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(zhǎng)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(xué)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(gè)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(yùn)用AR/VR技術(shù)來結(jié)合教學(xué)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(xué)和AR技術(shù)，以個(gè)案的方式加以報(bào)告。 關(guān)鍵詞：AR；VR；特殊兒童 一家庭背景 本實(shí)驗(yàn)選取的實(shí)驗(yàn)對(duì)象L同學(xué)2008年出生，現(xiàn)就讀于成都市成華區(qū)特殊教育學(xué)校，已經(jīng)確診為自閉癥。L同學(xué)的家長(zhǎng)都是藥物研發(fā)人員。據(jù)L同學(xué)的家長(zhǎng)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(gè)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(xué)家長(zhǎng)對(duì)于L同學(xué)自閉癥的原因有如下兩個(gè)推測(cè)：（1）L同學(xué)父親同事的孩子也被確診為自閉癥，因此L同學(xué)家長(zhǎng)懷疑是在藥物研發(fā)過程中某種藥物成分導(dǎo)致了孩子的自閉癥；（2）出生時(shí)，L出現(xiàn)了臍帶纏繞的現(xiàn)象，L同學(xué)家長(zhǎng)也推測(cè)臍帶纏繞造成的大腦缺氧是造成L自閉癥的原因。L同學(xué)在一歲的時(shí)候做了疝氣手術(shù)。在兩歲四個(gè)月的時(shí)候，在兩歲零四個(gè)月的時(shí)候L母親懷疑是自閉癥，因?yàn)長(zhǎng)在交流過程中不能成句，只能簡(jiǎn)短地說出一些詞語(yǔ)。兩歲零五個(gè)月時(shí)L同學(xué)被確診為自閉癥。確診后，L同學(xué)做了一系列認(rèn)知、感統(tǒng)和

3、語(yǔ)言的訓(xùn)練，但是半年后家長(zhǎng)選擇放棄，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)在訓(xùn)練過程中L同學(xué)的一些刻板行為有增強(qiáng)。L同學(xué)三歲以后上了成都市第二十六幼兒園。在小班時(shí)情況比較穩(wěn)定，但是中班的時(shí)候規(guī)則意識(shí)比較薄弱，有時(shí)候會(huì)造成班級(jí)管理的一些問題。L同學(xué)在中班一個(gè)月后轉(zhuǎn)學(xué)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(xué)家長(zhǎng)經(jīng)過同事介紹進(jìn)入成華區(qū)特教學(xué)校進(jìn)行就讀。據(jù)L家長(zhǎng)反應(yīng)，選擇把L送進(jìn)特殊學(xué)校主要是想讓孩子生活在一個(gè)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(xué)校，認(rèn)為這個(gè)模式最適合L同學(xué)的成長(zhǎng)。L的學(xué)習(xí)不錯(cuò)，是班上寫字最好的學(xué)生，然而有的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)一些行為問題，比如在緊張時(shí)會(huì)不

4、由自主地捏別人，這是另外一個(gè)L同學(xué)進(jìn)入普通小學(xué)可能會(huì)遇到的問題。據(jù)L媽媽反應(yīng)，進(jìn)入該特教學(xué)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(shí)相對(duì)增強(qiáng)了。但是家長(zhǎng)對(duì)L還有一些期望。L媽媽希望通過這次的干預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏孡的行為更受控制，說話更有邏輯等。 二實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 本實(shí)驗(yàn)存在AR、圖片與文字三種方法，結(jié)合教育測(cè)評(píng)的方法，從個(gè)案的角度進(jìn)行分析，同時(shí)也針對(duì)個(gè)案對(duì)象的心理情況，動(dòng)作反應(yīng)等方面進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。本實(shí)驗(yàn)的目的是讓L同學(xué)掌握：動(dòng)物姓名、動(dòng)物的生活習(xí)性、動(dòng)物的明顯特征。（一）預(yù)實(shí)驗(yàn)。在預(yù)實(shí)驗(yàn)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(píng)估哪種教學(xué)方式或許可以對(duì)L同學(xué)起到更好

5、的效果。實(shí)驗(yàn)方法為：1.出示文字/圖片/AR卡片；2.文字:領(lǐng)著L同學(xué)將文字朗讀2-3遍；圖片/AR卡片：讓L同學(xué)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(dǎo)L同學(xué)回答紙上的問題（這是什么動(dòng)物？它住在哪里？它吃什么？它有什么特征？）；4.引導(dǎo)L同學(xué)將正確答案寫在紙上問題的后面。（二）實(shí)驗(yàn)。在預(yù)實(shí)驗(yàn)中，小組成員觀察到，由于L同學(xué)有著自閉癥孩子典型的學(xué)習(xí)特點(diǎn)視覺和聽覺學(xué)習(xí)發(fā)展不平衡。在預(yù)實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)闇?zhǔn)備的文本材料較多，L同學(xué)學(xué)習(xí)一段時(shí)間后出現(xiàn)了注意力不集中的現(xiàn)象。與此同時(shí)，小組成員觀察到，L同學(xué)的聽力能力較弱，為了鍛煉L同學(xué)的聽力能力，我們決定在預(yù)實(shí)驗(yàn)后改變實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)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(xùn)練、兩組AR+聽覺訓(xùn)練的方法來進(jìn)行教學(xué)從而評(píng)估哪種方法或許可以對(duì)L同學(xué)起到更好的效果。而且，結(jié)合到L同學(xué)本身認(rèn)字能力很強(qiáng)但是聽覺訓(xùn)練稍顯薄弱的情況，實(shí)際教學(xué)過程中增加了聽覺訓(xùn)練的比例。實(shí)驗(yàn)方法為：1.出示圖片/AR，讓L同學(xué)自主探索不等時(shí)長(zhǎng)的動(dòng)物圖片/AR動(dòng)物卡片，并且在探索過程中不斷用言語(yǔ)進(jìn)行引導(dǎo)2.引導(dǎo)L同學(xué)回答紙上的問題（這是什么動(dòng)物？它住在哪里？它吃什么？它有什么特征？）；3.引導(dǎo)L同學(xué)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?cè)诰幋a中按照問題的難易度分成了一級(jí)和二級(jí)。第一級(jí)是這是什么動(dòng)物；第二級(jí)

7、是這個(gè)動(dòng)物的基本信息比如它住在哪里以及它吃什么。同時(shí)，在編碼中我們抓取了幾個(gè)L同學(xué)在以往教學(xué)中出現(xiàn)的刻板行為，將它作為編碼的一個(gè)選項(xiàng)。我們還在視頻中對(duì)于L同學(xué)的注意力時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行了觀察，從編碼中提取到了一些有用信息。L同學(xué)在傳統(tǒng)試驗(yàn)方法中，第一級(jí)的正確率為11/13，約為84.6%；第二級(jí)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(xué)在AR教學(xué)中，第一級(jí)的正確率為10/11，約為90.9%；第二級(jí)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(xué)觀察過程中得出的分析。在視頻中我們對(duì)L同學(xué)每天教學(xué)中的出現(xiàn)的刻板行為（掐人，喊媽媽我不要，以及在教學(xué)過程中離開座位）次數(shù)做了統(tǒng)計(jì)。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(xué)的過程中，小組成員還觀察到，在第一天的教學(xué)中，L同學(xué)的語(yǔ)言如他媽媽所描述的一樣，只是說出簡(jiǎn)單的詞語(yǔ)，連不成句。在教學(xué)過程中，當(dāng)老師問某小動(dòng)物生活在哪里是，他只能說出一個(gè)詞語(yǔ)或者單字來表達(dá)他的意思。然而，在第四天的AR教學(xué)中，當(dāng)教師引導(dǎo)L同學(xué)復(fù)習(xí)當(dāng)天所學(xué)過的動(dòng)物時(shí)，L同學(xué)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(xí)的過程中，第二天L同學(xué)的復(fù)習(xí)的正確率為3/6，為50%。在第二、三、四天的復(fù)習(xí)中，L同學(xué)的的正確率都保持在5/6，約為83.3%。 四討論 在教學(xué)任務(wù)結(jié)束后，小組成員對(duì)于L同學(xué)教學(xué)過程的測(cè)評(píng)結(jié)果，視頻編碼、教學(xué)觀察分析以及L同學(xué)在教學(xué)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(xué)在AR的教學(xué)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(duì)于特殊兒童刺激的關(guān)系，AR所取得的效果還是相當(dāng)明顯的。對(duì)此小組人員推測(cè)，是AR所具有的傳統(tǒng)教學(xué)模式所不具有的一些優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致L同學(xué)在AR的教學(xué)中取得相對(duì)優(yōu)異的成果。小組同學(xué)在討論后認(rèn)為：電子設(shè)備本身對(duì)L同學(xué)有一定

10、的吸引，L同學(xué)在日常生活中就喜歡在手機(jī)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(xué)一個(gè)基于電子設(shè)備深度探索的契機(jī)，所以L同學(xué)可以在教學(xué)過程中充分利用小組提供的電子設(shè)備去探索未知的動(dòng)物世界以及更多他想要了解的知識(shí)。2.編碼結(jié)果顯示，L同學(xué)在最后一次的教學(xué)中注意力時(shí)長(zhǎng)超過了第一次的教學(xué)中注意力時(shí)長(zhǎng)。比如：在第一天的教學(xué)中，L同學(xué)在看完第一個(gè)小動(dòng)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(xué)中更是需要特教老師來進(jìn)行專業(yè)的教學(xué)。由此可見，L同學(xué)在第一天時(shí)表現(xiàn)出了很多次的因?yàn)椴荒蜔┧鶎?dǎo)致的刻板行為。然而在最后一天的教學(xué)中，無論是在傳統(tǒng)教學(xué)還是在AR教學(xué)中，L同學(xué)因?yàn)椴荒蜔┧憩F(xiàn)出

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

12、）與前一天L同學(xué)的父母或者老師前一天的行為規(guī)范管理有關(guān)。因?yàn)閾?jù)L同學(xué)的父親說，L同學(xué)在知道每天要去學(xué)校完成任務(wù)后第二天的行為都會(huì)規(guī)范很多。3.小組成員在教學(xué)中還觀察到，最后一天L同學(xué)可以說出完整的句子而非前幾天一樣說出破碎的詞語(yǔ)。在感到十分驚訝和欣喜的同時(shí)小組成員對(duì)L同學(xué)的語(yǔ)言發(fā)展進(jìn)行了分析。最后小組成員認(rèn)為，教學(xué)方法的提高和L同學(xué)本身語(yǔ)言能力在教師加強(qiáng)干預(yù)的過程讓L同學(xué)對(duì)于句子結(jié)構(gòu)有了一個(gè)比較清楚的認(rèn)識(shí)，從而說出連貫的句子。 五實(shí)驗(yàn)局限性 在AR和傳統(tǒng)教學(xué)的過程中，小組成員根據(jù)視頻與每天的反思，對(duì)于實(shí)驗(yàn)提出了幾點(diǎn)由于客觀或主觀原因所造成的實(shí)驗(yàn)限制。（一）教學(xué)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(dòng)物的語(yǔ)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(dòng)物的語(yǔ)音。如在第一天的AR教學(xué)中，L同學(xué)對(duì)于AR軟件的語(yǔ)音已經(jīng)長(zhǎng)生了興趣，但是當(dāng)音頻結(jié)束后老師找不到重新播放的方法，于是場(chǎng)面一度變得有些沉默；（2）動(dòng)物在教學(xué)屏幕上缺少方向感，容易對(duì)特殊兒童造成誤導(dǎo)。比如在第二天教學(xué)中，L同學(xué)把動(dòng)物向遠(yuǎn)走的操作認(rèn)成了動(dòng)物向上走，導(dǎo)致在交流中出現(xiàn)了一些小困難；（3）AR軟件對(duì)于特殊兒童有語(yǔ)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(yǔ)都是L同學(xué)之前未接觸過的。在學(xué)習(xí)中L同學(xué)因?yàn)橛兄蚤]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(chǎng)景環(huán)境過于單一，缺乏真實(shí)感。在之前的教學(xué)中，對(duì)于多種小動(dòng)物，軟件只出現(xiàn)了一個(gè)單調(diào)的場(chǎng)景，而且有些場(chǎng)景出現(xiàn)了錯(cuò)誤；（5）在教學(xué)過程中，出現(xiàn)了場(chǎng)景卡不能使用的意外狀況。場(chǎng)景卡只針對(duì)某些動(dòng)物才有效果，由此導(dǎo)致了教學(xué)過程中的尷尬和相關(guān)知識(shí)的空缺。2.傳統(tǒng)教具。（1）尋找圖片時(shí)有些圖片的辨識(shí)度不夠高，特殊兒童不能清晰地分辨出場(chǎng)景，動(dòng)物特征和食物的現(xiàn)象。比如最后一次的教學(xué)中，由于孔雀的圖片比較模糊，L同學(xué)將孔雀誤認(rèn)成了鴿子；（2）在尋找動(dòng)物文本的過程中，由于資料難易程度的參差不齊，實(shí)驗(yàn)文本在同一難度上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)困難。（二）教學(xué)環(huán)境的局限性。1.特殊兒童每天在教學(xué)中所陪伴的家長(zhǎng)不同。由于每個(gè)家長(zhǎng)教育孩子的方式不同，L同學(xué)在每天教學(xué)過程中的表現(xiàn)也不同。2.由于AR和傳統(tǒng)方法教學(xué)老師的不同，L同學(xué)的接受能力可能也隨著老師教學(xué)風(fēng)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(jì)中，采用3D繪畫的形式來實(shí)現(xiàn)從二維平面上設(shè)計(jì)三維世界里的物品并真實(shí)投入生產(chǎn)；（2）VR可以應(yīng)用在未來對(duì)于特殊兒童的物理治療中，比如通過體感互動(dòng)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(jì)學(xué)，建筑學(xué)都可以利用AR再結(jié)合傳統(tǒng)教育來進(jìn)行教學(xué)。（2）