美国计算机辅助教学在发展性障碍儿童教育中的应用特点及启示

郭军 卜凡帅

[摘要] 计算机辅助教学是一种应用计算机系统帮助教育对象更快更有效地理解知识、掌握技能的教学训练方法与技术。其在普通教育领域应用甚广，在各个学科也已形成一定的体系，收到良好效果。而将其应用于发展性障碍儿童的教育教学，创造性地结合该教学模式的优点和发展性障碍儿童的学习特点，为最大限度发掘发展性障碍儿童最大生命内在潜力提供了无限可能。在应用该教育模式于发展性障碍儿童的教学实践中，要贯彻两个理念，即残疾群体的“可教育理念”和“科技理念”；加强计算机辅助教学模式的特教师资队伍培训，进一步提高教学实践性和全面性；打破传统软件应用界限，更好地为发展性障碍者的教育活动服务。

[关键词] 美国； 计算机辅助教学； 发展性障碍儿童

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 郭军（1978—），男，甘肃文县人。讲师，博士，主要从事比较教育、教育史研究。E-mail：tonygun@163.com。

当前，我国发展性障碍儿童教育中存在的一个主要问题是通过现有的教育方式并不能有效促进其知识和技能的掌握，不利于其独立生活能力及生活质量的提高，无论是对其家庭还是社会都是无法回避的沉重负担。[1]而党的十八大报告中明确指出要“切实保障残疾人权益”，并“大力促进教育公平”，“支持特殊教育”。借此契机如何更好地利用现代科技，促进发展性障碍儿童的身心发展，以及提高残疾群体的受教育水平，则是当前特殊教育理论和实践领域普遍关注的话题。利用先进科技建立科学的体系，促进发展性障碍儿童知识和技能的掌握，从根本上提高其离开学校或父母后的生活独立性，也是当前摆在我们面前的重大理论和实践课题。

20世纪80年代以来，美国针对以上问题开发出了各种帮助发展性障碍儿童学习知识以及掌握日常生活技能的教学策略及工具。近年来，曾经大批的垄断科技得以下移为广大平民所使用，计算机辅助教学模式即在该时期得到了快速发展，从而把这些先进科技应用到特殊人群的教育当中也逐渐成为可能。这其中的计算机辅助教学（CAI）就是美国将科技运用于特殊教育领域中的一种重要教学方式。本文聚焦美国CAI模式在发展性障碍儿童教育中的有益经验，以期为我国的发展性障碍儿童教育课程的制定与推广应用提供一定的参考。

一、CAI应用于发展性障碍儿童教育概况

计算机辅助教学（Computer Aided Instruction， CAI），是指一种把现代计算机技术，运用在教育教学过程中的模式。著名心理学家斯金纳在其学习机（Learning Machine）中的成功应用，标志着计算机辅助教学原理的形成，但其发展和普及始终深受计算机科技的影响。最早的计算机辅助教学主要应用于普通教育中，其意义在于一方面转变了传统教学的内容呈现方式，另一方面也带来了全新高效的教学变革。[2]近十年来，计算机辅助教学开始大规模地应用于特殊教育领域，新技术的发展使得计算机辅助教学在特殊教育中的优势得到了集中体现，其内容也日新月异，其应用也不断得到丰富与发展。例如Proloquo2go、My Talk、Autismate等软件，以计算机所独有的方式为特殊学生呈现教学内容、安排教学进程、进行教学训练，在特殊儿童教育中收到了很好的效果。

在普通教育的计算机辅助教学基础上，建立了为残疾群体服务的特殊教育计算机辅助教学。而美国是较早将计算机辅助教学应用于残障人群教育的国家之一，在这方面已经积累了较为丰富的经验。早在20世纪80年代初期，美国就已经开始了DOS系统下的计算机辅助教学在特殊教育领域中应用的尝试。[3]此后，随着科学技术的进步和教育实践的发展，计算机辅助教学在美国特殊教育中不断衍生出新的内涵。

有关发展性障碍儿童的教育，经历了从最早的情境教学模式（In-Vivo Instruction），到近几年来出现的视频教学模式（Video-Based Instruction， VBI），再到在视频教学模式基础之上刚刚兴起的计算机辅助教学（Computer-Based Instruction）。情境教学模式是发生在真实情境中，对发展性障碍儿童学习提供真实的环境刺激，有利于真实地掌握日常生活技能，但存在掌握的技能不稳固、不易组织、安全性隐患突出等问题，一直以来都为人们所诟病。随着科技的发展，通过组织发展性障碍儿童观看相关视频影像的视频教学模式（VBI），更多应用于日常生活技能教学中。但这种模式由于缺乏互动，发展性障碍儿童只是单纯地看，并没有进行实际操作，因此掌握的日常生活技能也不稳固。[4]计算机辅助教学逐渐成为现阶段美国发展性障碍儿童日常生活技能学习的主要模式。

应用于特殊教育领域当中的计算机辅助教学（CAI）类似于已经在特殊教育领域应用多年的视频教学模式（VBI），通过相关软件、硬件向障碍儿童展示与目标任务相关的视频、音频刺激，障碍儿童通过操控外部硬件（如触摸屏、键盘、鼠标等）对这些刺激作出反应，形成一种互动，从而促进其相应知识与技能的学习。[5]为了便于理解整个计算机辅助教学的流程，对美国近几年应用计算机辅助教学促进发展性障碍儿童学习日常生活技能的相关研究，从以下几个维度入手进行分析：（a）受试情况；（b）日常生活技能目标；（c）计算机教学介入；（d）介入结果。

其中介入结果又分为积极、消极、积极消极混杂等三种。积极是指所有受试都取得一定的进步；消极是指所有受试都没有进步或者是退步；积极消极混杂是指一部分取得进步，一部分没有进步或者是退步。本文引用哈森和摩根（Hansen & Morgan）在2008年的研究为例，以表格的形式（参见表1）简要介绍CAI模式的具体应用情况。[6]

通过分析近十年来有关CAI模式应用的研究表明，发展性障碍儿童不管是在研究中的表现，还是研究后的跟踪调查中的表现，在相关目标上都取得了积极的结果。大部分受试掌握了研究中设定的日常生活技能目标，并能够在研究之后2～15周的跟踪调查中维持这种积极表现。

二、CAI在美国发展性障碍

儿童教育中的应用特点

目前，美国的计算机辅助教学（CAI）主要应用于包括智力障碍（ID）、自闭症（ASD）、学习障碍（LD）等发展性障碍儿童以及脑瘫（CP）儿童的日常生活技能的教学和辅助性、替代性沟通（AAC）的掌握等训练中，[7]以及数学、读写等文化课程学习中。目前主要有针对智力障碍（ID）和自闭症（ASD）儿童食物准备、餐前摆桌、饭店点餐、使用公共交通、商店购物、使用自动取款机（ATM）等比较成熟的课程，为越来越多的发展性障碍儿童及其家庭所熟知并应用。此外，在有关发展性障碍儿童的读写技能训练、数学课程学习以及社会沟通技能掌握等方面也有着不俗的表现。美国的计算机辅助教学（CAI）在近几十年的发展中，积累了许多有益的经验，具体呈现出以下的一些特点。

（一）开设专门的CAI应用课程

学校按照发展性障碍儿童的身心发展特点以及相关技能的重要性，有些课程除了专门的生活技能教师教授外，还请一些技术方面的工作人员进行讲解，甚至硬件和软件开发人员也会参与到教学活动中，以便随时随地解决学生和教师在教学中出现的问题。

除沟通技能课之外，通常情况下，大部分生活技能的学习，是在发展性障碍儿童和教师之间一对一的情况下进行的，并有一名助教协助教师课程的开展。根据技能目标的不同，课程时间设置也从15分钟到45分钟不等。通常课程的开展是在较为安静封闭的空间中进行。

例如，在美国艾奥瓦州（Iowa）艾奥瓦市的（Iowa City）胡佛（Hoover）小学，有专门开设的使用多点触控平板电脑训练自闭症儿童同伴合作技能的课程，[8]南卡罗拉那州发展性障碍儿童研究中心（South Carolina Developmental Disabilities Council）更是使用了仿生机器人训练自闭症儿童，提高其社会沟通技能。[9]有的也逐渐开始使用计算机来训练发展性障碍儿童读写能力和沟通交往能力。[10]通过以上这些方式促进发展性障碍儿童日常生活技能掌握，能为其今后的独立生活奠定基础。

（二）注重生活技能训练与体验

日常生活技能的掌握，不仅需要理论知识的学习，更需要真实情景下操作的配合，理论和实践的结合才能确保其日常生活技能的真正掌握。在针对发展性障碍儿童生活技能的训练方面，尽管已经使用科技模拟了生活中的各种场景，但发展性障碍儿童能否真正掌握这些技能的关键还在于真实场景中的实际操作。除了提供校内模拟情境和相应辅助设备外，还会让学生到家中、商店、车站、银行等实地去运用、体验校内所学到的知识和技能，最终目的是力求回归到真实情境中，促进发展性障碍儿童的实际操作能力和适应能力。

在发展性障碍儿童初步掌握所学生活技能的基础上，教师会利用课余时间将其带到真实环境中，如马路、超市、餐馆等公共场所，检验这些技能的掌握情况。在保证安全并征得父母同意的情况下，尽可能地让发展性障碍儿童独立体验以上这些技能的真实使用过程。

（三）加速新产品的研发与对接

现阶段在美国的计算机辅助教学应用中，无论是在硬件还是软件方面都有从特殊化（Special-Purpose）向大众化（General-Purpose）过渡的倾向，以及向一般消费水平（Consumer-Level）过渡的倾向。[11]其中，计算机辅助教学中所使用的硬件层出不穷，从早期昂贵、不宜携带、标签化了的Special-Purpose设备，逐渐经历了桌面电脑—笔记本电脑—手持终端设备的转变。这些设备越来越轻便，价格也越来越为大多数普通家庭所能够接受。如苹果公司的平板电脑（iPadTM）、谷歌公司的移动设备（AndroidTM）以及黑莓（RIM）公司的智能手机（Blackberry StormTM），这些日常生活中以并不高的花费便可使用的电子产品在安装了相应的应用程序后，都可以在计算机辅助教学（CAI）中发挥巨大作用。

其中已在手机设备上普遍使用的多点触摸技术（Multi-Touch）让不能理解复杂指令的智力障碍儿童以及不能进行精细动作的脑瘫儿童通过简单地触碰电子屏幕就能完成全部学习任务。而且，目前计算机辅助教学中所需要的软件也同10年前那些只能运行在特殊（Special-Purpose）硬件设备上的特殊（Special-Purpose）软件相比，有了很大进步，已经有部分General-Purpose软件逐渐应用于计算机辅助教学中，特殊（Special-Purpose）软件的针对性也更强，更适合残疾人群的使用，为其工作、学习和社会交往提供了极大的便利。大批的应用程序（App）开发者开始注意到这一领域，开发出了价格相对便宜，且方便美观，并能够在多种平台上运行的App，为使用者提供了全新的应用体验，很受发展性障碍儿童的青睐（如Proloquo2go、My Talk和My Choice Board等应用）。[12][13]

（四）提供远程计算机辅助教学与指导

计算机辅助教学是一种人机操作的教学模式，因此在网络情况较好的条件下可以实现远程使用。当然，要做到这一点需要以美国较高的网络覆盖率和质量为前提。2002年，美国人口普查局（The U.S. Census Bureau）发布的名为《在线国家》（A Nation Online）的报告指出，绝大多数美国人都对计算机和网络很熟悉，并且将之视为日常生活的基础。网络使用者的人数也以每月200万的数量递增。[14]这为计算机辅助教学模式得以在美国的远程实施提供了前提条件，也为那些行动不便或地处偏远的发展性障碍儿童接受计算机辅助教学提供了可能。许多发展性障碍儿童在家长的帮助下，都得以顺利地进行计算机辅助学习。如南卡罗拉那州发展性障碍儿童研究中心的远程平台，面向整个美国的付费用户提供在线计算机辅助教学课程。美国计算机辅助教学远程实施不仅在范围上突破了地理边界，而且有一些课程也可以面向不同障别的残疾人实现共享。例如，普通的文化课程和一些社会沟通技能课程，在许多障别之间是可以通用的。

从总体上看，美国计算机辅助教学（CAI）基本实现了促进发展性障碍儿童知识和技能掌握的目标，但还应注意以下几个问题。首先，目标技能的选择应当符合实际需要。例如在教授在商店购物以及饭店点餐等生活技能时，应该先考虑的是这些发展性障碍儿童是否已经具有能够到达这些场所的能力。其次，在学习自动取款机（ATM）的使用时，应该考虑其是否已经掌握了相应的安全技能，从而避免受到潜在伤害。如在教授其使用自动取款机（ATM）时，还要提醒学生可能存在的不安全因素。最后，不应仅仅为了教授某一个单独的技能而忽视了学习整个技能系统的重要性，从而割裂各个技能之间的联系，导致学生最终还是不能掌握独立生活的技能。[15][16]

当然，目前美国计算机辅助教学应用的远程实施还处在一个探索阶段，其实用性和有效性依然需要继续关注和研究。

三、CAI模式对我国发展性障碍儿童

教育的启示

我国的特殊教育研究者们虽然也注意到了技术在促进发展性障碍儿童学习方面所发挥的重要作用，但无论在普及的程度，还是应用深度上都远远不够，在许多方面仍然存在着不足之处。第一，由于我国对障碍儿童的教育还停留在以简单的知识学习为主的阶段，更为复杂的、与实际生活要求相一致的学习目标还未能得到社会、学校以及家庭的充分重视。第二，特殊教育工作者自身利用技术服务于特殊群体的意识也有待加强。第三，现有教学技术的通用性不高，多是为主流人群服务，未考虑到残疾群体的适用性等。美国计算机辅助教学（CAI）的经验对促进我国发展性障碍儿童教育有以下五方面的启示。

（一）提升师资队伍的“技术意识”

当前我国发展性障碍儿童教育的师资队伍整体比较薄弱，区域之间、城乡之间存在较大差距，在实践计算机辅助教学（CAI）教学方面同发达国家相比更是显得落后，这就要求我们积极学习他国先进经验，采取有效措施培训计算机辅助教学（CAI）方面的人才，打造高质量的师资队伍。然而，单纯通过培训并不一定能将计算机辅助教学（CAI）的教学效果发挥得很好，还需要教师队伍具有强烈的技术意识，培养其放眼全球、密切关注最新科技动向，并逐步开展相关探索性的实践的意识和能力。例如，可以鼓励教师率先在发展性障碍儿童的个别化教育计划（IEP）中进行计算机辅助教学（CAI）尝试，取得一定效果后再进行更大范围的推广。

（二）打破传统理念疆界，从Special向General转变

美国在早期曾经投入大量精力开发特殊（Special-Purpose）硬件及软件，然而近几年发现，很多有效并广泛使用的计算机辅助教学（CAI）中的技术应用并不是专门针对残疾群体而设计的，但这并不影响将其应用于残疾人群体。例如微软公司的体感设备（Kinect）可以通过捕捉人体的动作（如手势、表情等）执行相应的操作，这就为有言语沟通障碍的残疾群体另辟蹊径；此外苹果公司的语音控制软件（Siri）更是将语音控制技术提升到了一个全新的高度，为以脑瘫为主的存在动作问题的残疾群体提供了新的沟通方式。如果这些技术可以顺利地应用于计算机辅助教学中，必将为残疾人群体的教学和生活开创一个全新的局面，从而更好地促进发展性障碍儿童的成长与发展。

（三）多种辅助教学方式相结合

计算机辅助教学（CAI）的优点在于克服了在情境教学过程中教学组织困难和安全性的问题，如在组织学生去商店体验购物情境时，一些商家担心发展性障碍儿童影响其正常营业而不愿接待；又如，在真实情境中为学生讲授如何安全有效穿越马路时，许多不可预测因素都可能会危害到学生的人身安全。然而，通常发展性障碍儿童在学校虚拟情境下学到的技能，不利于障碍儿童暂时掌握的技能迁移到真实情境中，更不利于其所学技能的维持。这也是计算机辅助教学（CAI）中确实存在的问题。因此，可以尝试将多种教学法有机结合，发挥各自优势，使学生在亲身实践活动中巩固课堂所学，这样就能更好地促进其相关技能的掌握。如采用“视频—计算机—情境”的教学方式，这种情境与模拟的结合通常在发展性障碍儿童的教育中能够取得不错的效果。

（四）多方合作，共同促进发展性障碍儿童的成长

随着技术的发展，计算机辅助教学（CAI）已不仅仅局限于学校，家庭、社区中的使用都已成为可能。这就要求学校、家庭、社区各方面密切合作，一方面学校可以为家庭和社区提供一些适合发展性障碍儿童在校外使用的软硬件以及相应技术指导；另一方面，家庭和社区将发展性障碍儿童在校外的计算机辅助教学（CAI）过程中的表现、取得的效果以及遇到的问题及时反馈给校方，这些都有利于提升计算机辅助教学（CAI）的效果。因此，在我国的计算机辅助教学（CAI）应用过程中，有必要加强这三方的合作。当前，尽管我国在发展性障碍儿童中实施计算机辅助教学（CAI）还存有诸多困难，但通过借鉴美国等发达国家在这一领域的经验，发展适合我国国情的计算机辅助教学（CAI），指导发展性障碍儿童教学实践，仍应是广大教育工作者亟须努力的方向。

（五）进一步提升计算机辅助教学内容层次

美国在实施计算机辅助教学过程中非常注重障碍儿童日常生活技能的实践性和全面性，然而这正是我国的薄弱环节。美国要求发展性障碍儿童学习日常生活技能的内容要有足够的灵活性，力求内容丰富，有深度。而在我国，这些还停留在单调的进食、如厕等方面的简单训练，不仅内容少且没有深度，忽略了学生更高层次的学习需要。因此与美国相比，我国需尽快完善、拓展这方面的内容。日常生活技能的选择要针对学生认知和心理特点，考虑学生的年龄和个体差异，在教学方式的选择上也要遵循学生身心发展规律，细致而人性化，使日常生活技能的内容和教学方式相得益彰、通俗易懂。

[参考文献]

[1] 张文京.特殊儿童早期干预理论与实践[M].重庆：重庆出版社，2010.

[2] Christina Bonnington. IPad A Solid Education Tool， Study Reports [EB/OL]. http：//edition.cnn.com/2012/01/23/tech/innovation/ipad-solid-education-tool/index.html，2013-2-4.

[3] Bellini， S.， & Akullian， J.. A Meta-Analysis of Video Modeling and Video Self-Modeling Interventions for Children and Adolescents with Autism Spectrum Disorders[J]. Exceptional Children，2007，（73）：264～287.

[4] Juan C. De Lemos， Alex Pelin， Jose Quiroz. The Relationship between Learning Styles and the Computer-Based Instruction System PRECALC[DB/OL]. http：//archives.math.utk.edu/ICTCM/VOL08/C017/paper.pdf，2012-9-10.

[5] Kinney， E.，Vedora， J.，& Stromer， R.. Computer-Presented Video Models to Teach Generative Spelling to A Child with An Autism Spectrum Disorder[J].Journal of Positive Behavior Interventions， 2003，（5）：22～29.

[6] Hansen， D. L.， & Morgan， R. L..Teaching Grocery Store Purchasing Skills to Students with Intellectual Disabilities Using A Computer-Based Instruction Program[J]. Education and Training in Developmental Disabilities， 2008，（43）：431～442.

[7] Mirenda， P.， & Iacono， T.. Autism Spectrum Disorders and AAC[M]. Baltimore， MD： Paul H. Brookes， 2009：35.

[8] Juan Pablo Hourcade，Natasha， E.. Bullock-Rest & Thomas E. Hansen. Multitouch Tablet Applications and Activities to Enhance the Social Skills of Children with Autism Spectrum Disorders[DB/OL]. http：//homepage.divms.uiowa.edu/～hourcade/asd-puc-publicversion.pdf，2013-1-8.

[9] Laura Boccanfuso & Jason M. O'Kane. CHARLIE ： An Adaptive Robot Design with Hand and Face Tracking for Use in Autism Therapy[J]. International Journal of Social Robotics， November 2011，3（4）：337～347.

[10] Roberta F. Schnorr.. Intensive Reading Instruction for Learners with Developmental Disabilities[J]. The Reading Teacher，2011，（65）：35～45.

[11] Tentori， M.， Hayes， GR.. Designing for Interaction Immediacy to Enhance Social Skills of Children with Autism[DB/OL]. http：//www.star-uci.org/wp-content/uploads/2010/08/Ubicomp181tentori.pdf，2012-12-20.

[12] Lang，R.，O'Reilly，M.F.，Sigafoos，J.，Machalicek，W.，Rispoli，M.，Shogren，K.，et al.Review of Teacher Involvement in the Applied Intervention Research for Children with Autism Spectrum Disorders[J]. Education and Training in Autism and Developmental Disability， 2010，（45）：268～283.

[13] Hailpern， J.， Karahalios， K.， Halle， J.. Creating a Spoken Impact： Encouraging Vocalization through Audio Visual Feedback in Children with ASD[DB/OL].https：//www.ideals.illinois.edu/bitstream/handle/2142/10860/UIUCDCS-R-2008-3013.pdf？sequence=2，2012-11-14.

[14] 段会东，莫丽娟.美国虚拟高中发展评述[J].外国教育研究，2011，（12）：17～23

[15] Matson，J.L.， Dempsey， T.，& Fodstad， J. C.. The Effect of Autism Spectrum Disorders on Adaptive Independent Living Skills in Adults with Severe Intellectual Disability[J]. Research in Developmental Disabilities， 2009，（30）：1203～1211.

[16] Matson， J.L.， Rivet， T.T.， Fodstad， J. C.， Dempsey， T.， & Boisjoli， T.. Examination of Adaptive Behavior Differences in Adults with Autism Spectrum Disorders and Intellectual Disability[J]. Research in Developmental Disabilities， 2009，（30）：1317～1325.