孤独症儿童虚拟情境教学困惑的案例分析*

汪辰＊＊1，2张一春＊＊＊1姚丹珺2
(1．南京师范大学教育科学学院南京210024;2．苏州工业园区仁爱学校江苏苏州215000)

［摘要］虚拟情境教学是情境教学的延伸与拓展，以虚拟现实技术为载体的孤独症儿童干预研究正得到越来越多的关注。基于国内一所特殊教育学校创设的虚拟情境课程开展行动研究，通过梳理典型案例，分析特殊教育教师面临的技术应用困惑、情境迁移困惑及课程开发困惑，提出以下建议:活用技术，赋能孤独症儿童的有效教学;虚实互嵌，实现孤独症儿童的技能迁移;潜能开发，撬动孤独症儿童的课程变革;数据挖掘，完善多模态教学的行为分析;信息对称，构建和谐的师生互动关系。
［关键词］孤独症儿童;虚拟情境教学困惑;技术应用困惑;情境迁移困惑;课程开发困惑
［中图分类号］G760

一、引言

虚拟情境教学是一种新型教学方式，其依托虚拟现实(VirtualReality，以下简称VR)技术的教育应用拓宽、丰富并创造出一种适合学生学习的特殊情境，对提高教师教育技术水平、改善教学环境、丰富教学资源、优化教学过程等有重要作用［1］。相较于传统的教育干预模式或环境，虚拟情境教学具有的环境与对象的开放性、目标与内容的生活化、手段与结果的循证性等特点，使得它在孤独症教育领域也得到了广泛应用，对培养孤独症儿童安全意识、改善情绪行为、提升社交技能、激发学习潜能等均有积极影响。
回顾近5年来国内外开展孤独症儿童干预研究的文献不难发现，运用VR技术对孤独症儿童实施教育康复的研究正逐渐增多。Adjorlu等人利用虚拟情境开展孤独症儿童生活技能训练，并将其应用于真实购物场景中［2］。Tsikinas等人分析了54项孤独症儿童参与虚拟仿真游戏的研究后发现，孤独症儿童在虚拟情境的游戏学习中有积极表现，尤其体现在社交沟通领域［3］。Zhao等人对12名孤独症儿童以及12名普通儿童在合作性虚拟环境教学中的表现进行研究发现，VR教学可以促进孤独症儿童的合作学习及沟通能力［4］。任青对70例孤独症儿童进行体感游戏实验后发现，基于VR技术的治疗手段能显著改善孤独症儿童的社交障碍，提高日常生活技能，减少异常情绪行为［5］。
除实证研究外，也有学者对VR技术在孤独症儿童教育中的应用提出建议。郭文斌等人提出，干预者创设的VR情境要满足孤独症儿童的个性化需求，借助VR技术实现多场景、多事件、多角色扮演的反复重现和相互切换［6］。刘妍等人建议，开放VR教学设计的角色，鼓励一线教师参与定制化的VR资源建设，优化凸显情感元素的VR学习内容，设计多感知渠道的知识情境，形成“设计—教学—诊断—反馈—干预”的学习资源设计，以提高学习者的认知水平和综合能力［7］。因此，随着对孤独症儿童虚拟情境教学研究的深入，对特殊教育教师也提出了更高的要求。如何在虚拟情境教学中体现个别化支持，如何为孤独症儿童按需定制适合的VR学习资源等都成为孤独症儿童虚拟情境教学过程中值得思考的问题。
综上所述，虚拟情境教学与孤独症儿童教育康复的结合不仅在国际上已成为热门研究领域，在国内孤独症儿童的教育康复中也得以应用，且逐渐呈现出服务于不同学科、不同领域的发展态势。但是，对于孤独症儿童虚拟情境教学内容的设计、教学资源的开发、教育大数据的应用等方面，还需要特教从业者结合现代教育技术、教与学的相关理论进行持续探索。本研究通过深入孤独症儿童虚拟情境教学现场后形成的观察案例，重点分析特殊教育教师在开展孤独症儿童虚拟情境教学时面临的困惑，进而提出针对性的教学建议，旨在提升孤独症儿童的虚拟情境教学质量。

二、研究方法

对S市某特殊教育学校“虚拟情境”课程(该校孤独症儿童校本特色课程之一)开展为期一个学期的行动研究。研究对象为参与该课程的2名孤独症儿童(初中学段，中重度程度，口语能力较差)及1名授课教师(授课教师也同为研究者)。教学活动以XBOX360、体感感统训练仪等设备中的虚拟游戏软件(如“大冒险”“安全过马路”)为主要教学媒介。从2021年3月至6月，研究者利用与该班级儿童每周开展一次虚拟情境教学的机会，通过及时撰写教学后记、记录听课教师反馈意见、拍摄课程教学录像、参与课程教研、家长访谈等活动汇总形成教学案例资料包(见表1)，内容包括个别化教学设计、教育叙事文本、访谈文本、教学视频等，并试图从虚拟技术应用、虚拟情境创设、虚拟课程开发三个维度进行分析，明确教师的教学困惑，以期形成有价值的教学建议。

三、孤独症儿童虚拟情境教学困惑的分析

在对孤独症儿童虚拟情境教学案例资料进行整理及初步分析后，研究者概括出技术应用、情境迁移和课程开发三个方面的教学困惑，并结合三个典型案例展开叙述和分析。

(一)技术应用困惑:技术何以支持孤独症儿童“有效教学”

案例1:技术与个别化设计的挑战
在“大冒险”虚拟游戏情境中，当授课教师强调完课堂纪律并提出“看到行进路线上出现红色箭头时完成跳跃”的个人任务后，就喊小A和一位伙伴一起上来参与。游戏中，小A自始至终都很少会在红色箭头标识出现时主动做出跳跃的动作。即使教师一直站在小A旁边，边说边示范动作，他也很难独立完成。很快，一轮游戏结束，教师没有点评小A的表现，而是让其他学生陆续上来游戏。当小A回到座位上后，他时而望向前面，时而“晃动”自己的手，被教师要求“坐坐好”没多久后，又开始继续“摇摆”自己的身体，显得无所事事，直到第二次上来参加游戏。此时，距离第一轮游戏已过去了七八分钟，在此期间，课堂热闹依旧，大部分学生都争先恐后想上来参与，但授课教师似乎忘记了要让小A学习领会“看到红色箭头—完成跳跃”的任务要求。
虚拟情境的创设依赖于VR技术的开发与应用，但倘若只创设某一种或某一类虚拟情境，未将虚拟情境融入教学设计或应用于某一个教学场景，那么虚拟情境就是一种静止的情境，而虚拟技术也只能是衬托该情境的背景技术而已。在这一问题上，教师很容易出现两种常见的表现:一是在课堂教学中过度使用虚拟技术，具体表现为教师有意或随意创设一种虚拟情境，让孤独症儿童从上课伊始直至结束都看似“沉浸”在这样的情境中(如案例1)，但是对于是否真正参与、如何有效参与、参与后该做什么却没有要求。二是只在某一个非关键教学环节中使用虚拟技术，具体表现为教师在课前热身、课中游戏或课后放松环节使用虚拟情境，以引起孤独症儿童的注意、改善出现的问题行为或兑现奖励为目的。例如，教师会对孤独症儿童遵守课堂常规“作承诺”，以最后玩五分钟虚拟游戏为“奖励”，这显然弱化了虚拟情境应有的功能和作用。

(二)情境迁移困惑:情境何以触发孤独症儿童“技能迁移”

案例2:“虚拟”与“现实”的沟壑
孤独症儿童小B正在与伙伴一起进行“安全过马路”的虚拟情境游戏。当虚拟场景中的“绿灯”亮起时，授课教师告知大家“绿灯亮了，可以过马路了”，这时小B可以跟随伙伴一起走过“斑马线”;当“红灯”亮起时，教师告知“红灯啦，请停下来等待”，小B也会跟着同伴一起等待。在随后的个人练习中，他也能在教师提醒下做到这些。可是在一次外出活动要过马路时，教师发现小B在有红绿灯的路口总是踟蹰不前，显得很焦虑。他不知道该向哪处观察，更不知道该怎么过马路，最后只能在教师帮助下过马路。当向家长了解孩子是否尝试过独立过马路时，妈妈回复说:“还不敢让他一个人走，都是我们大人陪着一起过马路的。”
在虚拟情境教学中，会存在“虚拟”与“现实”不匹配的现象，那么如何看待这个问题呢?首先，从“具身学习”的视角来看，虚拟情境可以模拟出孤独症儿童平时很少接触到的生活环境，使他们可以通过具身参与中的反复练习来巩固技能学习。但是当从虚拟的生活教学情境转入真实情境时，即使面对熟悉的情境，孤独症儿童也较难或根本无法展现出相应的技能以独立解决突如其来的挑战。例如，案例2中的孤独症儿童虽然能够顺利完成“安全过马路”虚拟情境任务的学习，可一旦转换到真实复杂的生活场景中时，仍然会出现遗忘技能或技能发展不充分的情况。其次，从“场域学习”的角度来看，在虚拟情境教学的特定场域中，教师、孤独症儿童、虚拟设备、教辅具等的相互关系如何，什么样的关系有利于触发孤独症儿童关键技能的迁移，这是值得教师思考的问题。如果教师只一味创设情境而没有厘清情境中各要素之间的关系，就可能拘囿于“情境中的教学”，而没有进入“生活中的教学”。

(三)课程开发困惑:课程何以保障孤独症儿童“意义建构”

案例3:补偿缺陷还是开发潜能
对虚拟情境课程的探讨是学校教研活动的内容。学期初，当任教虚拟情境课程的教师忙着准备一学期的课程计划时，他们一般都会从学校编制的“虚拟情境课程”校本教材中选取教学目标和内容，再根据孤独症学生障碍缺陷及个别化教育评估目标，或侧重于运动协调的动作康复训练，或聚焦于语言表达的认知沟通训练，或只投入于注意力、听指令等基础性能力的补偿训练，再将所选择的目标和内容细化并分解到月主题、周计划中，并定期评估长短期目标，以作为学生能力提升与否、教材使用评价和监测课程教学是否顺利完成的指标。
建构主义学习理论强调学习是意义建构的过程。面对课程何以促进孤独症儿童的“意义建构”的困惑，就要先理解虚拟情境课程的本质以及课程与教学之间的关系。传统意义上的课程“二元论”思想很容易将“内容与过程”“目标和手段”进行剥离［8］。案例3中，当教师在学期初准备孤独症儿童的虚拟情境教学工作时，经常会直接“照搬”已有教材，将其作为虚拟情境教学的全部。教师也可能将课程作为学期教学计划中的一个方面，而将教学作为达成学期目标的手段。当虚拟情境中教师的教学评价成为“手段”时，就不得不与促进孤独症儿童发展的“目的”相背离。因此，割裂看待课程与教学并不会帮助教师理解孤独症儿童教育教学的本质，更无法维持其“意义建构”的生成;相反，只有整合课程与教学，教师才可能出现重“实践”而轻“反思”的现象［9］，导致教师在虚拟情境教学中缺乏对孤独症儿童课程教学适应性、主体性的“思考”。例如，当孤独症儿童参与到集指令训练、动作协调、沟通表达等于一体的整合性虚拟情境课程时，教师应思考如何激发并利用他们的学习潜能，而不仅仅是弥补个体在遵从指令、协调连贯以及语言表达上的缺陷。

四、提升孤独症儿童虚拟情境教学质量的建议

(一)活用技术，赋能孤独症儿童的有效教学
教师是否能“活用”虚拟技术，对赋能孤独症儿童的有效教学至关重要。有研究者提出，未来虚拟情境的研究需要关注到技术的特殊性、干预的模式以及参与者的需求［10］。崔允漷在论述有效教学时就指出，教师需凭借自身的信念和积极的行动，更好地促进儿童的进步和发展，实现教学效益［11］。“活用”技术首先应以意识为先。例如，在课前教师要对孤独症儿童参与某项虚拟情境活动或面对某个虚拟情境场景时可能出现的行为表现形成预期;在课中教师能灵活借助语音、视频等自动摄录技术进行课堂观察记录;在课后教师能及时结合课堂评估数据进行教学评价及修改、优化教学设计。其次，方法为要。掌握“技术活用”的方法是赋能孤独症儿童有效教学的路径。例如，在案例1“大冒险”的虚拟游戏情境中，教师可以利用游戏后系统中的“照片回放”技术或现场即时拍摄回放的形式，让孤独症儿童参与到观察学习中来，收获观察的经验。最后，习惯为链。教师要善于形成“技术活用”的习惯，时刻将技术运用与情境创设、虚拟情境课程开发相结合，凸显以数据、证据为基础的有效教学，这也是推动虚拟情境跨领域、跨学科创新发展的有力保障。

(二)虚实互嵌，实现孤独症儿童的技能迁移
戴尔“经验之塔”中“做的经验”提倡儿童的学习应当结合多种形式的实践活动展开［12］。这一思想的提出为纾解孤独症儿童虚拟情境教学困惑带来了新的启示。孤独症儿童需要“虚实互嵌”的学习体验，一方面，是学习材料的虚实交互。通过虚拟技术创设出沉浸、交互、想象三者并存的游戏或生活情境，让孤独症儿童在“玩(做)中学”“学(做)中玩”，全面渗透、综合开发孤独症儿童的动作、语言、社交、情感等能力。例如，在设计孤独症儿童“安全过马路”虚拟情境主题教学时，可以尝试通过师生制作“红绿灯”道具及布置“仿真马路”现场，进行“做的经验”或“设计的经验”的学习;通过“安全过马路”故事表演进行“演戏的经验”学习;进行虚拟情境下的观察学习;开展真实环境下的“过马路”练习，达到“虚实互嵌”、层层递进的学习衔接与交互。另一方面，是学习场景的虚实交互。结合虚拟情境中已经习得的或即将习得的技能目标，教师可以创设或直接利用真实的生活情境，实现“虚实互嵌”的交互学习。在案例2“过马路安全技能”的虚拟情境学习中，有研究者发现，孤独症儿童在调整后的沉浸式虚拟训练环境中表现出了“掌握的标准”(masterycriteria)。同时，在VR训练中加入包含有干扰因素的长视频，可以帮助孤独症儿童在自然环境中实现技能迁移［13］。

(三)潜能开发，撬动孤独症儿童的课程变革
首先，孤独症儿童虚拟情境课程的潜能开发指向需要凝炼课程的整合性思想。孤独症儿童普遍存在对抽象概念、事物、语言的理解困难，如果仅以某一项能力的训练或某一门学科教学为背景开展虚拟情境教学，呈现的碎片化的知识和技能可能无法被孤独症儿童所吸收和内化。相反，整合性的课程学习路径可能更符合孤独症儿童的学习需求，注重“动作学习”“视觉或图像学习”“情绪情感学习”为主要学习内容，同时也不能忽视孤独症儿童对某些虚拟情境的特殊偏好。其次，游戏课程化思想或许可以将孤独症儿童的主动学习视为教学的优先级，置于有意义的经验建构中。游戏课程化是以游戏活动为本体，注重游戏生成课程，教师可根据孤独症儿童在虚拟情境或游戏中表现出的需求、动机等，设计与课程和儿童发展相关的内容，从而让儿童在丰富的课程内容中形成并内化自己独特的学习经验［14］。在内容层面上，教师可以根据孤独症儿童的认知发展特点，从虚拟情境中生成需要练习并掌握的知识或技能，将其分解为课程的长短期目标。国内有研究者将儿童发展的五大领域(健康、语言、社会、艺术、科学)作为特殊儿童虚拟情境教学的核心内容［15］，但基于这些领域的课程开发、教学设计以及干预路径如何保障孤独症儿童的潜能开发，仍然需要在教学实践中予以循环验证。最后，在方法层面上，教师之间也可通过协作来实施整合式的教学思想和行动，给予孤独症儿童更多体验学习的机会，而非指令化、机械式的口头教授。另外，教师也可以和孤独症儿童一起准备符合其学习特点或学习风格的学习工具包，事先放置一些完成任务需要的操作性工具材料以及符合个体需求的特色教辅具，如图片沟通本、触觉按摩刷、挤压球等，为孤独症儿童学习潜能的开发提供工具支持。

(四)数据挖掘，完善多模态教学的行为分析
教学多模态数据是指凭借教学过程中收集来的各种不同类型的数据，对某一种教育现象进行多角度、全方位的分析与解释［16］。第一，基于多模态数据挖掘的教学反思有助于教师为孤独症儿童进行更具个性化、差异化的教学设计。多模态数据分析技术可以处理教师的“教”和学生的“学”中产生的大数据，包括教学视频数据、教学文本数据等，也涵盖一般肉眼很难观察到的数据，如对儿童的心率状态、眼动轨迹等进行实时监测和反馈，有利于教师进一步观察分析孤独症儿童的行为偏好和学习特点。例如，在虚拟情境教学过程中，教师可以利用已掌握的多模态数据，为优化下一阶段的教学设计提供依据。第二，基于多模态数据挖掘的教学分析有助于教师探索孤独症儿童有效教学的共性特征。多模态形式的数据呈现可以帮助教师归纳、概括孤独症儿童在虚拟情境教学中的学习及认知规律，通过个案的累积，为教师今后开展孤独症儿童其他形式的教育教学活动提供内容与策略支持，同时也能帮助化解诸如案例1中出现的技术应用与个别化设计的挑战。有专家指出，多模态数据分析技术将打破以往凭借“个人经验”或仅使用“普适化理论”为主的教学模式，进而帮助教师形成“实践性知识”(practicalwisdom)，推动教师的教学反思与创新［17－18］。

(五)信息对称，构建和谐的师生互动关系
信息对称是指数字化环境中的任何个体，都应以一种平等的方式获取所需要的信息并达到掌握信息的相同水平，是相对于“信息不对称理论”而提出的［19］。理解信息对称环境下的师生关系是构建和谐有效互动关系的重要路径之一。首先，虚拟情境教学中的教师与孤独症儿童之间应当建立和谐、平等的互动关系，教师成为教学活动的支持者、教辅具的提供者、教学内容的改良者，而孤独症儿童则通过合适的材料、适宜的环境和适当的活动参与学习。有学者指出，在信息对称环境中师生“主体间性”的表达需要相互承认、相互信任、相互尊重、相互对话和交流［20］。其次，和谐的师生关系应当有效整合教学结构中的各个元素。何克抗提出，教学结构是教师、学生、教材和媒体在教学环境中相互联系、相互作用的体现，也是教育思想、教与学理论的重要体现［21］。虚拟情境教学中信息对称的师生关系不仅是教师、学生、教材三者之间的互动关系，还融合了新媒体技术、沟通类教辅具、视觉提示系统等元素，进而形成一种特定的互动学习场。从案例2的分析中发现，“虚实互嵌”的交替学习进程中，不但有虚实场景交互的要求，也需要孤独症儿童、指导者、学习材料等各教学元素间的积极交互。最后，和谐融洽的师生关系还需要教师走进孤独症儿童的内心世界，唤起同理心，更加深入地了解课堂中孤独症儿童的需求，研究他们的认知风格、学习特征、喜好兴趣等。有研究者呼吁，要为孤独症儿童构建“支持性教育环境”，融“显性的物质环境”与“隐性的心理环境”于多维度的环境中［22］。

五、结论

从孤独症儿童虚拟情境教学的典型案例分析中可以发现，技术、情境与课程不但是支撑孤独症儿童顺利参与虚拟情境课程学习的关键条件，而且是影响孤独症儿童虚拟情境教学质量的核心因素。将虚拟情境应用于孤独症儿童的教育康复可能会面临未知的挑战，也是特殊教育工作者们深入理解孤独症儿童并为其提供适当教育的必经之路。本研究结合三个典型案例，着重分析了教师在孤独症儿童虚拟情境教学时出现的技术应用困惑、情境迁移困惑和课程开发困惑，并提出了针对性的教学建议。尽管我国对于孤独症儿童虚拟情境教学策略的探索才刚刚起步，但认知学习风格的个性差异、虚拟教学技术的更新迭代以及教师教学理念的更新重塑，都将为孤独症儿童教育教学研究注入新的活力。

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