基于Minecraft虚拟游戏的孤独症儿童学习和干预研究

吴思衡　刘电芝

【摘 要】 相较于传统干预形式，游戏化学习对孤独症儿童更具激励性，能够取得积极效果。基于Minecraft的游戏化学习能够降低孤独症儿童在感知觉和社交方面的压力，在游戏过程中持续提供新颖有趣和自主探索交互的机会，帮助其在虚拟游戏中掌握社交技能。干预者可结合游戏化学习设计模型，设计适合孤独症儿童的Minecraft游戏化学习，促进孤独症儿童社交行为发展。

【关键词】 孤独症谱系障碍；Minecraft；游戏化学习

【中图分类号】 G764

一、引言

孤独症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder，ASD）是一种严重的神经发育障碍，社交缺陷是其核心障碍之一［1］。据美国疾病控制与预防中心统计，美国每36名儿童中就有1人患有ASD［2］。随着技术成熟和电子设备普及，虚拟游戏成为主流娱乐方式之一，并在教育领域得到广泛应用。游戏化学习（Game-Based Learning，GBL）指通过游戏的形式完成既定学习目标，促使学习者行为改变［3］。游戏化学习具有趣味性、即时反馈性等特性，能够激发学习动机，促进注意、记忆和执行功能发展，在各学科领域的应用中表现出一致的积极效果，相比传统学习方法成效更加显著［4］。Minecraft是一款兼具娱乐性和教育性的开放世界虚拟游戏，深受儿童喜欢［5］。该游戏没有设置具体任务目标，而是提供一种建构情境——游戏中所有的植物、动物和自然环境资源都可以被砍伐、狩猎和开采，被分解为木材、肉以及各种原材料，继而被加工成工具、食物和建筑材料［6］。研究表明，在Minecraft中进行探索和建构能够改善个体的海马体记忆功能［7］。本文通过梳理ASD儿童基于Minecraft虚拟游戏进行学习和干预的相关研究，探讨基于Minecraft的游戏化学习相较于传统干预形式的优势，并对其设计开发提出建议。

二、Minecraft虚拟游戏在ASD儿童学习和干预中的应用

Autcraft是由Stuart Duncan初创，旨在为ASD儿童提供一个安全、温馨的支持性网络虚拟空间的Minecraft服务器，现有7000多名玩家，主要为8—12岁的ASD儿童［8］。Ringland通过访谈ASD儿童及其家长、分析论坛和游戏内聊天文本以及在游戏内沉浸式观察儿童互动来收集资料。研究发现，Minecraft诸多游戏特性能够为ASD儿童能力发展提供助益。（1）远距离传送。Minecraft虚拟世界十分广阔，因此需要使用远距离传送快速抵达目标地点。目标地点可以是玩家设置的“家”或其他能够让他放松的场地，当ASD儿童感到疲惫或面对缺少安全感的情境时，可以便捷自主地选择应对方式并实时得到反馈，这在现实中难以做到；目标地点也可以是其他玩家身边，当ASD儿童想与同伴一起玩时，只需简单点击屏幕便可实现，这可以降低ASD儿童发起和回应社交行为的压力与难度。（2）虚拟角色互动。由于ASD儿童存在社会性注意、精细动作和语言方面的缺陷，现实情境中的面对面互动对ASD儿童充满挑战。Minecraft中速度较慢、基于虚拟动作和文本的互动方式能够降低即兴互动和解读眼神、手势等社交线索的压力，提高ASD儿童互动的连续性和稳定性，有助于他们建立长久友谊。（3）迷你游戏。迷你游戏指在虚拟世界指定区域内开展的小型游戏，包括捉迷藏、跑酷、搭建房屋以及讨伐怪物等多种形式，是Autcraft社区成员互动的基石。合作性团体活动可以增加ASD儿童日常生活中缺少的社会接触，培养归属感、集体荣誉感和亲社会行为。

除了关于Autcraft的研究外，Mu和Sin在ASD学生的教育中，将Minecraft作为教学工具使用［9］，取得了积极效果。学生们在小组内基于Minecraft协作学习语文、数学等科目，沟通能力较差的学生可以通过截取并串联多张Minecraft游戏图片向他人讲述故事。Stone等人以3名9—10岁的ASD儿童为对象观察他们在现实和虚拟游戏中的社交表现。研究发现，ASD儿童在游戏中能够使用“我们”等集體代词，表明他们在参与合作性活动时具有共享意图［10］。此外，ASD儿童会指向游戏中某一物品，以向他人发起注意请求，还会通过控制游戏角色头部转动来表达“是”和“否”。对教师的半结构化访谈结果表明，Minecraft为ASD儿童与同龄人和成人的社交接触提供了共同话题，他们在向他人分享游戏信息或经验后变得更加自信。Gerhardt和Smith将Minecraft应用于心理创伤治疗，使ASD儿童的抑郁症状得到改善［11］。Gehricke等人探究体育运动对降低ASD儿童焦虑的干预效果，将乐高游戏和Minecraft作为久坐活动对照组的干预方法。结果表明，这两种干预方法均能有效缓解ASD儿童的焦虑，且组间无显著差异［12］。Banskota基于Minecraft为ASD成人开发了5种社交游戏，包括沟通技能、言语治疗、面部表情识别、表达同情和维持眼神接触，结果显示ASD成人社交技能水平显著提高［13］。

综上可见，当前Minecraft在ASD领域中得到一定的应用且取得了良好效果，但其中的干预研究对Minecraft游戏特性开发不足，应用程度不深，缺少具有针对性的系列干预课程。例如，在Gehricke等人的研究中，游戏活动仅为在白天模式下收集材料和在黑夜模式下利用材料生存，内容相对单薄。

三、基于Minecraft的游戏化学习的优势

Minecraft具有虚拟属性和游戏属性，基于Minecraft的游戏化学习具有诸多学习和干预优势。

首先，虚拟属性能够降低ASD儿童在感知觉和社交方面的压力。感官设计理论认为，外部环境造成的感知觉异常会导致ASD个体难以统合感官信息，进而产生重复刻板行为和情绪问题。创设符合ASD患者感官输入特点的环境能够帮助他们改善问题行为。基于此，Mostafa提出，在为ASD儿童创设环境时需要设置“逃离空间”，即当感到刺激过度时，ASD儿童可以进入并寻求恢复的中性柔和空间。实验结果表明，ASD儿童进入“逃离空间”的次数会随时间推移先增加，之后不断减少，最终降低实际逃离需求［14］。这与Autcraft社区中ASD儿童通过挖洞、钻入、封顶（此时屏幕会变为黑色）进行自我调节的方式相似。相较于现实，在Minecraft中搭建和进入“逃离空间”更加便捷，有助于ASD儿童练习自主应对感知觉异常，促进由消极逃避到积极应对的行为转变。感知觉预测编码缺陷被认为可能是ASD社交障碍的病理基础。预测编码理论认为，ASD个体过度依赖感官信息，却又不能灵活处理预测误差，使其在面对缺少规律、不断变化的社交情境时无法有效预测他人后续行为，进而无措、退缩［15］。Minecraft中人物角色呈现像素化，面部表情中性、固定，肢体动作幅度较大，且在每次触发时表现相同。这些都有助于提高ASD儿童在社交情境中的预测能力。情境学习理论认为，学习活动应该发生在应用情境中，以便学生能将知识与现实联系起来，这对虚拟游戏情境创设也有指导意义［16］。Minecraft的虚拟属性能轻易复现日常生活中的技能应用情境，且能实现许多受限于现实中物理因素和经济因素的场景（如着火、爆炸）或行为（如飞行、潜水），还可以通过游戏模组支持玩家的个性化偏好和课程设计的校本化需求。

其次，游戏属性赋予Minecraft新奇有趣的底色，能够在ASD儿童游戏过程中持续提供新颖刺激和自主探索交互的机会，促进外部动机向高水平内部动机转化，进而提高参与积极性和干预效果。

再次，基于Minecraft的游戏化学习能够帮助ASD儿童适应网络虚拟环境，练习社交技能，改善负面自我认同，为现实中面对面互动铺平道路。

最后，基于Minecraft的游戏化学习的实施门槛较低，在笔记本电脑、平板电脑和手机等电子设备上均能运行并且可以联机游戏。ASD儿童足不出户即可参与远程线上干预，大大降低了时间和交通成本。

四、基于Minecraft的游戏化学习的设计要点和干预前景

（一）基础设置

采用第一人称视角能够增强玩家沉浸感，但在实践过程中，一部分缺少游戏经验的ASD儿童会对第一人称视角产生疑惑，不清楚自己身在何方［17］。切换为第三人称视角后，ASD儿童能够较好地产生方位意识，建立自己与周围环境的空间关系。

操作的灵敏度也会影响游戏体验。部分ASD儿童存在精细动作障碍，手指等部位小肌肉群不灵活，游戏操作的灵敏度过高会使得ASD儿童难以精准控制游戏角色，进而无法完成任务。因此灵敏度要设置为较低。

线上干预很难有效控制ASD儿童的行为，因此需要利用Minecraft游戏特性对ASD儿童的操作进行限制，如设置游戏模式、关闭放置/挖掘权限和利用基岩等无法挖掘的方块布置虚拟场地，以防ASD儿童在游戏中离开场地或对游戏布置造成破坏。

（二）设计要点

游戏化学习设计需要兼顾教育性和游戏性，缺少前者将难以达成学习目标，缺少后者将丧失对学习者的促进激励效果。Shi和Shih提出GBL设计模型，包含游戏目标、游戏机制（自由度和交互）、游戏幻想性（叙事性和感觉）以及游戏价值（挑战、社会性和神秘性）［18］。

游戏目标是全部设计的核心和起点，需根据ASD儿童的学习和干预目标来确定。在游戏机制方面，Minecraft给予玩家极高的自由度，允许玩家随意冒险、挖掘和建构。在学习过程中，设计者需要对任务流程、路线和道具等加以限制，使ASD儿童在结构化任务框架中进行游戏，避免偏离目标。同时，设计者也应该保留一定自由度，给予儿童选择机会并分享控制权，加强其参与动机。交互是连接设计者和玩家的桥梁，适度提示信息能够指导玩家更好地完成游戏；分数、排行榜和进度条能为玩家提供动态可视化进程信息，帮助其维持高水平参与动机。在游戏化学习中，可以利用ASD儿童视觉学习优势，添加流程图、自我指导单、知识地图、视觉提示卡片等教学工具，辅助ASD儿童理解。此外，考虑到虚拟游戏沉浸感可能导致成瘾问题，以及ASD儿童自我时间管理能力欠缺，可以将闹钟等时间管理工具纳入教学工具范围。

游戏幻想性并不代表脱离日常生活，相反，游戏背景和环境应该与现实具有一定联系，且不过度超出ASD儿童的已有知识和想象范畴。此外，幻想性也要围绕学习和干预目标进行设计，将学习和干预内容自然融入其中。叙事性指设计者描绘的发生于虚拟世界中的故事，这些故事能够传达世界观、任务等信息，载体一般为文字、图片和视频。感觉建立在叙事性之上，丰富的视听效果能够增强游戏趣味性，帮助儿童理解抽象概念。

游戏价值是指让玩家产生高水平动机和沉浸感的主要因素。挑战的成败能够调动玩家情绪，无论是喜悦还是沮丧都能激励目标实现。鉴于ASD儿童极易产生挫败感，初始挑战难度应设置为较低，后续逐渐小步子进阶，使难度始终维持在儿童的最近发展区内。同时，小步子进阶应当包括广度进阶（替换道具、人物）、深度进阶（难度更高）和社交进阶（替换互动对象）等多种类型，在干预效果好的原型游戏基础上动态变化，而非不断变换原型游戏，这样更有利于ASD儿童学习和泛化所学内容。社会性是指游戏中玩家之间发生的合作、竞争、冲突等社交行为。虚拟游戏提供的大量在线互动是游戏成瘾的主要原因。但对于存在社交障碍的ASD儿童而言，虚拟游戏正是练习社交技能的适宜平台。在贴合生活的干预情境设计和引导下，线上与线下的社交技能发展并非对立的，而是促进、互补、相互交叉的。ASD儿童线上社交技能的提高有助于社交行为的迁移和泛化。神秘性意味着對玩家的额外激励效果，通过在叙事性上设置悬念或在游戏机制上提供新颖刺激吸引玩家自发地继续游戏，这对教育性游戏而言是非必要但重要的。

（三）干预前景

干预强度是影响干预效果的关键因素，大多数ASD儿童接受干预的时间低于实际需求时间。家庭干预能有效弥补干预频率与强度的不足，要让ASD儿童的父母成为干预系统的一部分。基于虚拟游戏的游戏化学习是家庭干预的一种可行形式。专业治疗师可使用虚拟游戏远程评估ASD儿童的优势和困难，在确定发育特征和主要障碍后为其提供个性化干预方案和适宜游戏，并定期通过游戏内自动打分和游戏外手动打分（治疗师+父母）的形式对儿童施测。患儿父母在干预过程中仅作为参与者和支持者，无需大量培训，降低了家庭干预对父母专业性的要求。Jouen等人以改善模仿和共同注意为目标，向14名5—8岁的ASD儿童提供基于虚拟游戏的家庭干预。结果表明，ASD儿童目标行为得到发展，并且其父母的压力并未因需要参与干预而显著提高［19］。Minecraft是儿童喜闻乐见的虚拟游戏，基于Minecraft的游戏化学习能够提高ASD儿童参与干预活动的积极性。虽然大多数患儿父母可能未接触过Minecraft，但与之相近的乐高积木等建构性游戏是父母与ASD儿童在家中互动的常见形式，这也能为基于Minecraft的游戏化学习奠定基础。

综上所述，基于Minecraft的游戏化学习是一种适合ASD儿童的高激励性线上学习和干预方法。干预者可基于GBL设计模型，结合ASD儿童的特点，设计满足其社交技能发展需要的Minecraft游戏化学习，促进其社交行为发展。

參考文献：

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本文為国家社会科学基金项目“自闭症儿童分阶综合运动训练模式探索及效果评估”（编号：19BTY129）、江苏省研究生科研与实践创新计划项目“基于Minecraft的团体社交改善孤独症儿童亲社会行为的干预研究”（编号：SJCX23_1655）的阶段性研究成果。

（作者单位：吴思衡，苏州大学教育学院， 215123；刘电芝，苏州大学孤独症研究中心，215123）