研究發現課堂機器人幫助有學習障礙的孩子保持正常的學習狀態


有學習障礙(LD)的學生在閱讀、寫作或數學等特定技能方面有困難,往往需要額外的、個性化的支持來填補教育空白。一組研究人員和專傢發現,一個可愛的小機器人可能幫助有學習障礙的兒童保持專註。

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學習障礙導致學生容易分心,這意味著他們會努力保持對一項任務的專註,變得焦躁不安,並拒絕完成工作。一對一的幹預措施已被證明對LD的學生有益。

雖然研究人員已經研究將社交機器人引入課堂,為患有或不患有LD的兒童提供個性化的支持,但以前的研究大多集中在自閉癥譜系障礙(ASD)的兒童身上。很少有關於在教育環境中使用機器人來幫助LD兒童的研究。來自加拿大安大略省滑鐵盧大學的三名工程研究人員、加拿大溫哥華學習障礙協會的兩名專傢以及仿人機器人QT的加入這項研究。

QT於2016年"誕生"。QT是科學傢Pouyan Ziafati博士和Aida Nazarikhorram博士的心血結晶,是第一個專門作為協助ASD兒童的工具而開發的機器人。它可以用頭部和手臂做手勢,顯示面部表情,並說話。在盧森堡大學的資助下,這對夫婦成立LuxAI公司,開發和建造社交機器人。

在早期研究的基礎上,該團隊希望分析LD學生如何與社交機器人互動,以及將機器人引入課堂對學生和教師的影響。

16名年齡在7至12歲之間的學生參加新的研究,他們被懷疑或確診為LD,並且已知有閱讀困難。八名學生與QT機器人進行交流,而另外八名學生則作為對照。

研究人員為教員開發一個網絡應用界面,為學生提供一個教學策略,包括熱身活動、遊戲和呼吸練習。該應用程序被加載到一個平板電腦上,使教員能夠控制QT機器人。

當教員控制機器人時,QT在教員的觸發下自主地行動。機器人設定目標,如果學生偏離軌道,就會使用遊戲、笑話、呼吸練習和身體運動等策略來重新引導學生的註意力。

教員記錄他們的互動,包括該課程的教育目標是否已經實現,學生花在任務之外的時間,以及所使用的重定向策略。學生們能夠對他們使用機器人的經驗提供反饋。

研究表明,參加QT課程的學生的非任務行為較少,表現出更高的參與度。學生們認為機器人是友好的、智能的、令人愉快的,並願意在未來的課程中與QT合作。

教員的反饋表明,在很大程度上,他們認為機器人的幹預有效,有助於保持學生的註意力和參與度。

"在公共教育系統中使用機器人肯定有很大的潛力,"電氣和計算機工程系教授、該研究的作者Kerstin Dautenhahn博士說。"總的來說,研究結果意味著機器人對學生有積極的影響"。

計劃使用QT進行進一步研究,以進一步調查機器人輔助學習對有學習障礙的兒童的效用。該研究發表在《社會機器人學》雜志上。


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