AR技術(shù)在特殊教育的應(yīng)用

時(shí)間:2022-01-03 09:11:30

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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(guò)程中受到的關(guān)注越來(lái)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(lái)的紙質(zhì)書(shū)中走出來(lái),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(lái)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(méi)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(guò)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(guò)程中不能成句,只能簡(jiǎn)短地說(shuō)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(guò)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(wèn)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(guò)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(guò)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(xiě)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(wèn)題,比如在緊張時(shí)會(huì)不由自主地捏別人,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(wèn)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(guò)這次的干預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏孡的行為更受控制,說(shuō)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(lái)評(píng)估哪種教學(xué)方式或許可以對(duì)L同學(xué)起到更好的效果。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(wèn)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(xiě)在紙上問(wèn)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(jué)和聽(tīng)覺(jué)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(tīng)力能力較弱,為了鍛煉L同學(xué)的聽(tīng)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)最終采用了將AR、圖片和文字結(jié)合,采用兩組『圖片+聽(tīng)覺(jué)訓(xùn)練』、兩組『AR+聽(tīng)覺(jué)訓(xùn)練』的方法來(lái)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(tīng)覺(jué)訓(xùn)練稍顯薄弱的情況,實(shí)際教學(xué)過(guò)程中增加了聽(tīng)覺(jué)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(guò)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(wèn)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(xiě)在紙上問(wèn)題的后面。

三結(jié)果分析

(一)數(shù)據(jù)編碼表格。見(jiàn)表1。(二)分析。我們?cè)诰幋a中按照問(wèn)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)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(shuō)『媽媽我不要』的次數(shù)為34次,離開(kāi)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(shuō)『媽媽我不要』的次數(shù)為10次,離開(kāi)座位的次數(shù)為8次。(三)從教學(xué)觀察過(guò)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(guò)程中離開(kāi)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(guò)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(shuō)出簡(jiǎn)單的詞語(yǔ),連不成句。在教學(xué)過(guò)程中,當(dāng)老師問(wèn)『某小動(dòng)物生活在哪里』是,他只能說(shuō)出一個(gè)詞語(yǔ)或者單字來(lái)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(guò)的動(dòng)物時(shí),L同學(xué)能說(shuō)出連續(xù)完整的句子如『這是海豚,它吃小魚(yú),住在海里。在復(fù)習(xí)的過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)進(jìn)行專業(yè)的教學(xué)。由此可見(jiàn),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(wú)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)出來(lái)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(lái)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(wèn)題已經(jīng)對(duì)L同學(xué)形成了刺激,所以他看到問(wèn)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(jué)得過(guò)于簡(jiǎn)單的題從而使他喪失耐心;(4)在教學(xué)過(guò)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)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(shuō),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(shuō)出完整的句子而非前幾天一樣說(shuō)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(guò)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(shuō)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(guò)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(guò)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理,出現(xiàn)了一定的抵觸現(xiàn)象;(4)軟件的場(chǎng)景環(huán)境過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(lái)的設(shè)計(jì)中,采用3D繪畫(huà)的形式來(lái)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(lái)對(duì)于特殊兒童的物理治療中,比如通過(guò)體感互動(dòng)來(lái)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(lái)進(jìn)行教學(xué)。(2)VR可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程課堂,讓家庭私塾(homeschool)的體系在未來(lái)更為成熟。而且VR技術(shù)可以模擬真實(shí)的自然環(huán)境,對(duì)于生物等科學(xué)的學(xué)習(xí)會(huì)有很大的幫助。(3)從環(huán)境保護(hù)來(lái)說(shuō),VR可以讓瀕臨滅絕的動(dòng)物甚至已經(jīng)滅絕的動(dòng)物重新出現(xiàn)在人們眼前,從而啟發(fā)人類對(duì)于瀕臨滅絕物種的挽救和保護(hù)和對(duì)于新物種的研究,甚至對(duì)于已滅絕的物種重新繁殖。

作者:陳芳平 張嘉雯 宋雨霖 單斌瑞 周暉 李祺 單位:青海師范大學(xué)