吳林宇　禹東川

摘 要 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，研究者逐漸認識到計算機輔助技術(shù)可以成為孤獨癥兒童干預(yù)治療領(lǐng)域的有效工具，其中體感游戲以其獨特的優(yōu)勢實現(xiàn)了人與計算機的有效互動。本文梳理了體感游戲的發(fā)展歷程及在教育領(lǐng)域的應(yīng)用狀況，并分析了該方法在孤獨癥領(lǐng)域運用的可行性，另外從面向孤獨癥兒童的體感游戲的設(shè)計、干預(yù)治療的信效度以及目前面臨的困難進行總結(jié)和反思，提出了相應(yīng)的解決方法，以期為我國在該領(lǐng)域的應(yīng)用研究提供借鑒和啟示。

關(guān)鍵詞 孤獨癥兒童 體感游戲 干預(yù)

中圖分類號：R749.94 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.04.077

Abstract Technology-aided instruction and intervention is an evidence-based intervention program for autistic children. With its unique advantages， the somatic games could provide with effective human-computer interaction activities， suggesting remarkable potentials in the special education. The current study reviews the development of somatic games， their theoretical principles， and its application in the research domain. Then we analyzed the feasibility of somatic games in improving autistic children's abilities， the reliability and validity of such intervention program and even its challenges. Finally， the potential solutions are given so as to enlighten the better and more professional application in our country.

Key words autistic children； somatic game；intervention

0 引言

孤獨癥譜系障礙（Autism Spectrum Disorder ，ASD簡稱孤獨癥），是一種廣泛性發(fā)育障礙，由美國兒童精神病醫(yī)生Kanner在1943年發(fā)現(xiàn)并命名。醫(yī)學(xué)上被診斷為孤獨癥需滿足以下條件：社會交往障礙、溝通交流障礙、興趣狹隘和刻板行為，且孤獨癥大都發(fā)病較早，約在3歲之前就會表現(xiàn)出典型的孤獨癥行為。①據(jù)2014 年美國疾病控制中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）的數(shù)據(jù)，孤獨癥譜系障礙兒童的出現(xiàn)率已高達1： 68（約14.7‰）。②在我國，孤獨癥的發(fā)生率呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，根據(jù)部分省市和地區(qū)進行的流行病學(xué)調(diào)查公布的數(shù)據(jù)分析推算，我國的孤獨癥個體可能超過1000萬，其中0～14歲少年兒童的數(shù)量可能超過200萬。由此可見，孤獨癥已是一種發(fā)病率極高且極應(yīng)受到重視的精神障礙，迫切需要一定的干預(yù)措施。經(jīng)過多年的發(fā)展研究，針對孤獨癥兒童在認知、行為、語言等方面的研究方法層出不窮，然而經(jīng)過循證實踐被證明有效的方法并不多。2014 年，美國國家專業(yè)發(fā)展中心公布了數(shù)十種干預(yù)方法，包括認知行為干預(yù)、體育鍛煉、示范、腳本法和結(jié)構(gòu)化游戲小組等，并將計算機輔助指導(dǎo)和語音生成設(shè)備兩種方法擴展為技術(shù)輔助教學(xué)及干預(yù)。③這是技術(shù)輔助教學(xué)和干預(yù)首次作為一種循證實踐的方法被提出來。已有研究表明基于計算機輔助技術(shù)的教育和干預(yù)方法已被應(yīng)用于孤獨癥兒童不同方面的康復(fù)訓(xùn)練，如聲音模仿、詞匯與閱讀技能學(xué)習(xí)、社會參與技能學(xué)習(xí)、空間規(guī)劃和安全技能學(xué)習(xí)等。④

計算機輔助教學(xué)技術(shù)在國外已經(jīng)比較成熟，近期快速發(fā)展的交互技術(shù)在教育領(lǐng)域顯示巨大的潛力。交互技術(shù)是指通過計算機輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術(shù)，因此也稱為人機交互技術(shù)，⑤體感技術(shù)就是其中之一。體感游戲是一種依賴于體感技術(shù)，通過肢體動作來進行操作，具備立體顯示和肢體感知的全身互動電子游戲。⑥它應(yīng)用了自然交互界面，擺脫對傳統(tǒng)的鼠標和鍵盤的依賴來實現(xiàn)和人的有效互動，成為了區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù)最大的亮點。以美國為首的西方國家已開始了體感游戲?qū)陋毎Y兒童干預(yù)的探索，并有效提高他們在注意分配、情緒調(diào)節(jié)、社交、運動等技能，而國內(nèi)關(guān)于這方面的研究才剛起步。

1 體感游戲的發(fā)展及干預(yù)可行性分析

體感游戲是隨著計算機交互技術(shù)的發(fā)展而逐步興起的游戲類型，日本任天堂公司發(fā)售的紅白機等需要游戲光槍作為支援的游戲是體感游戲的雛形，后來出現(xiàn)了與游戲主機平臺配合使用的感測器、感應(yīng)環(huán)等，但是這些傳統(tǒng)的游戲方式無法擺脫操控上的依賴，甚至對生理存在傷害。因此，順應(yīng)時代潮流，基于體感技術(shù)的游戲機被推出，受到了廣大游戲玩家一致好評。2009年，微軟單獨推出Kinect，徹底顛覆了傳統(tǒng)游戲手柄進行的單一操作，擺脫了玩家必須借助外界設(shè)備對體感游戲進行操作的問題，引領(lǐng)了人機交互的新時代。近年來，體感游戲在國內(nèi)的發(fā)展也十分迅速，由中科院與泰山產(chǎn)業(yè)集團聯(lián)合研發(fā)的愛動體感運動機成為了國內(nèi)領(lǐng)先的體感游戲品牌。同時在體感游戲的創(chuàng)新應(yīng)用方面也取得一定的研究成果。例如，Gallo，L.研發(fā)了一個智能的、且具有高度互動性的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)控制器，將Kinect作為輸入設(shè)備，幫助用戶在一定的范圍之內(nèi)，通過肢體動作和系統(tǒng)進行互動。該系統(tǒng)不需要復(fù)雜的調(diào)試，醫(yī)務(wù)人員可以在無菌實驗室中使用。⑦Daniel Sales等基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究了一款自主神經(jīng)系統(tǒng)，用Kinect作為感測器來識別不同的環(huán)境，從而將機器人正確地引導(dǎo)到目的地。⑧體感游戲在教育領(lǐng)域的使用也不斷擴大，如：馬建榮等向我們介紹了利用體感技術(shù)親自進行游戲設(shè)計的思路以及體感技術(shù)良好的教學(xué)效果。更多的研究人員將其用于特殊教育領(lǐng)域患者的康復(fù)治療，浙江工業(yè)大學(xué)教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的徐云探討體感游戲?qū)χ钦蟽和娜粘９δ堋⒔涣髂芰鸵苿幽芰Φ母深A(yù)效果，⑨天津人民醫(yī)院康復(fù)科的王靜醫(yī)師探討體感游戲Kinect對腦卒中患者執(zhí)行功能障礙的康復(fù)有效性。⑩北京師范大學(xué)教育學(xué)部孤獨癥研究中心的雷顯梅等對體感游戲改善孤獨癥兒童的動作技能進行了研究分析，豘這些國內(nèi)教育人士在特殊教育領(lǐng)域所取得的成果為進一步研究奠定了良好的基礎(chǔ)。

體感游戲與教育的整合具有一定的理論和實踐基礎(chǔ)。首先在體感技術(shù)創(chuàng)設(shè)的情境中，學(xué)生是主角，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以強化學(xué)習(xí)成果。體感游戲創(chuàng)設(shè)的豐富多彩的情境，為學(xué)生們創(chuàng)造了眾多學(xué)習(xí)知識、使用知識、適應(yīng)生活的機會。其次，體感游戲的干預(yù)治療具有一定的心理學(xué)基礎(chǔ)。具身認知理論認為：“思維和主張在很大程度上都依賴身體，身體的活動方式?jīng)Q定了我們?nèi)绾握J識世界和感知世界?！盋hao等人在2013年測試了基于Kinect 的體感交互學(xué)習(xí)環(huán)境與鼠標操作的學(xué)習(xí)環(huán)境哪一個更利于學(xué)生學(xué)習(xí)，將32人分成了實驗組和對照組，對他們進行前后測，實驗組可以在體感交互的環(huán)境下用自己的身體控制虛擬角色呈現(xiàn)相應(yīng)的動作，實驗結(jié)果顯示：體感交互環(huán)境組比鼠標操作環(huán)境組的學(xué)習(xí)成績要好，說明基于Kinect 的體感交互學(xué)習(xí)展現(xiàn)了在具身認知理論下的學(xué)習(xí)效果。豙其他研究顯示出了類似的效果，適當?shù)纳眢w活動可以促進學(xué)習(xí)過程。豛體感技術(shù)的出現(xiàn)使學(xué)生的學(xué)習(xí)處于游戲化，學(xué)生積極地調(diào)動自己的感官從而獲得較理想的成績。John Medina的實驗證明了運動可以將人體的大部分血液帶進大腦，從而提升自己的注意力。豜針對孤獨癥兒童，已有相關(guān)研究證明了他們存在的問題行為與身體活動之間的關(guān)系。豝由此可見，適當?shù)纳眢w活動有助于提高他們的身體靈活性，減少破壞行為和課堂擾亂行為。體感游戲在孤獨癥兒童的干預(yù)治療方面具有一定的可行性。

2 體感游戲的設(shè)計以及信度

目前，已有的體感游戲中既有商業(yè)游戲也有研究者自行設(shè)計的游戲。商業(yè)游戲內(nèi)容涉及面廣，如球類運動、體育競技等，而教育類游戲資源較稀缺，這也影響了游戲場景的多樣性和游戲的趣味性。在教育領(lǐng)域，設(shè)計者根據(jù)孤獨癥兒童的特點設(shè)計的游戲具有一定的價值，如Garzotto等人研究中的“圖像重疊”游戲和Bartoli 等人在2014 年研究中的“泡泡游戲”、“空間游戲” 和“形狀游戲”都是根據(jù)孤獨癥兒童的特點和學(xué)習(xí)需要自行設(shè)計和開發(fā)的。豞豟在國內(nèi)也有根據(jù)兒童的認知特點自行設(shè)計的人機交互的游戲，比如鄭晶瑩對兒童教育類體感游戲用戶界面的研究豠以及孟奇基于人機交互技術(shù)根據(jù)童話故事進行的相關(guān)設(shè)計豣等，其中專門為孤獨癥兒童設(shè)計的游戲相對較少。關(guān)于孤獨癥兒童的體感游戲設(shè)計，專家提出了一些注意要點：（1）規(guī)則簡單，易于操作。由于孤獨癥兒童在理解復(fù)雜規(guī)則方面的能力欠缺，游戲設(shè)計的任務(wù)難度不能太高，防止孩子們產(chǎn)生畏難情緒而影響干預(yù)結(jié)果，如Li 等人和Bartoli 等人在2013 年的研究中所使用的游戲，任務(wù)難度都不太高，可以積極引起孩子的興趣并維持一定的情緒體驗。豤（2）游戲時間適當。由于孤獨癥兒童維持注意力的能力較差，決定了游戲的設(shè)計需要控制時長。如Bartoli等人在2013年研究中所使用的游戲要求在幾分鐘內(nèi)完成。豥（3）任務(wù)難度因時制宜。由于孤獨癥兒童的先天缺陷，在注意力、執(zhí)行能力都處于較低水平，教師需要根據(jù)兒童的游戲操作水平對游戲的等級進行適時調(diào)整。（4）內(nèi)容豐富。為了避免游戲的單一性讓孩子覺得無聊的問題，針對孤獨癥兒童的游戲設(shè)計應(yīng)該在內(nèi)容和形式方面保證一定的多樣性，內(nèi)容方面可以設(shè)計球類、體育、舞蹈等多個領(lǐng)域，激發(fā)兒童的興趣；形式方面可以設(shè)計多人游戲，增強兒童的社會互動能力。（5）因材施教。孤獨癥兒童有著與眾不同的興趣愛好和特點，這就要求游戲設(shè)計者可以據(jù)此自定義設(shè)計，包括游戲的多樣性、難度、游戲需要達成的訓(xùn)練目標。Garzotto等人開發(fā)的游戲在匹配的形狀、維持姿勢的時長以及時間限制等方面也可以進行自定義設(shè)計。豦

體感游戲干預(yù)的每一個環(huán)節(jié)都會對最終效果產(chǎn)生影響，評估工具的選擇顯得非常重要。如：針對孤獨癥兒童的社會技能、動作技能和日常生活技能進行評估可以選擇低下兒童評定量表（PEDI）。進行干預(yù)的時間要長短不一，所使用的實驗設(shè)計不盡相同，比如倒返實驗，設(shè)置實驗組、對照組等。對于用來干預(yù)的游戲也要靈活安排，將針對孤獨癥兒童設(shè)置的體感游戲與普通的體育游戲以及常規(guī)的康復(fù)治療方式相結(jié)合，充分發(fā)揮體感技術(shù)的輔助作用。最后，在進行游戲干預(yù)的過程中，我們應(yīng)該合理地使用強化物。適當?shù)莫剟羁梢允箖和３峙d趣，以達到干預(yù)訓(xùn)練的預(yù)期效果。自體感技術(shù)受到大眾的關(guān)注之后，越來越多的游戲被用來治療孤獨癥兒童。國外有相當一部分研究表明體感游戲在改善孤獨癥兒童的動作（肢體平衡感、視覺動作協(xié)調(diào)）、認知（模仿能力、身體圖示意識）和社會（情緒、同伴交往） 等方面的技能，總體干預(yù)效果積極。在國內(nèi)，蘇州工業(yè)園區(qū)仁愛學(xué)校虛擬現(xiàn)實體感游戲研究團隊經(jīng)過2年的跟蹤研究也得出體感游戲?qū)陋毎Y兒童情緒情感的調(diào)節(jié)、共同注意力的提升有顯著效果的結(jié)論。豧然而，在一些試驗中這種實驗干預(yù)效果并不是特別明顯。如，Shoemaker 通過比較被試前、后測的數(shù)據(jù)變化，發(fā)現(xiàn)Wii游戲并沒有提高拉美裔孤獨癥兒童視覺動作協(xié)調(diào)、視知覺和動作協(xié)調(diào)能力。這些研究結(jié)果對體感游戲作為循證實踐的手段提出了挑戰(zhàn)，需要我們進一步地研究。

3 體感游戲在孤獨癥兒童教育康復(fù)中面臨的困境及解決方法

3.1 體感技術(shù)有待發(fā)展，教育康復(fù)類游戲資源匱乏

現(xiàn)在的體感產(chǎn)品大都存在著精度和延遲的問題，系統(tǒng)對于一些細致的動作識別感應(yīng)能力欠缺，對于復(fù)雜運動存在著識別延遲的問題。如玩家在玩彈力球的游戲，因存在延遲而出現(xiàn)擋不到球的問題。同時，教育類游戲資源少，影響了干預(yù)治療時游戲場景的多樣化建設(shè)，降低了體感游戲?qū)陋毎Y兒童的趣味性和吸引力。因此，專家指出要大力推進校企合作。體感游戲公司需要在特殊教育人員的指導(dǎo)下，針對孤獨癥兒童的身心特點設(shè)計多樣化的游戲。

3.2 體感游戲的信效度有待進一步證實

體感游戲作為循證實踐的一種干預(yù)方法，它的信效度直接關(guān)系到研究結(jié)果的可靠性和真實性，即是否具有實用價值。有研究人員指出：體感游戲設(shè)置的環(huán)境是虛擬的，即使孤獨癥兒童在虛擬情境中學(xué)會了某項技能，并不代表其能夠在真實情境中使用相關(guān)技能。因此，在未來的研究中，需要對體感游戲的信效度方面給出更精確、可靠的證據(jù)，同時，研究人員需要結(jié)合其他的干預(yù)方式，例如在游戲過程中滲透關(guān)鍵反應(yīng)訓(xùn)練（PRT），從而將兒童習(xí)得的關(guān)鍵技能泛化到自然情境中去，提高自身的社會技能。

3.3 體感游戲在教學(xué)過程中存在諸多問題

首先，體感游戲教學(xué)空間有限，讓學(xué)生們進行小組合作游戲很容易導(dǎo)致課堂失去秩序。其次，使用體感游戲平臺需要專門人員調(diào)試，花費較多的時間和精力。再而，目前使用的干預(yù)模式都是從國外借鑒過來的，缺少針對本國實際情況的一整套干預(yù)方案。因此，在未來的教學(xué)過程中，學(xué)校需要對教師和相關(guān)技術(shù)人員進行專門的培訓(xùn)，從而保證體感游戲的教學(xué)效果。同時在學(xué)校建設(shè)一支專門的評估團隊，在借鑒國外研究成果的基礎(chǔ)上，努力做好每一次的評估。最后將評估的結(jié)果形成動態(tài)的描述性文字或圖表，確保訓(xùn)練的有效性。

4 結(jié)語

體感游戲在孤獨癥兒童的康復(fù)治療中應(yīng)用前景廣泛，它最大程度地支持和滿足孤獨癥兒童的直接感知、實踐操作、親身體驗和獲取經(jīng)驗的需要，對于孤獨癥兒童技能的改善、潛能的發(fā)揮具有重要的作用。但是體感游戲在孤獨癥干預(yù)治療的應(yīng)用推廣中依舊面臨著許多問題，這些問題的解決需要社會的廣泛支持，政府需要提供一定的物質(zhì)保障，確保學(xué)校擁有足夠的硬件設(shè)備和軟件平臺以及一定數(shù)量的專業(yè)教師，同時教師要不斷地提高自身的專業(yè)素質(zhì)，讓孩子可以合理、正確地加入到游戲中去，從而保證體感游戲干預(yù)效果的實現(xiàn)。

*通訊作者：禹東川

注釋

① 尤娜，楊廣學(xué).孤獨癥診斷與干預(yù)研究綜述[J].中國特殊教育，2006.45（7）：26-31.

② Centers for Disease Control and Prevention. About 1 in 68 children has been identified with autism spectrum disorder （ ASD） according to estimates from CDC's Autism and Developmental Disabilities Monitoring （ ADDM） Network，2014-10-21.

③ National Professional Development Center on Autism Spectrum Disorders. Evidence-Based practices for children，youth，and young adults with autism spectrum disorder，2014-03-27.

④ 81 82 Greenspan O，Weiss P L，pericardia F，et al.Innovative technology-based interventions for autism spectrum disorders：A meta-analysis.Autism，2014.18（4）：346-361.

⑤ 馮乃光.交互技術(shù)的研究及實現(xiàn)——交互式多媒體教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計技巧.現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（19）：175-177.

⑥ 王俊杰，王培勇，徐堅等.體力活動干預(yù)新方式——體感游戲的起源、發(fā)展及應(yīng)用.西安體育學(xué)院學(xué)報，2014.31（2）：171-177.

⑦ Gallo L， Placitelli A P， Ciampi M. Controller-free exploration of medical image data： Experiencing the Kinect [C]//Computer-Based Medical Systems （CBMS）， 2011 24th International Symposium on. IEEE，2011：1-6.

⑧ Daniel Sales， DiogoCorrea，F(xiàn)ernando S. Os€髍io， Denis F. Wolf.3D Vision -Based Autonomous Navigation System Using ANN and Kinect Sensor[M].Communications in Computer and Information Science，2012：305-314.

⑨ 徐云，朱旻芮.體感游戲?qū)χ钦蟽和深A(yù)的效用研究.中國特殊教育，2016（9）：24-29.

⑩ 王靜，馬景全，陳長春，張衛(wèi)紅.體感游戲Kinect改善腦卒中患者執(zhí)行功能的效果研究.臨床研究，2014（8）：748-751.

豘 雷顯梅，劉艷虹，胡曉毅.運用體感游戲干預(yù)孤獨癥兒童動作技能的研究.現(xiàn)代特殊教育（高教），2016（5）：36-42.

豙 Chao K J， Huang H W， Fang W C， et al. Embodied play to learn： Exploring Kinect-facilitated memory performance[J]. British Journal of Educational Technology， 2013（5）：E151-E155.

豛 Edutopia. Six Tips for Brain Based Learning [EB/OL].[2014-06-02].

豜 Andrew Miller.Kinect in the Classroom[EB/OL].[2014-06-02].

豝 黃偉合.兒童孤獨癥及其他發(fā)展性障礙的行為干預(yù)：家長和專業(yè)人員的指導(dǎo)手冊.上海：華東師范大學(xué)出版社，2003：232.

豞 Garzotto F，Gelsomini M，Oliveto L，et al.Motion-based touchless interaction for ASD children： acase study.Proceedings of the 2014 InternationalWorking Conference on Advanced Visual Interfaces.ACM. 2014：117-120.

豟 Bartoli L，Garzotto F，Gelsomini M，et al. Designing and evaluating touchless playful interaction for ASD children.Proceedings of the 2014 conference on Interaction design and children.ACM，2014：17-26.

豠 鄭晶瑩.兒童教育類體感游戲用戶界面的視覺設(shè)計研究[J].華東理工大學(xué)，2012（12）.

豣 孟奇.基于人機交互兒童表演故事游戲動作設(shè)計[J].北京林業(yè)大學(xué)，2016（6）.

豤 Li K H，Lou S J，Tsai H Y，et al.The Effects of Applying Game-Based Learning to Webcam Motion Sensor Games for Autistic Students'Sensory Integration Training.Turkish Online Journal of Educational Technology-TOJET，2012.11（4）：451-459.

豥 Bartoli L，Corradi C，Garzotto F，et al.Exploring motion-based touchless games for autistic children's learning. Proceedings of the 12th International Conference on Interaction Design and Children. ACM，2013：102-111.

豦 Garzotto F，Gelsomini M，Oliveto L，et al.Motion- based touchless interaction for ASD children： acase study.Proceedings of the 2014 InternationalWorking Conference on Advanced Visual Interfaces.ACM 2014：117-120.

豧 吳晨一，鄭權(quán).體感游戲在孤獨癥兒童教育康復(fù)中的困境及化解之道.中國教育信息化，2016：15-18.