增強現(xiàn)實技術(shù)在幼兒行為習慣養(yǎng)成教育軟件中的開發(fā)與應用

張帆 李舜曼 王子文

摘 ?要：幼兒（三至六歲）是養(yǎng)成良好行為習慣的關(guān)鍵時期。此年齡段的幼兒正處于模仿階段，主要以具象思維為主。文章結(jié)合幼兒的心理特征與媒介傳播之間的關(guān)系，利用增強現(xiàn)實技術(shù)，闡述基于幼兒行為習慣養(yǎng)成的教育軟件設(shè)計開發(fā)思路。通過該軟件的使用和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，表明合理的卡通角色設(shè)計、情節(jié)設(shè)定和AR技術(shù)的結(jié)合，可有效幫助幼兒養(yǎng)成良好的行為習慣。

關(guān)鍵詞：幼兒;增強現(xiàn)實技術(shù);行為習慣養(yǎng)成;教育軟件

作者簡介：張帆，浙江傳媒學院新媒體學院碩士研究生，研究方向為虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實技術(shù)、人機交互、游戲設(shè)計（浙江 杭州 310018）;李舜曼，浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院碩士研究生，研究方向為教育心理學（浙江 杭州 310018）;王子文，杭州西雨動畫有限公司，動畫設(shè)計師（浙江 杭州 310015）。

中圖分類號：G612 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-0568（2019）24-0103-03

教育家葉圣陶先生說過，教育的目的就是培養(yǎng)習慣。良好習慣對于人的身心健康、知識獲得、能力培養(yǎng)、品德陶冶、個性形成等方面都是至關(guān)重要的。處于幼兒階段（3～6歲）的兒童，是養(yǎng)成良好行為習慣的最佳和關(guān)鍵時期。

近年來，增強現(xiàn)實（AugmentReality，簡稱AR）技術(shù)已經(jīng)成熟并開始市場化。增強現(xiàn)實可使抽象的教學內(nèi)容具象化，降低對學習者遷移能力的要求，輔助學習者完成認知過程。它可以為幼兒提供更多的交互性和反饋機制，以及現(xiàn)實與虛擬融合的趣味性。

通過市場調(diào)研，目前利用AR技術(shù)開發(fā)的幼兒教育類軟件主要分為：語言教育類、物品認知類、數(shù)學類、科普類和文化藝術(shù)類等，但關(guān)于幼兒習慣養(yǎng)成類的AR產(chǎn)品還處于探索階段。因此，本文將在幼兒認知和習慣養(yǎng)成過程等規(guī)律的基礎(chǔ)上，以浙江傳媒學院和杭州西雨動畫有限公司合作共同研發(fā)的《豌豆星球AR魔法貼紙》為例，探討、闡述幼兒習慣養(yǎng)成教育軟件的開發(fā)和應用，并對用戶的反饋數(shù)據(jù)進行分析。

一、兒童與媒體之間的關(guān)系

1.“使用與滿足”理論。它是解釋媒體對兒童的影響作用中重要的理論之一，其核心是“為達到個人滿足和需求實現(xiàn)，受眾如何（被動或主動）選擇媒介”。在電視媒介流行時代，研究者對兒童的電視節(jié)目主動選擇和被動選擇進行了深入研究。當兒童對特定內(nèi)容的偏好通過自主選擇節(jié)目體現(xiàn)出來時，他們可獲得最大限度的愉悅，并處于最大限度的介入水平。

2.幼兒偏好的顏色。顏色對兒童的性格影響，如長期接觸灰暗調(diào)色彩的兒童，容易使孩子性格懦弱、內(nèi)向;長期接觸鮮亮的色調(diào)，兒童性格就會更加開朗、活潑。同時，一個孩子接觸的顏色過度豐富（即色彩紛雜）會干擾孩子對有益信息的采集，妨礙邏輯思維的延伸性;孩子在色彩信息采集的過程中會很容易被其他顏色的物體打斷，進而出現(xiàn)邏輯思維編輯過程的“阻隔”。個別顏色還會造成孩子對信息采集的緊張，導致拒絕和放棄采集，如黑色。目前，幼兒與顏色之間的關(guān)系研究已經(jīng)基本達成一致的共識，即明亮度越高、飽和度越大、越純的顏色，如紅、黃、橙、綠、藍、紫等視覺敏感色。

3.幼兒偏好的卡通角色形象。認同是在媒體信息的傳播和說服之間起到中介作用的一個過程。根據(jù)學習理論，認同能讓人模仿。而模仿是認同對日常生活的影響，兒童在觀看動畫片時，常常伴以與之相關(guān)的動作或語言。幼兒對一個角色的認同達到一定程度，將使得該角色的行為影響到幼兒的現(xiàn)實行為。

4.情節(jié)的可理解性。節(jié)目內(nèi)容的可理解性是決定兒童是否注意內(nèi)容的主要因素。只要節(jié)目內(nèi)容可理解，兒童對電視的注意就會一直持續(xù)下去。為了讓觀看者更容易理解，故事情節(jié)的可理解性非常重要，且情景的設(shè)置宜盡量簡單，這樣傳遞信息就更容易。如畫面中字數(shù)太多，則觀看者需投入很多精力去理解，導致理解難度加大。

二、《豌豆星球AR魔法貼紙》內(nèi)容設(shè)計

1.行為習慣分類。通過對五十個家庭的調(diào)研和數(shù)據(jù)整理，開發(fā)團隊總結(jié)出三類共二十種家長關(guān)心的行為習慣，分別為：

（1）好習慣：愛整理、常讀書、常喝水、懂禮貌、坐安全座椅、獨立吃飯、按時睡覺等。

（2）講衛(wèi)生：勤洗澡、愛刷牙、剪指甲、洗臉等。

（3）講文明：扔垃圾、不亂涂、節(jié)約用水等。

該軟件嘗試為幼兒提供“視、聽、玩、學、分享”等立體互動新模式。這些習慣行為將通過AR技術(shù)呈現(xiàn)給幼兒，每種習慣行為都由軟件中的卡通角色進行講解和演示。

2.角色設(shè)計。角色的設(shè)計需符合幼兒的審美能力，從而有助于幼兒建立對角色的認同感。所有的角色都采用圓角化、擬人化設(shè)計手法。顏色以粉紅、黃、橙、粉藍等明度較高，偏暖色的色調(diào)為基調(diào)。填色部分以大塊色塊填充的風格進行著色，控制顏色組合的復雜度，以降低干擾幼兒對信息的采集，提高幼兒對故事情節(jié)的關(guān)注度，進而幫助他們建立更完整的思維編制過程，如圖1所示。

3.反饋機制。反饋循環(huán)系統(tǒng)理論是最重要的組成部分，它是由輸入、輸出及玩家內(nèi)心決策構(gòu)成的一個循環(huán)系統(tǒng)。玩家通過反饋機制來獲得游戲中的反饋信息。反饋機制在游戲設(shè)計中占據(jù)很大比重，如果一個游戲缺乏反饋，那么該游戲就失去了趣味性。因此，交互式教育軟件中提高趣味性的一個必要環(huán)節(jié)便是引入有趣的反饋機制（包括畫面，聲音等），如圖2所示。

三、軟件功能特點

該軟件包含可反復粘貼的不干膠貼紙卡片（可貼于洗手臺、床邊等），用于識別卡片的增強現(xiàn)實功能，以及交互等功能。

1.增強現(xiàn)實技術(shù)。本軟件基于增強現(xiàn)實技術(shù)，以印有卡通角色的卡片為掃描對象，利用移動終端的攝像頭掃描和識別相應的卡片畫面，在移動終端屏幕上出現(xiàn)對應的3D卡通角色，這些卡通角色通過動作、對話等方式讓幼兒觀看和體驗不同場景，而且可以進行交互操作。

2.人機交互界面。適合用戶的人機交互界面，是衡量一款交互式軟件成功與否的重要因素之一?？紤]到幼兒的認知主要以具象方式進行，所有圖標和按鈕都采取擬物化的方式設(shè)計。為避免幼兒接受信息過載，軟件所有交互元素都盡可能簡單。該軟件的圖標功能主要有退出、錄音錄像、拍照和幫助四個按鈕，分別放置于屏幕的四個邊角，減少誤操作概率。

四、增強現(xiàn)實的兒童早教軟件系統(tǒng)功能的實現(xiàn)途徑

本軟件選用Unity3D + Vuforia工具實現(xiàn)。Unity3D是業(yè)界首選的用于3D圖形繪制、游戲開發(fā)和增強現(xiàn)實開發(fā)的工具。Vuforia是用于接入增強現(xiàn)實功能的識別準確率高、位置標定精確的軟件開發(fā)包。其核心流程是，Vuforia通過攝像機掃描和識別現(xiàn)實場景中的特定畫面，通過驗證ID數(shù)據(jù)和位置、方位識別數(shù)據(jù)與Unity3D進行通訊，并控制Unity3D在相應的位置生成和繪制三維畫面。同時，Unity負責監(jiān)聽用戶的按鍵等交互事件，實現(xiàn)用戶與虛擬世界的交互。

五、用戶評價

本軟件的用戶評價主要從兩個方面進行，分別為后臺數(shù)據(jù)記錄統(tǒng)計和問卷調(diào)查。

1.后臺數(shù)據(jù)記錄分析。本軟件在得到用戶授權(quán)的前提下，對用戶數(shù)量、用戶年齡、用戶使用的軟件頻率（以軟件啟動到軟件關(guān)閉為一次，以天為單位）、使用時長（自一次軟件啟動到軟件關(guān)閉的時間）、內(nèi)容功能類型使用頻率（掃描卡片的內(nèi)容，拍照、錄音錄像功能）、使用效果（效果顯著、效果一般、無明顯效果）等數(shù)據(jù)進行記錄和統(tǒng)計。自產(chǎn)品發(fā)布之日起，進行為期三個月的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，得出以下結(jié)論：購買本軟件的用戶共計一千三百二十三位，用戶年齡覆蓋范圍為四至八歲（由家長進行錄入），平均每天活躍用戶數(shù)為六百一十二位。平均用戶使用軟件頻率為八次/天，平均使用時長為六分半鐘。在使用卡片類型中，按時睡覺、刷牙、洗臉、洗手、洗澡、上廁所使用頻率最高，其次為按時吃飯、常喝水、懂禮貌、愛分享等，頻率最低的卡片類型為剪指甲、扔垃圾、坐安全座椅等。從效果數(shù)據(jù)上看，63%的用戶表示具有顯著的效果，21%的用戶表示效果一般，16%的用戶表示無明顯效果。

2.用戶調(diào)查。通過隨機調(diào)查方式，對六十位用戶（幼兒在家長的幫助下）進行電話隨訪，其主要調(diào)查問題為：是否喜歡該軟件，對該產(chǎn)品的主觀感受，用戶體驗是否舒適，是否對孩子的習慣養(yǎng)成有幫助。

從表1的數(shù)據(jù)分析和調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，用戶對AR技術(shù)這種虛實結(jié)合的效果感到非常新鮮，具有一定的欲望和好奇心來購買和體驗。通過合理的角色和故事設(shè)計，能夠在一定程度上達到培養(yǎng)幼兒良好習慣的目的。

在幼兒教育軟件中引入增強現(xiàn)實技術(shù)，能夠激發(fā)家長和幼兒的好奇心，促使他們購買AR產(chǎn)品。同時，在習慣養(yǎng)成教育中起到明顯的輔助效果。但是，在用戶黏度和用戶體驗方面還有較大的改進空間。在用戶黏度上，可采取以卡通角色為IP的衍生產(chǎn)品（如動畫片、電影、布偶玩具）進行開發(fā)，從深度和廣度培養(yǎng)幼兒對卡通角色的認同感。隨著5G時代的到來以及增強現(xiàn)實軟硬件技術(shù)的發(fā)展，必將擁有更加廣泛的應用前景和探索空間，在以后的教學活動中也會發(fā)揮越來越大的作用。

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責任編輯 ?易繼斌