增強現實技術對孤獨癥兒童干預習得技能遷移的影響

王一景 吳建平 寧靜

摘? 要：根據學習遷移理論，增強現實技術可利用孤獨癥兒童獨特的視覺優勢，通過真實場景和虛擬元素的結合，對患兒習得技能的遷移產生明顯的促進作用。該文通過對孤獨癥兒童干預方法及存在問題等的梳理，根據增強現實技術的教育應用特征，從技能遷移的角度分析研究該技術對孤獨癥兒童習得技能遷移的影響，提出對孤獨癥兒童干預的策略。

關鍵詞：增強現實技術? 孤獨癥兒童? 技能遷移

中圖分類號：G434 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）02（a）-0250-02

孤獨癥，又稱自閉癥或孤獨性障礙，主要表現為社會交往障礙、溝通障礙、興趣狹隘，行為刻板等。目前，我國孤獨癥兒童的人數多達336.3萬，但尚未發現完全治愈的方法。基于孤獨癥兒童的視覺學習優勢，在孤獨癥兒童技能干預方法中，多數都是使用錄像、動畫、圖片等平面二維的教學媒體，干預環境與實際環境不符，導致難以將技能遷移到現實生活情境中。隨著智能設備的迅速發展，虛擬沉浸式的教育越來越被廣泛運用，沉浸式的AR技術不僅在視覺上創造了強烈的沖擊，其獨特的真實環境屬性更能幫助孤獨癥兒童盡快找到虛擬環境和現實生活場景中的相同要素，促進已經在虛擬環境中習得技能的有效遷移和泛化。

1? 增強現實與教育的融合

1.1 增強現實的新發展

增強現實（Augmented Reality，AR）技術是通過向用戶的真實世界精準添加計算機生成的虛擬內容，增強和提升人類對外界感知能力的技術[1]。它以真實環境作為依托，將虛擬空間圖像與真實世界共同呈現在同一屏幕上，實現虛擬世界和真實世界的無縫連接。如圖1所示，人們所需要的元素以3D的方式疊加在真實場景中，虛擬內容和自然環境合二為一，這種綜合的效果使得展示者所表達的內容清晰直觀，加深接受者對信息的理解。

目前AR正在以更具有互動性的方式改變各個產業的思維方式和運行方式。一款基于蘋果ARKit工具開發的學習工具JIGSpace可以讓學生通過移動設備在桌子上探索物體的虛擬3D模型，把抽象的物體內部構造拆分，提供最直觀的感受。在醫療健康領域，曾有外科醫生在手術時利用Google Class實時了解患者動脈堵塞情況。AR試衣間、宜家的室內設計IKEA Place、互動博物館等新型的AR技術不斷為人類生活提供便捷。

1.2 增強現實的教育應用特征

AR可以將信息可視化、直觀化呈現，非常適合涉及空間想象力和難以實現實物教學的課程。AR在學習反饋方面比傳統教學方式更加及時，交互信息通常以文字、語音、圖畫、人物動作、視頻等多種形式反饋給學習者，學生不會被冷落，提高了學習效率。AR強調自然環境，使用過程中只是在學生周圍的現實世界中通過屏幕疊加了虛擬信息，教師可以在學生操作設備的同時加以引導，學生也可以即時與教師和同伴交流，在保證環境安全的同時提高了學生的存在感和教師的課堂掌控力。

2? 增強現實技術對干預技能遷移的影響

對孤獨癥兒童長期干預觀察的結果顯示，患兒很多時候并不是沒有習得技能，而是技能不能發生遷移。技能遷移的發生有復雜的原因，外在因素和主題因素有機整合、共同作用是產生遷移的關鍵[2]。蔡蘇等人運用Leap Motion幫助自閉癥兒童進行康復訓練，提高了自閉癥兒童的精細動作水平和認知術水平。Zakari通過分析針對自閉癥兒童設計的40種嚴肅游戲，發現數字化的游戲能夠改善患兒的溝通技巧、社會行為，并且兒童使用觸摸屏工具與這些游戲進行交互有助于幫助兒童表達自己的感受[3]。筆者與王穎等人基于unity3D開發了一款針對孤獨癥兒童社交技能訓練的游戲，在杭州市特殊兒童學校實驗過程中明顯吸引了患兒的注意力，提高學習興趣，減少了反復倒退的現象。成功的干預證明基于AR技術的干預在以下方面促進了技能的遷移。

2.1 真實環境參與干預促進遷移發生

兩個活動的相似元素越多，遷移就越容易發生，AR是基于自然環境疊加虛擬內容，干預環境即真實環境，為患兒創設虛擬對象和真實世界融合的無縫學習空間，使其能在感知真實環境的同時，感知疊加在真實世界中的虛擬信息。這既使學習技能提升了效率，又為之后的技能遷移打下了“相同要素”的基礎。

2.2 舒適、安全的干預體驗促進遷移發生

AR技術可以在真實環境中創建出兒童喜愛的虛擬動畫人物，消除兒童的防御心理和學習中的焦慮。AR技術在幫助兒童學習某些技能的同時，還可以自然降低環境中的風險，在安全的環境中對患兒進行干預。如果患兒在接受干預前沒有抵觸情緒，而是以期待或積極的動機去進行學習，技能的遷移就更容易發生。

2.3 自主探究和及時反饋促進遷移的發生

基于AR的干預有虛實結合的活動場景，可以虛擬安全的學習對象，具有多感官的學習通道，這為患兒在學習方面提供了自主學習的模式，患兒可以根據AR游戲的指示自主完成學習。在此過程中AR還可以加入及時的反饋，使兒童獲得鼓勵，增加學習興趣。此外，虛擬現實的場景下教師便于對患兒進行觀察和指導，及時改變教學的策略，對教學效果做出合理的評價。

3? 基于增強現實的孤獨癥兒童干預策略

首先，為了進一步加強增強現實對干預技能遷移的影響，提高其實踐應用性，開發更多適用于孤獨癥兒童使用的AR作品，建立契合自閉癥兒童的增強現實干預內容勢在必行;其次，結合PRT（關鍵反應訓練）將關鍵技能的干預作為重點，以游戲為基礎，通過在自然環境或真實的環境中提高自閉癥兒童的關鍵性技能，從而影響和促進他們其他技能的發展。另外，干預的過程中應重視對患兒的因材施教，教師和家長可根據學生的表現，穿插新舊技能為兒童創造成功的機會，使兒童在訓練中獲得信心和動力。

4? 結語

綜上，根據遷移理論和AR基礎理論及其應用，證實AR技術對孤獨癥兒童社交技能干預的遷移和泛化有正向影響，使患兒習得技能的遷移更容易發生。開發更多適用于孤獨癥兒童使用的AR作品具有重要現實意義。

參考文獻

[1] Chatzopoulos D，Bermejo C，Huang ZP，et al. Mobile Augmented Reality Survey：From Where We Are to Where WeGo[J].IEEEAccess，2017（99）：6917-6950.

[2] 季海濤，凌和軍.學習遷移能力研究綜述[J].揚州大學學報：高教研究版，2013，17（S1）：3-6.

[3] Zakari HM，Ma M，Simmons D.A review of serious games for children with autism spectrum disorders （ASD）[A].International Conference on Serious Games Development and Applications[C].Springer International Publishing，2014：93-106.