增強(qiáng)現(xiàn)實在孤獨癥兒童社交技能中的應(yīng)用研究

王穎

摘要：增強(qiáng)現(xiàn)實能訓(xùn)練孤獨癥兒童的社交技能，可以與傳統(tǒng)干預(yù)方法結(jié)合或直接利用識別、反饋功能進(jìn)行干預(yù)。通過對16項實證研究分析發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)現(xiàn)實能提高患兒的注意力和溝通能力，并且體感設(shè)備的應(yīng)用增多。但是干預(yù)的技能單一，缺少在行為干預(yù)方面的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實;社交技能;孤獨癥兒童;

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）01-0242-02

1 引言

根據(jù)美國精神疾病診斷及統(tǒng)計手冊第五版的診斷標(biāo)準(zhǔn)，孤獨癥患者臨床特征主要為社會交往障礙和有限而重復(fù)的行為。當(dāng)前對孤獨癥兒童社交技能的干預(yù)主要從共同注意、情緒識別、情緒表達(dá)、模仿、觀點采擇、發(fā)起互動、輪流、分享、合作、協(xié)作這幾個方面進(jìn)行。[1-2]

增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）是一種能讓用戶通過疊加在真實世界上的虛擬現(xiàn)實看到補充現(xiàn)實的技術(shù)。[3]當(dāng)AR應(yīng)用在教育領(lǐng)域時具有增加學(xué)習(xí)收益和動機(jī)的優(yōu)勢。[4]并且學(xué)習(xí)者是通過真實的環(huán)境來查看虛擬現(xiàn)實，而不是沉浸在另一種現(xiàn)實中，[5]能幫助學(xué)習(xí)者將習(xí)得的技能遷移到真實情境中去。所以越來越多研究者開始研究使用AR來進(jìn)行孤獨癥兒童社交技能的干預(yù)。但目前國內(nèi)對AR應(yīng)用于孤獨癥兒童社交技能干預(yù)的研究較少，需要對如何使用AR進(jìn)行社交技能干預(yù)進(jìn)行研究。

2 AR應(yīng)用于孤獨癥兒童社交技能干預(yù)的研究分析

本文在國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫搜索相關(guān)文獻(xiàn)，篩選出16篇實證文獻(xiàn)。從文獻(xiàn)的時間、研究對象年齡和嚴(yán)重程度、研究內(nèi)容、實現(xiàn)與工具、研究結(jié)果這五個方面進(jìn)行分析。

2.1 時間

將文獻(xiàn)按發(fā)表時間進(jìn)行統(tǒng)計可得圖1，由圖1可以看出AR在孤獨癥兒童社交技能干預(yù)中的應(yīng)用總體是呈增加趨勢。2016年AR進(jìn)入發(fā)展元年，相關(guān)研究的數(shù)量再次增加。

2.2 研究對象

據(jù)統(tǒng)計，16項實證研究中共涉及108名孤獨癥兒童，只有6項研究說明了研究對象的嚴(yán)重程度，其余研究對兒童的嚴(yán)重程度沒有具體區(qū)分和說明，但從實驗說明中可以看出大部分研究對象都不是低功能孤獨癥兒童。對研究對象年齡進(jìn)行統(tǒng)計可知兒童年齡處于2-13歲，平均年齡為5.25歲。

2.3 研究內(nèi)容

在16項研究中，明確是對社交技能進(jìn)行干預(yù)研究的有14項，其余1項是誘導(dǎo)兒童進(jìn)行假裝游戲，從而提高兒童社交技能，另1項是訓(xùn)練兒童識別物體能力，從而增加兒童注意力和溝通能力。在14項研究中，有10項研究與溝通技能相關(guān)，有3項研究與注意力技能相關(guān)，1項研究與合作技能相關(guān)，1項研究與分享技能相關(guān)。

1）溝通

對溝通的研究主要包括兩塊內(nèi)容，一是情緒，二是眼神接觸。目前對情緒的研究主要集中在情緒識別和理解?，F(xiàn)有的干預(yù)方法主要是在照片或真實人臉上添加情緒標(biāo)志，以此來教授孤獨癥兒童情緒識別和情緒理解。使用AR進(jìn)行情緒障礙干預(yù)能將兒童注意力吸引到面部表情上，提高干預(yù)的效率，并且解除干預(yù)的范圍局限。避免眼神接觸是孤獨癥兒童的一種無意識行為[6]。在干預(yù)后，兒童很難繼續(xù)在自然互動中進(jìn)行眼神接觸，或在提示下才能進(jìn)行眼神接觸。以往都是治療師強(qiáng)制性地引導(dǎo)兒童進(jìn)行眼神接觸，使用AR進(jìn)行眼神接觸干預(yù)，兒童可以自己在探索或游戲過程中無意識地產(chǎn)生眼神接觸。實驗證明通過這種自然的眼神接觸干預(yù)，兒童平時的眼神接觸行為也有增加。

2）注意力

孤獨癥兒童在注意力功能的許多領(lǐng)域都表現(xiàn)出廣泛的注意力障礙和缺陷，包括選擇性注意力障礙和持續(xù)性注意力障礙[7]。選擇性注意力指的是兒童即使在注意力分散的情況下也能集中注意力的能力，持續(xù)性注意力指的是在持續(xù)或重復(fù)的活動中長時間集中注意力的能力。孤獨癥兒童只關(guān)注自己的傾向，很難使他們集中注意力在一件事上，而進(jìn)行干預(yù)或社交的基礎(chǔ)就是要使兒童將注意力放在干預(yù)或社交上。實驗證明AR能吸引兒童的注意力，提高他們的選擇性注意力和持續(xù)性注意力。

3）合作

孤獨癥兒童缺少合作行為，合作行為與社會性的許多方面都有關(guān)系，其中模仿能力和共同注意起著重要作用[8]。這對孤獨癥兒童要求較高，所以對孤獨癥兒童進(jìn)行合作技能的干預(yù)顯得較為困難。AR干預(yù)中研究者構(gòu)建了一個合作行為，吸引注意，讓治療師和孤獨癥兒童一起使用相同的代幣完成任務(wù)，以此方式進(jìn)行干預(yù)。研究表明使用AR對合作技能進(jìn)行干預(yù)具有可行性，但干預(yù)效果如何沒有進(jìn)行證明。

4）分享

孤獨癥兒童在分享物品和情緒方面有障礙。目前對分享技能的干預(yù)研究不多，方法主要是家長、老師引導(dǎo)和鼓勵或使用嚴(yán)肅游戲提示和強(qiáng)化。使用AR干預(yù)與嚴(yán)肅游戲類似，即在干預(yù)活動中智能手機(jī)給予分享的提示，完成后給予強(qiáng)化。實驗證明AR干預(yù)后，孤獨癥兒童分享行為數(shù)量增加。

2.4 實現(xiàn)與工具

AR的實現(xiàn)可以分為基于標(biāo)記的和無標(biāo)記的兩種方式。在16項研究中，有11項研究采用的是基于標(biāo)記方式實現(xiàn)，5項研究采用的是無標(biāo)記方式實現(xiàn)?；跇?biāo)記的增強(qiáng)現(xiàn)實就是事先通過射頻識別或開發(fā)平臺將某些特定的圖像或?qū)嵨镒鳛闃?biāo)記，然后在上面疊加虛擬現(xiàn)實。這種方式比較簡單常見。無標(biāo)記的AR有兩種，一種是定位，在特定的位置顯示虛擬現(xiàn)實;另一種是算法識別，識別出對象后顯示相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實。

AR工具包括硬件工具和軟件工具。硬件工具可以分為跟蹤工具、顯示工具和計算機(jī)。統(tǒng)計文獻(xiàn)中的硬件工具發(fā)現(xiàn)有6項研究使用了智能手機(jī)，5項研究使用了平板電腦和計算機(jī)，2項研究使用了智能眼鏡，作為跟蹤工具和顯示工具。有4項研究使用了攝像機(jī)，1項研究增加了手勢控制器，1項研究增加了體感設(shè)備，作為跟蹤工具。有3項研究使用了顯示屏作為顯示工具。

2.5 研究結(jié)果

總結(jié)16項研究，可以得到以下研究結(jié)果。1）孤獨癥兒童能接受AR的干預(yù)，并且能夠使用智能手機(jī)、平板電腦、智能眼鏡、手勢控制器等硬件工具。2）AR干預(yù)能提高孤獨癥兒童的注意力和溝通能力，并且習(xí)得的注意力和溝通能力可以維持。

3 討論

3.1 AR在社交技能干預(yù)中的作用

AR在社交技能中的作用可以分為兩類。一類是作為輔助工具，即在已有的社交技能干預(yù)方法加入AR，例如社交指南課程、視頻建模法、社會故事法與AR結(jié)合使用。這是剛開始應(yīng)用新技術(shù)時較安全有效的途徑。AR輔助使得訓(xùn)練更有趣，更貼近現(xiàn)實生活，從而提高干預(yù)效果，促進(jìn)技能的維持和泛化。另一類是作為干預(yù)工具，利用AR的識別功能和即時反饋，在孤獨癥兒童平時生活中或創(chuàng)設(shè)的情境中給予指導(dǎo)。例如使用智能眼鏡、智能手機(jī)進(jìn)行移動社交。這類干預(yù)對程序設(shè)計的要求比較高，但若功能設(shè)計得齊全，也許能為孤獨癥兒童提供終身的社交技能指導(dǎo)。

3.2 使用AR進(jìn)行社交技能干預(yù)研究的特點

1）干預(yù)的社交技能單一

社交技能的學(xué)習(xí)過程可以分為陳述性規(guī)則學(xué)習(xí)和程序性行為學(xué)習(xí)兩個階段。目前，使用AR干預(yù)的大多是注意力、情緒等認(rèn)知方面的社交技能，對于模仿、協(xié)作、分享等既有認(rèn)知又有操作的行為社交技能進(jìn)行干預(yù)的很少。已有研究證明使用AR教授孤獨癥兒童任務(wù)鏈?zhǔn)郊寄芫哂杏行訹9]。并且動作捕捉技術(shù)能及時精確地捕捉到用戶的行為數(shù)據(jù)，使得AR在行為干預(yù)方面更有優(yōu)勢。所以之后的AR干預(yù)研究可以擴(kuò)增社交技能的范圍。

2）使用可穿戴設(shè)備和體感控制器進(jìn)行干預(yù)的研究增多

從2017年開始，智能眼鏡、手勢控制器、體感設(shè)備這些AR硬件設(shè)備逐漸被應(yīng)用到社交技能干預(yù)中。不同年齡、不同嚴(yán)重程度的孤獨癥患者對智能眼鏡都具有良好的耐受性和實用性[10]，不同嚴(yán)重程度的孤獨癥兒童也都能愉快地使用手勢控制器。智能眼鏡使得兒童眼睛、虛擬現(xiàn)實、真實現(xiàn)實始終在同一線上，保證了兒童能及時看到AR畫面，接受干預(yù)。常用在與面部相關(guān)的社交技能干預(yù)中。手勢控制器和體感設(shè)備使得兒童能通過手勢和肢體控制虛擬現(xiàn)實，增強(qiáng)了真實感，有利于行為社交技能的習(xí)得。而且這些設(shè)備的加入使得干預(yù)的方式更加多樣化。

4 結(jié)論和展望

AR在孤獨癥兒童社交技能干預(yù)中的應(yīng)用有輔助和直接兩種途徑，并且在注意力、眼神接觸、情緒識別和理解方面干預(yù)效果顯著，干預(yù)中習(xí)得的技能也能夠維持。AR應(yīng)用研究中一般使用智能手機(jī)和平板電腦作為干預(yù)工具，近年來出現(xiàn)了使用智能眼鏡、手勢控制器和體感設(shè)備作為干預(yù)工具的研究。雖然使用AR干預(yù)效果好，但是仍存在著干預(yù)技能和對象類型少，缺乏合適的教學(xué)支架的問題，因此筆者提出了以下研究展望。

增加對行為社交技能的干預(yù)研究。雖然信息技術(shù)對孤獨癥兒童社交技能的習(xí)得有好處，但對著電子屏幕久坐不利于兒童的身體行為和健康。行為社交這類高層次的社交技能對孤獨癥兒童來說具有一定的難度，除了需要意識的訓(xùn)練，還需要行為的實踐。AR在具有信息技術(shù)干預(yù)的優(yōu)點以外，同時還能提供讓孤獨癥兒童身體力行社交行為的機(jī)會。

不同嚴(yán)重程度的孤獨癥兒童有不同的社交方式。與高功能孤獨癥兒童相比，低功能孤獨癥兒童社交技能更低下，強(qiáng)化干預(yù)后的維持和泛化也更差[11]。他們可能需要的是簡單的社交干預(yù)，動機(jī)的激發(fā)，反饋和強(qiáng)化合適的行為[12]。AR具有吸引注意力、即時反饋、促進(jìn)技能維持和泛化的優(yōu)勢，理論上在針對低功能孤獨癥兒童社交技能干預(yù)中能起更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] Vasiliki Totsika，Richard P.Hastings，Eric Emerson，Damon M.Brridge，Gillian A.Lancaster.Prosocial skills in young children with autism，and their mothersphychological well-being：Longitudinal relationships[J].Research in Autism Spectrum Disorders，2015（13）：25-31.

[2]范曉壯.機(jī)器人用于自閉癥譜系障礙兒童社交技能干預(yù)研究的綜述[J].現(xiàn)代特殊教育，2015（14）：34-37，57.

[3] Azuma R.A survey of augmented reality[J].Presence：Teleoperators & Virtual Environments，1997，6（4）：355-385.

[4] Juan Garzón， Juan Acevedo. Meta-analysis of the impact of augmented reality on studentslearning gains[J]. Educational Research Review， 2019（27）， 244-260.

[5] Bower M，Howe C，Mccredie N，et al.Augmented Reality in education-cases， places and potentials[J].Educational Media International，2014，51（1）：1-15.

[6] Madipakkam A R，Rothkirch M，Dziobek I，et al.Unconscious avoidance of eye contact in autism spectrum disorder[J].Scientific Reports，2017，7（1）：13378-13378.

[7] Escobedo L，Tentori M，Quintana E，et al.Using Augmented Reality to Help Children with Autism Stay Focused[J].IEEE Pervasive Computing，2014，13（1）：38-46.

[8] 李晶，朱莉琪.高功能孤獨癥兒童的合作行為[J].心理學(xué)報，2014，46（9）：1301-1316.

[9] Cihak D F，Moore E J， Wright R，et al.Evaluating Augmented Reality to Complete a Chain Task for Elementary Students with Autism.[J].Journal of Special Education Technology，2016，31（2）：99-108.

[10] Keshav N U.Social Communication Coaching Smartglasses： Well Tolerated in a Diverse Sample of Children and Adults With Autism[J].Jmir Mhealth and Uhealth， 2017，5（9）.

[11] Benitzchak E，Zachor D A.The effects of intellectual functioning and autism severity on outcome of early behavioral intervention for children with autism[J].Research in Developmental Disabilities，2007，28（3）：287-303.

[12] Simpson L A，Bui Y.Effects of a Peer-Mediated Intervention on Social Interactions of Students with Low-Functioning Autism and Perceptions of Typical Peers[J].Education and training in autism and developmental disabilities，2016，51（2）：162-178.

【通聯(lián)編輯：王力】