學習障礙（Learning disabilities，LD）源于神經發育異常，是一種由生物、心理、環境等因素共同作用，具有高度異質性的臨床綜合征，表現為智力正常的兒童在獲取與使用聽、說、讀、寫或數學能力上有明顯困難。據美國精神疾病診斷與統計手冊研究顯示，5%—17%的學齡兒童符合學習障礙的標準。臨床與調查研究發現，學習障礙兒童普遍存在焦慮、抑郁、退縮等內化問題行為，以及攻擊、違紀、偷竊等外化問題行為。與學習障礙有關的問題作為一種社會現象，給兒童、家庭及社會帶來的影響不容忽視，它會導致兒童產生違紀，甚至嚴重的違法行為，影響兒童學業與人際交往，妨礙家庭正常生活、危害社會安全。隨著學習障礙研究的發展與新技術的涌現，學習障礙的鑒別與干預研究也發生動態變化。研究發現，人工智能技術在學習障礙兒童診斷與干預方面發揮了突破性作用。

提高學習障礙兒童診斷精準性

研究發現，人工智能技術在學習障礙兒童診斷方面發揮了巨大的運用價值。人工智能可視化、豐富生動的呈現方式不僅能引起學習障礙兒童的好奇，促使學習障礙兒童積極配合研究，同時，其高度仿真的機器人模型與超高的性能，有助于提高學習障礙鑒別的科學性與精準性。

1.通過兒童情緒和行為反應進行鑒別。歐亨榮（Nihal Ouherrou）等人的研究發現，通過在虛擬學習環境（Virtual Learning Environments）中使用信息交流技術（Information and Communication Technology，ICT），識別不同學生在學習過程中的面部表情，可以鑒別個體是否為學習障礙兒童。研究對42名學生（其中，實驗組14人，對照組28人）在玩課堂游戲時的七種基本面部表情分析（憤怒、厭惡、恐懼、快樂、悲傷、驚訝和中性），發現虛擬教學環境中存在情緒差異，與正常兒童相比，學習障礙兒童表現出更多的負面情緒。蘇魯爾（Amany Sobhy Sorour）等學者發現，有學習障礙的兒童和沒有學習障礙的兒童在課堂行為表現上存在顯著差異。此外，穆斯塔法（Hassan M. H. Mustafa）通過人工智能技術識別學習障礙兒童的情緒、行為等反應，發現學習障礙兒童存在如注意力不集中、缺乏自信、較少參與課堂互動等現象。可見，通過虛擬教學環境，可以從學生的面部表情和行為反應來鑒別個體是否為學習障礙患者。

2.通過模擬人類思維的智能系統進行鑒別。賽義德（Khaled Nasser Elsayed）認為，在課堂教學中，教師需要花費大量精力在學業成績靠后的學生身上，包括課堂反應、作業完成情況等，而這些均可以通過“專家系統”來解決。同時，我們也可以將學習障礙兒童通過“專家系統”進行診斷。診斷方式為：系統將識別該案例（即學生）的知識結構等形成框架，然后從知識庫中檢索與該框架匹配的案例，并使用它作為與新案例匹配的模型，再利用“專家系統”逐項診斷。當學生被診斷為障礙兒童且明確障礙類型時，則由“專家系統”解釋障礙原因，并提出解決辦法。解決辦法如：由“專家系統”通過人機互動的方式，參與學習障礙兒童問題解決過程，并提供有針對性的幫助（如專家參與兒童獲取和使用新知識的過程，幫助學習障礙兒童進行實例訓練并及時歸納總結）。當匹配失敗時，則系統將繼續在其余列表中進行檢索，直至成功。可見，“專家系統”可以采用分類技術，逐步對學習障礙兒童進行診斷。此外，戴維（Julie M. David）等人的研究發現，學習障礙受一種或多種未知因素的影響，因此，鑒別個體是否是學習障礙者是一項復雜的任務。而調查法等傳統方式鑒別會因數據缺失、施測過程難以控制等因素，導致鑒別缺乏真實性。因此，可以通過模糊邏輯或神經模糊系統，將有關聯的缺失值納入新的算法和主成分分析（Principal Component Analysis，PCA），利用PCA計算缺失值，進行降維處理，以提升鑒別的準確性。模糊邏輯是一個概念系統，其原理和方法是模仿人腦的推理思維，將不確定或模糊性信息，利用分類器、模糊模型和神經模糊模型，對數據的一致性進行評價，進而提高學習障礙鑒別的精準性。不難看出，隨著人工智能的不斷發展，其新型技術已在學習障礙兒童診斷中發揮創新型和前瞻性作用。

提升學習障礙兒童干預有效性

如今，人工智能技術已成為推動社會快速穩定發展的主要技術力量之一。人工智能特別是機器學習技術已應用于特殊教育研究，如智能輔導系統，在一定程度上提高診斷學習障礙科學性的同時，通過有效干預，能夠幫助學習障礙兒童克服困難，提升家庭和社會應對學習障礙的能力。

1.使用信息與通信技術進行學業干預。亞當斯（Adams）等人使用該技術發現，ICT可通過學習障礙兒童的學習動機與學業有效性進行干預。在學習動機方面，歐亨榮等人研究發現，ICT可以通過強化完成學業任務的獨立性、確保高質量的自主學習、參與課堂討論、與同伴一起學習、獲得同伴和老師的認可等途徑，提高學習障礙兒童的學習動機。此外，卡菲（Jamal El Kafi）等人提出了新的適應性學習方法（Adaptative learning approach），如根據障礙者的學習風格和認知能力，為個體提供自適應智能對話系統，讓兒童參與互動對話，以更好地進行學習體驗。實質上，智能對話系統或“聊天機器人”是一個程序，其目的是通過模仿人類老師，盡可能使用接近人類自然語言與學習障礙兒童保持互動與溝通，交談時間為幾分鐘或更長。通過給學習障礙者一種與人交談的印象，提升兒童的自信心，進而提高學習效率。

2.對虛擬教學環境中學生情緒與行為反應進行干預。越來越多的研究者關注情緒反應對學習障礙干預研究的重要性。賽斯卡（Mohamed Sathik）和喬納森（Sofia G.Jonathan）認為，虛擬教學環境中的消極與積極情緒，有助于了解學生對學習任務的理解。此外，有學者提出情緒在學習過程中的反應過程，即理解學生情緒的情感輔導系統（Affective Tutoring System，ATS），使用ATS進行面部表情識別不需要教師等的參與，便可以了解學生的真實情緒反應。這表明，情緒可能在學習過程中扮演著非常重要的角色，依賴學習障礙兒童的情緒反應，在虛擬課堂環境互動過程中進行干預，有助于根據學習障礙兒童的情感狀態調整環境，提高學業任務表現。此外，布德羅（Kyle Boudreaux）通過人工智能語音命令進行行為干預取得了一定進展。

綜上所述，人工智能的發展為特殊教育研究提供了創新型與前瞻性的研究思路、方法與工具；對學習障礙兒童心理與行為的研究成果運用于人工智能領域，同時推動了人工智能對特殊教育對象研究的進步。通過對人工智能、特殊教育及心理學三大學科領域的新近研究成果的交叉研究，可以更好解決現實中特殊教育兒童存在的心理與行為問題，逐步推進三個學科領域面臨的問題。同時，這種結合也將推動彼此的發展，提升各自社會應用價值，解決兒童現存問題，提升家庭幸福感，減少社會安全隱患。

責任編輯：ct