基于認(rèn)知思維的AR兒童科普讀物設(shè)計

陳佩琳　丁鑫　徐華倩

摘要：目的研究適用具體運算階段兒童認(rèn)知思維的AR兒童科普讀物設(shè)計。方法通過京東購物平臺調(diào)查分析銷量高的6個AR（Augmented Reality）科普讀物的科普范圍、適讀年齡和交互方式，基于發(fā)現(xiàn)一些問題并結(jié)合具體運算階段的兒童認(rèn)知特點進行歸納分析。結(jié)論提出TAR科普讀物的設(shè)計策略，契機增強兒童與讀物之間的互動性。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知思維 AR AR科普讀物

中圖分類號：TB472 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2018）09-0129-03

一、AR科普讀物

AR是增強現(xiàn)實的簡稱，它可以通過計算機技術(shù)生成虛擬環(huán)境，并利用傳感設(shè)備等手段讓用戶沉浸在該環(huán)境中。不同于完全虛擬的VR技術(shù)，它并沒有取代真實的場景，而是借助真實的場景服務(wù)用戶，使現(xiàn)實場景中的物體與虛擬的場景融合在一起。目前這項技術(shù)在兒童教育上也得到充分應(yīng)用，許多出版商把AR技術(shù)與兒童科普讀物結(jié)合，把抽象難懂的科普知識變得生動形象，讓文字信息與視覺、聽覺信息同步，在閱讀中也可以與之交互，使閱讀成為一件輕松的事情。但現(xiàn)階段由于我國AR技術(shù)、出版商的編輯、文案等方面都不夠成熟，使得產(chǎn)品的用戶黏度較低，未從兒童認(rèn)知思維的角度去設(shè)計產(chǎn)品，因此應(yīng)重新構(gòu)建人與書籍之間的橋梁，充分調(diào)動讀者閱讀的積極性與參與性。

二、兒童認(rèn)知思維發(fā)展的特點

皮亞杰是研究兒童認(rèn)知發(fā)展的專家，他把兒童認(rèn)知思維劃分成四個階段，感知運動階段（0-2歲）、前運算階段（2-7歲）、具體運算階段（7-11歲）和形式運算階段（11歲以上）。考慮到AR科普讀物的適讀年齡大致在3-12歲，且學(xué)齡前兒童不易經(jīng)常使用電子設(shè)備，由此本文主要針對具體運算階段的兒童，這個階段的兒童能對具體的想法或事件進--行邏輯思考，具體表現(xiàn)為兩點：一是歸納邏輯。這個時候他們可從具體的事實中推理歸納原理。比如你推了你朋友一下他生氣了，你就會知道推別人會使他生氣，但不知道不該推朋友。二是可逆性。雖然他們還不具備演繹邏輯思維，但卻能夠逆向思考他們思維中的信息分類。

入學(xué)后的兒童逐漸開始識字，可在書籍中多使用文字，注意文字的大小、顏色、字體和疏密程度等，適當(dāng)使用高亮字吸引兒童的注意力。同時，防止兒童在閱讀中產(chǎn)生疲憊感，視覺上要加入彩色圖片。如獲得多項大獎的法國系列圖書《第一次發(fā)現(xiàn)手電筒系列》，書中的文字、圖片和排版都符合7-11歲兒童的認(rèn)知發(fā)展。同時，采用透明膠片印刷技術(shù)，使用書中附加的紙質(zhì)“手電筒”在書中尋找被照亮的部分畫面，顛覆慣性認(rèn)知模式，讓兒童自主探索世界（如圖1）。

三、國內(nèi)AR兒童科普讀物的發(fā)展背景與設(shè)計現(xiàn)狀

（一）國內(nèi)AR兒童科普讀物的發(fā)展背景

AR技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)閱讀讀物的獲取信息方式，并利用技術(shù)所帶來的真實性、視覺感、立體感使兒童對信息的理解更加透徹，讓一本科普讀物變成可玩性的“玩具”。浙江少年兒童出版社是國內(nèi)最早在科普讀物上應(yīng)用AR技術(shù)的，并于2013年出版了書籍。隨著技術(shù)的普及與發(fā)展在后期引發(fā)了AR圖書出版潮，但都未引發(fā)消費者瘋狂購買的產(chǎn)品。直至2016年，中信出版社推出“科學(xué)跑出來”系列的圖書才讓廣大消費者知道AR科普讀物，不僅推動了AR技術(shù)的發(fā)展，還促使更多的出版社向AR科普讀物的更深層次進行探索。

（二）國內(nèi)AR兒童科普讀物設(shè)計現(xiàn)狀

為了能充分了解我國AR兒童科普讀物的設(shè)計現(xiàn)狀，筆者通過京東平臺搜索“AR科普書”關(guān)鍵詞初步匯總國內(nèi)下載排名靠前的6個讀物，分析出版社在科普范圍、適讀年齡的不同，并歸納總結(jié)交互方式的不足。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)市場已存在許多不同類型題材的產(chǎn)品，有的取得一定的效果，但總體上存在一些問題，（如圖2）是科普范圍的調(diào)查結(jié)果。

1.科普對象集中化，同質(zhì)化嚴(yán)重。

在AR技術(shù)的熱潮下，我國許多出版社僅把技術(shù)作為宣傳營銷的手段，對圖書的內(nèi)容、材料、交互方式等方面都缺乏創(chuàng)新，主要表現(xiàn)在以下兩點：一是本土的原創(chuàng)性低，還存在抄襲現(xiàn)狀?？铸垘缀跏菄鴥?nèi)每一家出版社的科普對象，目科普內(nèi)容、包裝形式等也大同小異；二是根據(jù)《我國增強現(xiàn)實類兒童科普讀物的出版策略》中提到目前國內(nèi)引進版圖書占主導(dǎo)地位。雖然在產(chǎn)品的發(fā)展前期需要借鑒國外優(yōu)秀的資源案例，但一味的引進別人的優(yōu)秀成果不吸收消化，這大大制約了國內(nèi)讀物的發(fā)展。

2.書籍內(nèi)容與讀者的認(rèn)知發(fā)展不匹配。

市場上劃定AR圖書的大致適讀年齡是3-12歲，個別劃定為0-12歲。根據(jù)皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論，3-12歲的兒童可再劃分為前運算階段和具體運算階段，這兩個階段兒童的認(rèn)知思維發(fā)展是不同的。譬如學(xué)齡前的兒童天性活潑、愛動、注意力不容易集中，而入學(xué)后的兒童注意力可以保持在10分鐘左右，這就需要設(shè)計師根據(jù)特定階段兒童的心理特點設(shè)計出不同的學(xué)習(xí)方式，并與不同階段兒童的認(rèn)知發(fā)展相匹配。同時0-2歲的感知運動階段兒童屬于較低齡兒童，他們?nèi)糸L期使用電子產(chǎn)品易誘發(fā)近視，建議3歲以上兒童使用電子類產(chǎn)品。

3.消費者對AR圖書認(rèn)知度低。盡管這幾年AR市場發(fā)展的不錯，但許多消費者仍不認(rèn)識或了解AR圖書。易觀智庫發(fā)布的《中國增強現(xiàn)實市場專題研究報告2016》中表明了出現(xiàn)此現(xiàn)象的三點原因：一是跟蹤定位技術(shù)和用戶交互技術(shù)等核心技術(shù)還未成熟，影響AR技術(shù)的推廣；二是產(chǎn)品端的軟件應(yīng)用創(chuàng)意不足，內(nèi)容有限，導(dǎo)致消費者黏度低，硬件上手機的一些配置不能滿足AR技術(shù)的需要；三是用戶對AR技術(shù)的認(rèn)知有限，對網(wǎng)絡(luò)安全和實用性的考慮會影響AR技術(shù)的推廣和軟硬件的提升。這三點是層層遞進環(huán)環(huán)相扣，每一環(huán)的缺失都會影響消費者對產(chǎn)品的認(rèn)知。

4.未重視讀者與書籍之間的交互體驗。兒童閱讀AR圖書的交互方式主要指閱讀書籍內(nèi)容和掃描書中標(biāo)識碼，這兩種方式在體驗上都存在兩點問題：一是書籍內(nèi)容說教性太強，不注重科普語言的通俗性和頁面板式的趣味性。江西美術(shù)出版社的《AR知識通》系列中，內(nèi)頁是一半文字一半插圖，這種板式與學(xué)校里的語文教材沒有太多差異，容易造成視覺的疲憊感，無法吸引孩子的注意力。同時，太過具象的插圖也不符合兒童的審美情趣（如圖3）。二是有些圖書的模型因為技術(shù)和成本的限制使得模型精致度不足，真實性欠缺，紙質(zhì)內(nèi)容與三維實物無法達(dá)到真正的虛實結(jié)合。同時，閱讀AR圖書主要使用手機或平板，目前尚不能達(dá)到裸眼閱讀或使用頭戴設(shè)備閱讀，長時間使用電子產(chǎn)品容易誘發(fā)孩子對電子產(chǎn)品的依賴性。所以在書籍與讀者之間交互體驗不佳的情況下，這種新奇的AR閱讀模式只會獲得短暫的興趣，時間一長很容易被拋之在腦后。

四、AR兒童科普讀物的設(shè)計策略

（一）在書籍中融入感官體驗。

根據(jù)呂敬人先生的“書籍五感”和書籍形態(tài)特點，可遵循不同階段兒童的認(rèn)知特點在AR書籍設(shè)計中融入感官體驗，提高用戶黏度，下面分別從讀物的書籍形態(tài)、視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺這六個方向進行設(shè)計。

1.書籍形態(tài)的改變

書籍的形態(tài)指讀者對形狀、色彩、封面等要素的直觀感受，比較常規(guī)的書籍形態(tài)是長方形、正方形、圓角處理等，其實兒童書籍不一定要遵循這個原則，科普書籍可根據(jù)科普內(nèi)容的不同設(shè)計成不同的形態(tài)，當(dāng)然也要考慮兒童手掌的尺寸，開本不易做的太大。英國針對低幼兒出版的的科普圖畫書《神奇的機器》包含10本繪本，以押韻的形式介紹不同形狀、不同功能的交通工具。整個封裝的紙盒是一輛卡車造型，后面裝載了“貨物”，兒童會認(rèn)為造型很像玩具車，從形態(tài)上就增加了讀者的閱讀興趣（如圖4）。同時，書籍每頁就設(shè)2-3個句子，這種簡明扼要的文字解說和跨頁式的配圖趣味性十足，十分吸引兒童的興趣（如圖5）。國內(nèi)出版的系列圖書大多在6本以上，可根據(jù)兒童的喜好、科普的對象和系列性圖書等方面著手設(shè)計新的書籍形態(tài)。

2.視覺的互動體驗

視覺元素是貫穿整本書的，當(dāng)讀者距離書籍較遠(yuǎn)時，明亮且具有特點的色彩才是吸引人的手段，最能表達(dá)書中的情感并烘托氛圍。在設(shè)計時要充分了解該階段兒童的認(rèn)知發(fā)展和色彩規(guī)律，譬如學(xué)齡前的兒童比較喜歡高明度或?qū)Ρ葟娏业念伾?，這樣才能吸引他們的注意力，而入學(xué)后的孩子因為學(xué)習(xí)經(jīng)驗的增多就偏愛色彩柔和的顏色。同時文字也是視覺設(shè)計中的重要元素，常應(yīng)用在封面設(shè)計和書本內(nèi)容中，同樣的文字使用不同的顏色和形態(tài)會給人不同的視覺感受，產(chǎn)生不同的感官體驗。獲得“中國最美的書”稱號的《荷花回來了》繪本在封面設(shè)計上就特別注重線條和墨色感，整個畫面極具詩意的氛圍，十分具有視覺表現(xiàn)力。在封面字體設(shè)計上還加入了蓮藕、蓮蓬和花苞等元素，使得還沒翻開書頁就感受到荷花真的回來了（如圖6）。AR科普讀物可嘗試在封面的字體上體現(xiàn)產(chǎn)品的特色，表達(dá)所要傳達(dá)的感情。

3.聽覺的互動體驗

兒童可通過在移動端聽到讀物的旁白講解，這些聲音有利于強化記憶力，但長時間使用手機容易導(dǎo)致設(shè)備耗電量快，可在書籍中加入最簡單的壓電陶瓷片。它是一種發(fā)聲元件，常應(yīng)用在生日賀卡中，在價格上也便宜，還能隨時隨地打開書籍就能聽到聲音。英國出版的《熱鬧的農(nóng)場》是幫助0-2歲兒童認(rèn)識農(nóng)場里的動物，在內(nèi)頁不僅有符合兒童認(rèn)知的色彩、圖畫等，還能趣味發(fā)音拉近讀者與書籍之間的距離（如圖7）。兒童一打開書籍就被聲音吸引，用耳朵感知了知識，打開了聽覺通道，提高了思考和儲備記憶的能力。同時在內(nèi)頁設(shè)計上跳出了二維平面書的限制，通過折疊構(gòu)建了三維立體的空間，大大集中了兒童的注意力。

4.嗅覺和味覺的互動體驗

嗅覺也可以幫助兒童認(rèn)識世界，當(dāng)科普一些植物、海洋的時候，可在書中融入一些氣味幫助兒童加強嗅覺認(rèn)知效果?！睹蠲钕阄稌肪褪菄鴥?nèi)首本具有香味的書，為1-2歲兒童科普香料、水果蔬菜等，內(nèi)頁有跟香味匹配的圖畫和觸摸的地方，只需用手指在觸摸處輕輕摩擦就能聞到圖畫所傳達(dá)的味道，通過嗅覺加深對事物的認(rèn)知（如圖8）。比如洋蔥是刺鼻的，薄荷是清涼的，通過嗅覺認(rèn)知建立對物品的記憶。這里的味覺并不是指口中嘗到的味道，是指經(jīng)驗味覺。通過圖像的聯(lián)想法讓孩子產(chǎn)生味覺想象，可將嗅覺和味覺放在一起，讓嗅覺轉(zhuǎn)化為味覺，雖然未嘗到味道，但聞到香甜的蘋果味就感覺吃到了蘋果，產(chǎn)生了經(jīng)驗味覺。

5.觸覺的互動體驗

具體運算階段的兒童雖然識字多了，但觸覺的記憶才更能加深對知識的理解。而且不同的材質(zhì)給人的感受是不同的，比如銅版紙光潔純白，給人以清爽感，牛皮紙觸摸起來有點粗糙，給人以年代感?！禩hats not my puppy》是針對1-3歲兒童的書，一只小老鼠是故事中的主角，內(nèi)頁一兩句簡單句型幫助兒童學(xué)習(xí)形容詞和單復(fù)數(shù)，視覺上也采用亮麗的視覺顏色。整本書在動物的不同部位都有不同的凸起材質(zhì)，讓兒童可以一邊學(xué)習(xí)一邊感受不同材質(zhì)所帶來的觸覺變化（如圖9）。具有科普性質(zhì)的書籍更應(yīng)該在部分頁面中加入不同的材質(zhì)，譬如科普植物，可以在書籍中附加一些植物的標(biāo)本，讓兒童自己觸摸，感受植物葉片的粗糙程度、葉脈的走向等。

（二）優(yōu)化閱讀書籍行為上的互動設(shè)計。

注重AR科普讀物作為最基本的書籍給兒童帶來的交互體驗，它不僅關(guān)系到兒童對書籍的最初印象，還會影響兒童翻書后的閱讀感受，所以分析基于書籍的互動行為是有必要的。

翻動。這是最常見最普遍的互動行為之一，其目的是翻書閱讀內(nèi)容，這個行為伴隨閱讀的整個過程。換句話說，閱讀其實也是一種變相的互動行為，但是這種互動方式具有一定的消極意味，兒童是被動翻閱讀物，沒有主動參與翻動這個過程。這就需要形變翻動、局部翻動、切口翻動等形式引導(dǎo)讀者翻動，這些翻動都改變了書籍的狀態(tài)，使平面變立體，瞬間抓住了讀者的眼球，延長停留閱讀的時間。《愛麗絲夢游仙境》立體書就多次運用了形變翻動和局部翻動讓一本平面的書籍立體起來，讓人眼前一亮。形變翻動是指在打開時書籍的內(nèi)頁發(fā)生變化，插畫中的房子和任務(wù)都變立體了；局部翻動是內(nèi)頁中的小部分是可翻動的，（如圖10）左側(cè)的折頁把較多的文字隱藏在里面，既節(jié)省了閱讀的空間，也保持了故事的完整。切口翻動出現(xiàn)在呂敬人設(shè)計的《梅蘭芳全傳》里，當(dāng)握緊切口向左翻動出現(xiàn)梅蘭芳穿戲服的樣子，向右翻動出現(xiàn)梅蘭芳日常著裝的樣子，讓讀者未閱其文先觀其容（如圖11）?？紤]到AR科普書籍頁面不會太多，不易采用切口翻動，可在形變翻動和局部翻動等方面進行構(gòu)思設(shè)計。

撕裂。大人不太可能主動去撕—本書，因為既會破壞美感，又顯得極其不愛書，但對于具體運算階段的兒童來說，他們往往缺乏自律能力，對萬物都保持一份好奇心，總是先破壞再認(rèn)識，認(rèn)為撕書是一件很有趣的事，帶有一種破壞的快感，所以大部分較低齡兒童的書都不是看破的是撕爛的。朱贏椿設(shè)計的《不裁》就需要在閱讀時邊裁書邊閱讀，書中贈送配套裁紙刀，使讀者在閱讀時有延遲、有期待、有節(jié)奏、有小憩，最后得到一本樸而雅的毛邊書（如圖12）?？稍诰唧w運算階段兒童閱讀的書籍中加入引導(dǎo)主動撕裂的設(shè)計，故意將部分頁面黏合在一起或設(shè)計時就留下需要裁剪或挖空的部分，這樣滿足了兒童喜歡撕書的快感，又增加了書籍的獨特性。

（三）增加讀物的附屬功能。

由于AR科普讀物交互方式的單一，兒童很難和周圍人-起閱讀，在這里可嘗試在書中加入透明卡片、有色眼鏡和解密卡之類的附屬物，解鎖新的閱讀模式和閱讀流程，還可附加一些互動貼紙、少兒涂色等活動，使閱讀成為一種有趣的游戲。遼海出版社針對6-12歲兒童出版了《會動的美食好好吃》繪本，它就囊括3種附屬功能：一是涂色繪本，讓兒童成為小小畫家，不僅鍛煉手部肌肉，還能養(yǎng)成良好的握筆習(xí)慣。同時插圖的配色也比較柔和，符合該年齡段兒童的色彩認(rèn)知（如圖13）；二是3D打印技術(shù)的應(yīng)用，這拉近了卡通形象與兒童之間的距離，讓兒童零距離的接觸故事中的主人公，使繪本更加具有親和力（如圖14）；三是4D中英文點讀，不僅有中文發(fā)音，還有英文發(fā)音，通過多角度、交互的方式促進兒童語言認(rèn)知的發(fā)展。（如圖15）。這樣一本可以學(xué)習(xí)中英文發(fā)音，又能動手繪畫的書籍是最能激發(fā)兒童的想象力和創(chuàng)造力的，同時還贈送拼圖游戲，這么多的附屬功能肯定會讓兒童愛不釋手的。

結(jié)語

綜上所述，基于兒童認(rèn)知思維的特點探究AR科普讀物，不僅對我國AR技術(shù)的發(fā)展與傳播有著重要意義，而且還會給AR圖書帶來革命性的變化。融入兒童認(rèn)知思維特點的讀物設(shè)計，是遵循以人為本、以用戶為中心的體驗，最終提出的設(shè)計策略主要基于書籍本身，契機在感官體驗和閱讀行為上開拓更多的交互性，讓AR科普讀物不僅帶有技術(shù)的色彩，還有讀物作為書籍最純粹的顏色，讓讀物中充滿快樂的種子。