GenRole：为教育工作者支持自闭症学生社交互动学习个性化角色扮演

文献标题

GenRole: Personalizing Role Play for Educators Supporting Autistic Students’ Social Interaction Learning

出版信息

• 主题领域: 基于生成式人工智能的个性化角色扮演在自闭症教育中的应用
• 关键词: 自闭症、社交互动技能、角色扮演、生成式人工智能、个性化、教育工作者、渐进学习、视觉组件、认知发展、可用性

背景与问题

• 问题与挑战: 现有针对自闭症儿童的角色扮演方法依赖固定内容，教育工作者需要进行大量手动准备，限制了个性化和可扩展性。
• 重要性: 个性化角色扮演活动能够更好地满足自闭症儿童的多样化需求，促进社交互动技能的提升，并改善其生活质量。
• 动机与相关研究: 以往研究强调了角色扮演和生成式人工智能在教育中的有效性，但缺乏能够为自闭症学习者提供个性化支持的工具。现有系统通常依赖预定义内容，难以适应个体需求。

解决方案

• 提出的方法: GenRole，一个基于生成式人工智能的系统，帮助教育工作者设计个性化的角色扮演活动，以满足自闭症儿童的多样化需求。
• 创新点:
  1. 集成生成式人工智能，用于创建个性化的角色扮演脚本、视觉元素和强化物。
  2. 提供渐进式角色扮演模式（回声模式、对话模式、角色模式、探索模式），从具体任务到抽象任务逐步引导学习。
  3. 通过试点研究和用户研究对GenRole的可用性和有效性进行实证验证。
• 流程与关键技术:
  1. 教师将社交技能和偏好输入系统。
  2. GenRole生成个性化脚本、视觉元素（角色、场景、强化物）以及渐进学习模式。
  3. 教师与儿童参与角色扮演，通过结构化模式练习并泛化社交技能。

研究结果

• 具体发现:
  • 后测得分（M = 3.03, SD = 0.81）显著高于前测得分（M = 2.18, SD = 0.73; z = 4.35, p < 0.01）。
  • 系统可用性量表（SUS）得分平均为76.88，表明系统具有较高的可用性。
  • 教师对AI生成的故事评价积极（平均分 = 4.16, SD = 0.69）。
• 相较于基线的优势: GenRole通过自动化内容生成减少了教育工作者的工作量，并提供了比传统角色扮演方法更具吸引力和个性化的学习体验。
• 实验与评估:
  • 对16名教育工作者进行试点研究以优化系统。
  • 为期两周的用户研究，涉及11对教师与学生，评估系统的可用性和学习效果。
  • 数据通过前测/后测、SUS和半结构化访谈收集。
• 局限性与未来工作:
  • 研究时间较短，无法观察长期效果。
  • 所有参与者均为男孩，且研究在中国进行，限制了结果的普适性。
  • 未来工作应扩展个性化参数，涵盖多样化文化背景，并探索真实场景的整合。

总结

GenRole是一个基于生成式人工智能的系统，旨在帮助教育工作者为自闭症儿童创建个性化的角色扮演活动，以提升其社交互动技能。该系统提供渐进学习模式，并定制脚本和视觉组件以满足个体需求。实证研究表明，儿童的社交技能显著提高，教育工作者对系统的可用性评价较高。未来研究将重点扩展个性化功能，解决文化多样性问题，并整合交互元素以进一步增强学习效果和参与度。