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虚拟现实技术与社会—情感学习融合的框架设计研究

作者:周榕,郭佳瑞
阅读数:1

来源:《远程教育杂志》2023年第3期


要:社会—情感学习面向自我认知、自我管理、社会认知、人际交往和负责任的决策等五种能力,旨在帮助个体理解、管理和表达情感,建立和维持良好的人际关系。虚拟现实(VR)技术能够满足社会—情感学习所需的安全的、积极的、有挑战性的支持环境,完成情感唤起、情感调节和社交技能训练,与社会—情感学习需求高度契合。基于此,尝试厘清融合所需的多模态刺激、沉浸式交互、自适应反馈以及社会化环境等技术要素,构建VR技术与社会—情感学习融合的实践框架,阐明其三维结构:在认知维增强情感理解,在情感维实现情感管理,在行为维完成社会性交互。同时,VR技术与社会—情感学习融合框架的优化应更多关注技术自身的情绪效应,积极引入虚拟社会心理的特定规律,适度强化身体图示的联结效应,并不断吸纳技术伦理与文化要素。

关键词:社会—情感学习;虚拟现实技术;情感唤起;情感调节;社会技能训练;情感理解;情感管理;情感


一、引言

社会—情感学习(Social-Emotional Learning,SEL),亦译作社会—情绪学习,是“帮助所有儿童和成人获得和应用知识、技能和态度以理解、管理和表达对他人的同情等情感,建立和维持良好人际关系以及作出负责任决策的过程”[1]。社会—情感学习的核心是让个体了解和管理自己的情感,以利己和利他的方式进行互动,支持他们在学校、工作、人际关系以及公民身份等各领域取得成功。因此,社会—情感学习主要培养五种能力:自我认知、自我管理、社会认知、人际交往和负责任的决策能力[2]。其中,自我认知需要准确识别自身和他人的情感状态以及各自具备的积极品质;自我管理强调要根据情境监控和调节自身情感,并且坚持亲社会的情感发展方向;社会认知需要个体充分理解他人的想法、感受和差异,并努力实现互补;人际交往是指通过有效的沟通,达成双方都满意的结果和建立积极的社会关系;负责任的决策则是强调个体准确地分析决策的情境因素,坚持尊重他人,努力承担个人责任,并取得建设性的问题解决成果。

技术赋能的社会—情感学习研究在近年来得到了持续关注。世界经济论坛[3]发布的报告中将社会—情感学习结果归纳为10种技能,详述了能够从“互动结构”“游戏元素”和“评估与强化”三个层面为社会—情感学习提供全方位支持的21项信息技术特征,以及能够支持特定社会情感技能培养的34项信息技术特征。该报告进一步指出支持社会—情感学习的五种代表性的创新技术:虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术、可穿戴设备、APP程序、情感分析以及高级分析与机器学习,分析了每种技术的应用优势与情境,从而为面向社会—情感学习的信息技术产品设计与开发提供系统化的策略指导。

近年来,学者们围绕VR技术在社会—情感学习中的应用做了广泛和深入的研究,在情绪训练、情感障碍治疗、社交技能培养等方面积累了丰富的成果。然而,已有研究多聚焦具体VR环境构建、产品设计或干预过程与效果分析,关注特定维度的情绪/社会能力的发展,并未基于社会—情感学习的系统结构和整体需求,对如何发挥VR技术的效能进行思考,尚未形成如世界经济论坛报告所述的整合性策略框架。因此,构建VR技术与社会—情感学习融合的框架,阐明VR技术支持社会—情感学习的机理,形成多样态、创生性的实践应用路径,对于推动社会—情感学习是十分必要的。

二、虚拟现实技术与社会—情感学习融合的逻辑理路

国外学者对于社会—情感学习的理论框架、政策体系、干预途径、评估工具的研究取得了重要的成果[4][5][6],并且在实践层面上形成了三种实现社会—情感学习的主要途径。第一种途径是设置独立的社会—情感学习课程,如颇具影响力的美国SEL社会情绪学习计划[7]。该计划向全球140个国家的学校提供包含3个阶段、10项执行步骤和6项可持续因素的工具包,帮助他们有效开展社会—情感学习。我国也在2010年引入SEL计划,并基于此启动了儿童社会—情感训练效果评估项目(BI-TO Social & Emotional Training Effect Evaluation Project)。第二种途径是利用课外实践活动。例如,美国男孩女孩俱乐部(Boys & Girls Clubs of America)为6~18岁的青少年提供4700多个社团活动项目,用以提升社交意愿,促进社交技能,减少社交的问题行为[8]。第三种途径是将社会—情感学习嵌入各类学科课程中。美国Education.com平台为全球20多个国家提供了将社会—情感学习渗透到语文、数学、外语、生物、艺术等学科的大量教学方案。

无论采用哪种途径,社会—情感学习的关键是帮助学生掌握社会—情感技能,进而影响对自身、他人和社会的理解。已有研究表明,安全、积极、有挑战的支持环境才能促进社会—情感学习的发展[9],这正是VR技术的优势所在。VR技术高度再现生活和社会场景,能够支持情感技能和社会适应力培训,并且促进个体将现实体验与虚拟情境相互联系,通过丰盈的情感体验和集体互动学会认识、表达并调整情感。VR技术提供可控的场景,并允许设定挑战性的任务,能同时满足不同环境下特殊人群的社会—情感学习需求。

VR技术与社会—情感学习的适切性得到了普遍证明。里普等人[10]证实VR技术是促进社会互动和开展社交技能训练的有效工具,能够弥补特殊群体社会情感互助的缺陷。韦斯布鲁斯等人[11]发现VR技术能够使个体在虚拟世界和现实世界之间的移情变得更加容易,因而明显增强了社会—情感学习的效果。洛伦佐等人[12]的研究证明,VR沉浸式环境比桌面应用程序更有利于促进社会情感技能向真实情境迁移,从而达到较高的情感理解水平。还有学者[13]利用VR原型来测量个体在情绪表达时的行为特征,证明VR技术在社会情感评估方面具有独特的潜力。正如帕布西等人[14]所指出的,“虚拟现实是促进个体情感和社会能力的有前景的媒介,应当在更多的群体中加以应用,以便发挥在情绪智力培养方面的作用”。

三、虚拟现实技术与社会—情感学习融合的技术要素

VR技术对社会—情感学习的支撑作用主要体现在三个环节:一是情感的唤起。VR环境利用多模态刺激唤醒积极情绪,通过沉浸式交互诱发社会在场感,通过有挑战的任务增强自我效能感。二是情感的调节。VR技术提供特定情绪刺激,帮助个体实现降低焦虑水平、建立共情等情绪调节行为,优化情绪管理的效果。三是社交技能的训练。VR技术创设安全的社交环境,支持灵活复杂的社交行为,并对个性化的交互行为做出反应和指导。上述功能需要整合VR技术在刺激呈现、交互操作、反馈生成和环境构建上的技术要素,形成面向情感体验和社交技能的软件系统。

(一)多模态刺激

多模态的表现之一是感官刺激的多元性。VR技术创建的三维立体空间能够融合听觉、视觉、触觉和味觉线索,使得刺激呈现方式更加具有吸引性、包容性、可访问性以及可定制性。VR环境中的音频能够表现出明显的语气、语速和语调变化,充分刺激用户的听觉,而视觉场景的呈现不仅逼真,还能够根据用户需求、特性而自我调整。VR技术能够精准地再现物体的表面性状(颗粒感、平滑度等)和材料特性(弹性、硬度等),并且借助力反馈设备和手套输入设备,支持用户在感知、触摸、操控等动作中获得触觉体验[15]。VR环境还可以通过鼻追踪器、呼吸检测器、气味发生器和气罐,模拟与虚拟场景相匹配的特定气味[16]

安德森等人[17]开发的VR系统呈现包括房屋、道路在内的生活景观,包括牛羊、禽鸟等在内的自然场景以及包括雪山、丛林或海滩等在内的宏大自然景观,有助于增强个体的愉悦感、降低焦虑水平。同时结合物理设备,模拟场景中阳光照射的角度、光感以及皮肤的热度,加强沉浸式体验。场景中不仅包含舒缓的背景乐、海浪或者鸟鸣等环境声,还会出现语音指令,引导用户放松肌肉和缓解压力。当情绪监测模块发现用户的情绪水平较低时,将会自动调节虚拟场景的细节(如房屋的样式、羊群的大小和背景乐的节奏等),并且引导用户更换场景。

多模态的另一种表现是情感刺激的丰富性。VR技术能够提供生活中难以经历的虚拟场景,从而诱发特定的情感体验。例如,汉密尔顿等人[18]利用头戴显示设备、追踪服和生理数据监测装置构建虚拟场景,支持妈妈在虚拟世界中扮演一名四岁的儿童,以第一视角观察环境、摆弄玩具、自由活动,并且与虚拟妈妈进行自然对话,接受批评、表扬或者进一步的指令。他们的研究发现,妈妈们与儿童在生理、心理和情感上产生了明显的共同感受,对于儿童在经历批评时的情感反应有了深刻的体会,同理心明显增强。

(二)沉浸式交互

沉浸式交互强调通过视听感知、空间感知和身体—肌肉感知的形成,在生理体验与情绪感受之间建立强关联。在社会—情感学习中,VR技术能够借助头盔、眼镜和手套来增强视听感知,并且利用传感器来收集个体的生理反应,从而对其情绪状态进行评估。VR环境通过第一视角和自由导航的方式来增强空间感知,支持用户根据自身需求完成场景观察。VR系统还能够利用手势捕捉、动作追踪等技术将肢体运动与虚拟操作结合起来,完成动觉反馈和具身认知。

例如,VR系统“The Machine to Be Another”利用沉浸式交互来创造“身体互换”的感觉。系统设置了展示者与参与者两种角色:展示者手持摄像机在真实环境中观察环境,参与者则通过VR头盔来观看同步画面和声音,并随着前者的头部转动和走动的过程进行场景切换。当展示者在现实中操作某个实物或完成某些动作时,参与者也将通过传感器获得同样的触觉刺激。多个参与者还可以通过展示者的引导,在同一个虚拟场景中进行交互或者协同操控物体。这种“身体认同”的方式能够在不同性别、角色、群体之间建立情感关联,激发社会共情。观察的行为也不再局限在预设的虚拟情境,而是拓展到各种可能的生活场景中。

(三)自适应反馈

VR系统能够利用生物传感器、可穿戴设备获取用户信息,并根据数据分析结果调整反馈的方式和内容。一种自适应反馈的方式是根据个体的生理指标评估其情绪状态,并对虚拟场景或行为方式进行调节。例如,DEEP系统通过生物反馈设备帮助个体完成深呼吸训练,从而降低其焦虑水平[19]。该系统支持玩家在水下世界中自由移动和探索,同时使用拉伸传感器记录用户肺隔膜扩张的数据,并反馈给用户。用户需要根据反馈调节呼吸,从而改变游戏中移动的方向与速度,通过深呼吸来获得最佳的移动效果。DEEP系统还会更改虚拟情境的细节(如改变水流方向、流速等),以便改善呼吸训练的效果。

另一种自适应反馈的方式是根据用户的情绪变化调整情境性任务的难度和要求。用于社会—情感学习的VR系统通常会设置情绪调节目标或者社交目标,以便引导个体在积极的改变中获得成就和信心。例如,有学者[20]开发的VR游戏为抑郁症患者设置了不同难度的任务。在单人任务中,用户需要在虚拟场景中完成步行、慢跑、骑自行车和划独木舟等动作,在与系统非玩家角色(Non-Player Character,NPC)的竞争中取得胜利,从而建立自我效能感。在多人任务中,用户需要选择同伴与系统NPC作战,共同完成“寻找神奇解药”的任务,在协作中建立信心和归属感。系统会侦测用户的焦虑水平,当发现用户因某个任务无法突破而感到沮丧时,会自动调整NPC的动作节奏和挑战难度,从而使用户保持适度的紧张和兴奋,有效缓解抑郁情绪。

(四)社会化环境

VR技术重建的社会化环境具备四个重要特征:生活的高度模拟、情感的真实表达、社交习惯的积极培养以及社会感知的形成。它支持角色定制、角色扮演、环境控制、人际交互等操作,能够借助虚拟角色形成紧密的社会关系。个体在VR环境中通过虚拟化身进行非语言交互,从而保持真实生活中的社交习惯和礼仪。例如,通过观察来寻找可以交往的同伴,通过缩短与他人的距离来表示关系的亲密,通过表情和姿势来表达情感的认同,通过分享物品来提高在团队中的地位。VR系统还往往提供角色定制的功能,帮助个体将性别、阶级、宗教、民族等社会特征投射其上,从而获得与真实世界一致的、独特的社交经验。

布扎迪[21]开发了一款用于训练团队管理能力的虚拟游戏FLIGBY。用户扮演总经理的角色,领导团队成员在23个场景中解决各种日常管理难题,需要完成大约150项管理决策,并且通过“商务沙龙”与其他管理者交流经验,将所经营的酒庄变成高绩效的企业和理想的工作场所。后台数据库负责存储游戏过程中的决策、选择、行动等数据,主分析器则通过数据分析对用户的29项管理技能进行评估,为其创建社交报告,实时反馈团队管理的成果。结果表明,该游戏能够使个体产生胜任感、满足感等愉悦体验,明显提升了个体领导力、社交信心和能力。

四、虚拟现实技术与社会—情感学习融合的实践框架

VR技术能够为社会—情感学习创设外部环境,更重要的是,它能够作为心理干预的手段,支持社会—情感学习所包含的记忆、识别、理解、分析、评价等内部心理过程。琼斯等人[22]认为社会—情感学习聚焦在认知调节(如识别和理解情感)、情感技能(如表达和控制情绪)和行为能力(如建立积极的社会关系)等方面。王一岩等人[23]提倡对学习者情感发展中的认知—行为—情感的潜在关系进行深度分析,以便挖掘三者协同演化的机理。国际学界对于社会—情感干预策略的研究亦可概括为认知领域、情绪领域和行为领域三方面。因此,本研究尝试从认知、情感和行为三个维度揭示VR与社会—情感学习融合的路径(如图1所示)(图1略)。需要说明的是,三个维度并非界限分明,它们往往整合在社会—情感学习的过程之中。例如,社会性交互行为的完成不仅需要准确的情感识别与理解,也需要积极情绪的投入。VR技术要素与各维度也非一一对应,而是贯通全域的。沉浸式交互不仅可以用来增强情绪记忆或消解消极情绪,也可以支持复杂的社交训练或群体社交任务。配合脑机交互技术、生物传感技术、表情追踪技术和数据分析技术,VR技术能够建立生理—心理循环反馈机制,完成认知、情感和行为的监测与调整。

(一)认知维:增强情感理解

社会—情感学习的认知调节涉及注意、记忆、选择、协调等心理过程及其认知技能,其目的是完成情感的理解。

1.情感记忆与情绪识别

情感理解的心理条件之一是情感记忆。当个体面对新刺激时,将会激活情感记忆,并判断刺激的情感特征关联性,从而做出行为反应。VR技术能够将现实情境在虚拟空间中重现,以“记忆宫殿”的形式为情感认知提供帮助[24]。例如,一些VR系统提取情感丰富的记忆和体验,并通过符号、活动或其他虚拟环境内容呈现相关刺激,从而为激活记忆提供线索。这种回溯叙事的方法能够营造逼真体验,诱导情感反应,对情感理解的结果有积极的影响[25]

情感理解的另一个心理条件是情感识别。利用VR技术进行情感识别训练能够取得良好的效果。古提瑞兹等人[26]基于人脸动作编码构建了虚拟表情识别系统。系统通过3D眼镜,随机为用户呈现快乐、悲伤、恐惧、厌恶和愤怒等5种三维虚拟面孔,并向用户说明该种表情代表的情绪。训练完成后,用户需要进行情绪匹配测试,根据所呈现的虚拟面孔指出情绪的类型。错误回答会被专门记录在数据矩阵中,由系统决定是否增加表情识别的训练和测试次数。他们的研究表明,该系统显著提高了用户对5种表情及其对应情绪的辨识和认知能力。

2.情绪共情和认知共情

情感理解的关键之一是在个体间建立情绪共情和认知共情。情绪共情是指诱发对他人情绪的替代性体验。个体需要相继完成情绪觉知和情绪唤起,最终以同感或分享的方式对他人情绪作出反应。认知共情是指个体依据一定的概念和规则来命名、辨别、理解他人情绪及其原因,并形成观点的过程。共情实质上是个体对情境中的情绪线索进行归类,将注意从自己转向他人,从而对他人的情感状态产生理解的过程,其中情绪分享具有关键性的作用[27]

人们通常将情绪镜像、语言交流以及角色替换(Role-Taking)作为建立共情的手段。支持社会—情感学习的VR系统通常将情绪线索通过场景的细节表现出来,同时借助动作引擎、表情追踪技术和生物传感器,将各种复杂的手势、表情以及生物神经体验(视听觉、触觉、痛觉等)与情绪线索关联起来,形成情绪镜像。VR系统的语音交互模块支持用户以自然语言进行交谈,能够体现语调、语速和语气上的微弱变化,使高度精细的情绪加工成为可能,以更复杂的形式产生共情。通过角色模拟和扮演,VR系统能够支持用户完成不同社会/习俗系统中的角色替换,采用客观的立场和社会性信息来推理他人的情绪状态。

斯塔夫鲁拉等人[28]利用虚拟现实系统培养儿童的共情能力。用户首先扮演外籍学生林恩的角色,体验在课堂、操场、食堂等场地遭受语言和动作欺凌时的感受,然后在系统引导下分析和评价自身的情绪状态,以及需要采取的情绪管理方法。之后,用户扮演教师的角色,作为旁观者体验林恩遭遇欺凌的感受,然后做出对林恩进行情绪疏导的计划。实验结果表明,系统有效提升了教师对少数族裔学生的关注与支持,改变了学生对多元文化的看法,减少了校园霸凌现象的发生。

(二)情感维:实现情感管理

情感管理是个体或群体根据环境要求,依据情感规则,尝试改变情感水平或质量而做出的引导、协调、交互、调节和控制等行为,包含情感评估、情感调整和情感运用等过程。情感管理理论认为,个体倾向于调节所处的环境以调动和维持积极情绪,并降低和消解不良情绪[29]。因此,情感管理能力不仅包括对消极情感的操作与管理,也包括对积极情感的激发与运用。

1.消极情绪调节

对消极情绪进行调节的重要手段包括环境选择/修正、注意转移和情绪体验重评。当某种环境曾经起到减缓情绪压力的作用,该情境的特征就会被记忆。在调节情绪时,个体将会优先选择类似的情境刺激物,或者对情境进行选择性改造[30]。VR技术不仅能完整重建这种带有情绪记忆痕迹的情境,而且允许用户自主设置或者由系统自动调整环境变量,从而完成对环境的控制和调节。一些治疗抑郁、焦虑的VR系统还采用双向诱导的策略[31]。一方面,引导用户将注意力转移到与负面情绪相对的特定事件上,提取出环境中积极的事件和因素,从而完成积极经验替代;另一方面,再现对用户产生不良体验的事件和场景,并且通过交互引导用户重新评估其真实性和情绪影响,重塑对情绪记忆的意义建构。

戈里尼团队[32]面向泛化焦虑患者搭建的NeuroVR1.5环境是典型的成功案例。用户首先在名为“绿色山谷”(Green Valley)的虚拟环境中漫步,观察自然景物、聆听自然界的声音,由治疗师向其讲解焦虑产生的原因,并逐步完成肌肉放松训练和呼吸放松训练。此间,用户需要采用自我报告法,对曾经出现过焦虑情绪的情境、刺激物以及情绪体验进行回忆和再分析。在完成放松治疗后,用户将进入被认为具有特定压力的生活场景(如拥挤的厨房、教室、公寓等)中,设法应对自己的焦虑情绪。系统通过由皮肤电导传感器、肌电图传感器、血容量脉冲传感器和呼吸传感器等组成的心理生理系统来收集和分析用户的焦虑水平,并根据监测结果调整虚拟环境的要素(房间大小、光照、拥挤程度等)。此时,用户需要不断地对自己抗击焦虑的行为进行记录和分析,并且尝试将成功的经验迁移到真正的日常生活中。实验证明,虚拟环境的沉浸式体验能够激发个体的在场感,从而有效缓解焦虑、增强自我效能感。

2.积极情绪激发

在VR环境中激发积极情绪主要依据积极心理学中对心盛(Flourish)的研究。心盛即对待生活的高度积极的心理健康状态。达到心盛的五个核心要素是积极情绪、沉浸体验、人际交互、自我实现和人生意义[33]。VR在提供沉浸体验和建立人际交互方面的作用是显而易见的。同时,VR系统能够利用特定外部因素的变化增加积极情绪的效价(Valence)和唤醒水平(Arousal),例如,增强情境刺激的情绪诱导性,通过“虚拟教练”提供激励性反馈,创建“情感日志”帮助建立积极情绪记忆等。VR系统还往往通过虚拟游戏的方法,使个体通过完成挑战性的任务获得预期的成功,提升自我效能感和实现幸福人生的信心[34]

有研究者[35]在其开发的VR系统中为用户设定了三种不同的认知/表达任务,要求用户思考和详细地描述自己的经历、愿望和期待。在“问题识别”任务(Problem Recognition Task)中,用户需要在虚拟专家的陪伴下,对自己在家庭关系、人际关系、学业事业或休闲健康等方面的困境进行思考和分析。在“自我成功故事”任务(Self-based Success Story Task)中,用户首先与虚拟偶像分享成功的体验,而后围绕之前的四个主题,描述自己的理想、动力、努力和对成功的预测。在“力量表达”任务(Strength Expression Task)中,用户在虚拟播音室中作为“荣誉国民”接受虚拟主持人的采访,在自我控制(情感控制、情感保持和积极情绪)、自我激励(内在动机、自主性和胜任力)以及人际关系(同理心、建立联系和表达能力)等三类九种元素中进行选择,并且通过自身经历展示如何加强和利用这些“精神力量”。在任务推进过程中,系统会通过视觉模拟评分法(Visual Analog Scale)来监测参与者的心理状态,分别测量用户的抗逆力、问题解决力、努力程度和情绪力量。结果显示,系统对于提高用户的自尊、乐观、希望等积极情绪具有明显作用。

(三)行为维:完成社会性交互

VR技术支持社会性交互的内在路径是促进社会在场感(Social Presence)的生成,外部途径则是进行社交技能的情境化训练。

1.社会在场感生成

社会在场感不仅是“与他人在一起”的感觉(Sense of Being With Another),而且是媒体交互环境中对成员间关系及其亲近和关联程度的动态感知。它代表了个体将自身的社会文化特征和情感特征投射到群体之中,作为“真实的人”向同伴展示自我的能力。社会在场感是在虚拟环境中诱发社会情感的首要条件,对于改善互动水平,促进信任、愉悦、亲密、归属感等积极社交结果的产生具有重要作用[36]。获得社会在场感依赖于情感联系(情感理解、情感表达与亲密性)、开放式交流(信息沟通、相互理解)、集体性(群体凝聚力、群体互助)、相互关注与共情(注意分配、共同在场)、相互依赖与支持(行为的依赖)。一些研究则证明,虚拟同伴的行为真实性对于社会在场感的生成十分重要[37]

因此,VR系统主要通过五种途径增强社会在场感。首先是支持互助性操作(包括语言交流和肢体协作等)或者群体性挑战任务(举办会议、派对等)。例如,伯恩斯团队[38]开发的Reach Out Central(ROC)系统要求用户定期参与虚拟聚会或者户外活动,并且轮流担任组织者、主持人和普通成员等身份。其次是为社交行为的结果提供特定的感官线索和情绪反馈,增强情绪理解。例如,在ROC系统中,用户能够实时观察对方的表情,或者根据对方头顶显示的“情绪状态条”来判断自己的谈话对对方的影响。第三是对来自不同个体、场景和感觉通道的动态信息进行主动识别、检测和分析,建立群体内的特定信息沟通环路。例如,ROC系统会对以往的群体讨论内容进行分析,从而为下一次的聚会话题提供参考。第四是记录和分析用户在群体交互中的情感状态变化及其同伴的评语,帮助其在社交活动中获得身份认同和建立共情。第五是为虚拟角色增加能够表达“理解”的细微动作,例如,在交谈时注视对方的眼睛、适时地点头或者在说错话时脸红等。

2.社交技能训练

社交技能训练的一种典型方式是对普通群体进行社交能力干预。此时,VR系统通常会设置不同难度的社交任务来引导用户获得特定的经验,并在其能力不足时提供即时帮助。例如,ROC系统设置了“虚拟教练”,当系统侦测到用户未能按时完成交互任务时,会自动显现,向其传授社会交往的基本规则和技巧,并通过治疗性对话改善用户的情绪,避免出现社交退缩的现象。社交技能训练的另一种典型方式是为社交障碍群体提供治疗。有研究者[39]基于桌面VR系统开发了针对10~14岁自闭症儿童的社交训练系统,并设立了四种类型的交互任务。在虚拟学校环节,儿童需要完成阅读、讲故事、解数学题、与同伴玩耍、讨论社会现象等任务。在角色扮演环节,儿童需要在熟悉的场景(如饭店)或者陌生的场景(如面试现场)与虚拟角色交流和协商。在设计探秘环节,儿童需要设计梦想的房间或者乐高玩具,并且根据邻居的需求设计饭店和便利店。在社交游戏环节,儿童可以参与策略类游戏(如五子棋)或者竞技类游戏(如赛车或者狩猎)。系统虚拟角色(同伴、教师、顾问、竞争对手等)与儿童的交互由三名引导员通过配音软件来呈现,因此能够根据实时情境进行动态的调整。儿童在系统中的各种行为表现都被记录下来,由专家进行编码和评估。结果显示,使用该系统的儿童在启动交互、进行协商、自我表达和灵活思维等方面的能力均有明显提升,并且能够将积极的变化保持到日常生活之中。

五、虚拟现实技术与社会—情感学习融合框架的优化路向

VR技术与社会—情感学习融合的框架需要借助心理、文化层面的研究进展,提高对技术阈限的感知力、个体差异的包容性、社会文化敏感度和伦理治理层次,使VR支持的社会—情感学习成为真正的“使人幸福”的学习活动。

(一)关注技术自身的情绪效应

目前,大多数社会—情感学习项目是基于传统学校环境和社会环境设计的。当这些设计经验迁移到虚拟环境时,必须充分关注技术本身可能引发的情绪效应。已有研究表明,VR环境可能会带来认知负荷,从而提高焦虑水平[40]。当用户在获得不甚准确的情绪评估结果时,可能会产生逆反、失望或愤怒情绪,从而颠覆情感理解和情感管理的结果。VR用户也可能因为所处环境的虚拟性而模糊了社会性交互中道德规则的边界,进而降低进行情感管理的意愿和水平[41]。因此,未来不仅要关注VR环境对社会—情感学习的负面效应,还应当通过风险预判和理性扬弃来消解技术导致的异化。

(二)引入虚拟社会心理的特定规律

VR技术能够复刻真实世界中的人类情感行为与社会关系,也能催生新的社会关系结构、特殊的心理问题和社会现象。个体的身份在虚拟世界中会被模糊,一些凭借身体、环境等客观实在而建立的情绪倾向和社交习惯也会因此消失。这要求对虚拟情境的社会学规律进行特别观照。例如,个体将真实世界的身份认同投射到虚拟化身的程度决定了情感理解和社会在场感的真实性。那么,侦测虚拟化身与现实身份的角色同一性,并预设社交行为的引导性策略就变得十分重要。再如,个体情感的自我表露是进行情绪训练的关键,而虚拟世界的匿名性可能有助于情绪的真实表达,也可能导致情绪的过度宣泄或者情绪隐匿。此时,必须设置匿名情境下的自我表露规则。又如,虚拟群体的角色定义、组织结构和行为规范既包含真实世界的痕迹,又具有更大的灵活性、松散性和复杂性。虚拟群体的讨论、协作、决策、问题解决等过程如何影响个体的社会感知与情绪,显然也是决定社交技能训练方式的重要因素。

(三)强化身体图示的联结效应

有研究指出,VR技术采用“拉入场景”的方式来激活个体的身体图示,形成对虚拟世界中客体的图示化认知,当个体意识到此认知与现实世界中对原型的认知存在差异时,将会唤醒情绪[42]。同时,在虚拟世界中采用类似真实的身体控制方式,能够提升情感唤醒的水平。这充分说明身体图示对建立身体—情感联结的中介作用。未来,VR系统应当在感知身体、控制身体以及对身体变化作出反应等方面进行专门设计,增强对具身认知的支持能力。VR构建的情境应当支持用户在情感理解时进行持续的、高强度的肌肉运动,充分调动感知觉系统和运动系统。VR系统支持的动作应当与所处情境中的客体建立真正操作上的联系(例如,当用户在场景中搬动木箱时能够感受到重量)。同时,VR环境中采用的运动方式和意义规则应当与现实世界保持一致,例如,虚拟手势和姿态所代表的意义应当符合当地的文化习俗。

(四)吸纳技术伦理与文化要素

社会—情感学习主要通过调控人类的精神状态和情感体验来进行,这引发了对公平、隐私以及民主等伦理问题的争论。在社会—情感学习中,参与者对于训练的过程、方法和工具都处于服从的状态,因而受到VR系统设计者的价值取向和情感主张的控制。VR技术又进一步加剧了技术不公平的风险,使相当一部分人(如经济水平或技术水平滞后者)失去得到帮助的机会。设计不良的VR系统还可能加剧用户对隐私泄露的担忧和文化冲突的烦恼,最终造成人与技术的对立。因此,应当从安全、尊重、正义的角度来安排情感管理和社会性交互的方法和进程,虚拟情境及其控制方式应当允许不同文化、宗教和社会阶层的用户来进行自主设定。VR技术应当结合传感技术、大数据技术、情感识别技术、神经网络技术等,为用户提供精准的、个性化的情绪干预方案,通过产品对个体的适应来体现技术的服务属性。

六、结语

社会—情感学习涵盖了情绪管理、亲社会技能、人际交往、冲突解决、积极品质培养、心理健康教育等多个领域,是应对社会心理问题、提升个体社会生活技能的重要手段。VR技术为社会—情感学习构建了面向生活情境与日常体验,并且整合学校、家庭、社区等情境的支持系统。随着VR技术向增强现实(Augmented Reality,AR)、混合现实(Mixed Reality,MR)、扩展现实(Extended Reality,XR)以及元宇宙的演化,高度拟真、虚实互动、数智融合的沉浸式情境将真正建立起来,支持个体对物理空间、情感世界以及社会文明的体验与创造。


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Research on the Design of A Framework for Integrating Virtual Reality Technology with Social-Emotional Learning

Zhou Rong & Guo Jiarui


Abstract: Social-Emotional Learning (SEL) aims to develop five abilities: self-awareness, self-management, social awareness, interpersonal skills, and responsible decision-making, to help individuals understand, manage, and express emotions while establishing and maintaining positive relationships. Virtual reality (VR) technology can provide a safe, positive, and challenging environment that is highly compatible with the needs of SEL, allowing for emotional arousal, emotional regulation, and social skill training. Based on this, the technical elements required for integrating VR technology with SEL, such as multimodal stimulation, immersive interaction, adaptive feedback, and social environments, have been clarified. The practical framework has been constructed for the integration and its three-dimensional structure has been explained, that is: enhancing emotional understanding in the Cognitive Dimension, achieving emotional management in the Emotional Dimension, and completing social interaction in the Behavioral Dimension. At the same time, it is detailed that the optimization of the integration framework should pay more attention to the emotional effects of the technology itself, actively introduce specific rules of virtual social psychology, moderately strengthen the connection effect of body imagery, and continuously absorb technological ethics and cultural elements.

Key words: Social-Emotional Learning; Virtual Reality Technology; Emotional Arousal; Emotional Regulation; Social Skill Training; Emotional Understanding; Emotion Management; Emotion


初审:王远琦

复审:孙振东

终审:蒋立松


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