為：電子設(shè)備本身對L同學有一定

10、的吸引，L同學在日常生活中就喜歡在手機上玩游戲，尤其是一些探索類的游戲。AR設(shè)備恰好給了L同學一個基于電子設(shè)備深度探索的契機，所以L同學可以在教學過程中充分利用小組提供的電子設(shè)備去探索未知的動物世界以及更多他想要了解的知識。2.編碼結(jié)果顯示，L同學在最后一次的教學中注意力時長超過了第一次的教學中注意力時長。比如：在第一天的教學中，L同學在看完第一個小動物（鴨子）的圖片后表現(xiàn)出明顯的不耐煩行為，在之后的AR教學中更是需要特教老師來進行專業(yè)的教學。由此可見，L同學在第一天時表現(xiàn)出了很多次的因為不耐煩所導致的刻板行為。然而在最后一天的教學中，無論是在傳統(tǒng)教學還是在AR教學中，L同學因為不耐煩所表現(xiàn)出

11、來的刻板行為已經(jīng)遠遠減少。對此，小組成員給出了如下幾組解釋：（1）在教學中，老師的各方面水平變高，包括教學水平、應(yīng)對突發(fā)事件的處理水平、教學中的耐心等等；（2）在為期四天的教學中，L同學已經(jīng)掌握了老師的教學方法，與老師更加熟悉，所以他可以根據(jù)老師的語言或行為做出自己未來行為可能造成后果的簡單判斷；（3）在教學中的重復(fù)問題已經(jīng)對L同學形成了刺激，所以他看到問題之后掌握了套路，對于題型更加的熟悉，所以又很少的幾率遇到不會或者他覺得過于簡單的題從而使他喪失耐心；（4）在教學過程中，L同學的父母會分天數(shù)在場，每次L同學的表現(xiàn)都有所不同，所以有可能與父母或家人是否在場有關(guān)；（5）與L同學的心情有關(guān)；（6

12、）與前一天L同學的父母或者老師前一天的行為規(guī)范管理有關(guān)。因為據(jù)L同學的父親說，L同學在知道每天要去學校完成任務(wù)后第二天的行為都會規(guī)范很多。3.小組成員在教學中還觀察到，最后一天L同學可以說出完整的句子而非前幾天一樣說出破碎的詞語。在感到十分驚訝和欣喜的同時小組成員對L同學的語言發(fā)展進行了分析。最后小組成員認為，教學方法的提高和L同學本身語言能力在教師加強干預(yù)的過程讓L同學對于句子結(jié)構(gòu)有了一個比較清楚的認識，從而說出連貫的句子。 五實驗局限性 在AR和傳統(tǒng)教學的過程中，小組成員根據(jù)視頻與每天的反思，對于實驗提出了幾點由于客觀或主觀原因所造成的實驗限制。（一）教學工具的限制。1.AR軟件。（1）在

13、操作中，小組成員發(fā)現(xiàn)關(guān)于動物的語音重復(fù)播放有一定難度，小組成員并不能很好地掌握如何重復(fù)播放關(guān)于動物的語音。如在第一天的AR教學中，L同學對于AR軟件的語音已經(jīng)長生了興趣，但是當音頻結(jié)束后老師找不到重新播放的方法，于是場面一度變得有些沉默；（2）動物在教學屏幕上缺少方向感，容易對特殊兒童造成誤導。比如在第二天教學中，L同學把動物向遠走的操作認成了動物向上走，導致在交流中出現(xiàn)了一些小困難；（3）AR軟件對于特殊兒童有語速太快、生僻字很多、句式難等現(xiàn)象，由此造成特殊兒童信心的減少。比如在第一天閱讀AR文本中，飛禽，棲息等詞語都是L同學之前未接觸過的。在學習中L同學因為有著自閉癥兒童通常的追求完美的心

14、理，出現(xiàn)了一定的抵觸現(xiàn)象；（4）軟件的場景環(huán)境過于單一，缺乏真實感。在之前的教學中，對于多種小動物，軟件只出現(xiàn)了一個單調(diào)的場景，而且有些場景出現(xiàn)了錯誤；（5）在教學過程中，出現(xiàn)了場景卡不能使用的意外狀況。場景卡只針對某些動物才有效果，由此導致了教學過程中的尷尬和相關(guān)知識的空缺。2.傳統(tǒng)教具。（1）尋找圖片時有些圖片的辨識度不夠高，特殊兒童不能清晰地分辨出場景，動物特征和食物的現(xiàn)象。比如最后一次的教學中，由于孔雀的圖片比較模糊，L同學將孔雀誤認成了鴿子；（2）在尋找動物文本的過程中，由于資料難易程度的參差不齊，實驗文本在同一難度上有時會出現(xiàn)困難。（二）教學環(huán)境的局限性。1.特殊兒童每天在教學中所陪伴的家長不同。由于每個家長教育孩子的方式不同，L同學在每天教學過程中的表現(xiàn)也不同。2.由于AR和傳統(tǒng)方法教學老師的不同，L同學的接受能力可能也隨著老師教學風格的變化而相應(yīng)地產(chǎn)生變化。 六未來可能的研究方向 （一）AR/VR技術(shù)應(yīng)用。（1）AR可以應(yīng)用在未來的設(shè)計中，采用3D繪畫的形式來實現(xiàn)從二維平面上設(shè)計三維世界里的物品并真實投入生產(chǎn)；（2）VR可以應(yīng)用在未來對于特殊兒童的物理治療中，比如通過體感互動來提高腦癱兒童的行為協(xié)調(diào)性；（二）AR與教育結(jié)合。（1）AR與教育可以應(yīng)用在不只特殊兒童的教育領(lǐng)域中。設(shè)計學，建筑學都可以利用AR再結(jié)合傳統(tǒng)教育來進行教學。（2）