基于輔助兒童認(rèn)知的智能交互產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究

朱晶蕾 任孜藝

摘? 要：我國兒童益智產(chǎn)品在家長對兒童智力發(fā)展的需求下迅猛發(fā)展，但市場對于兒童的認(rèn)知智能產(chǎn)品研究很少。該文對于兒童認(rèn)知系統(tǒng)以及在當(dāng)下環(huán)境下認(rèn)知產(chǎn)品與智能技術(shù)的結(jié)合情況進(jìn)行研究，目的就是為了開發(fā)真正符合特定階段兒童認(rèn)知特征的智能產(chǎn)品，讓兒童在探索中學(xué)習(xí)知識。

關(guān)鍵詞：兒童認(rèn)知? 智能產(chǎn)品? 交互技術(shù)

中圖分類號：TB472 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）02（a）-0246-02

兒童是人類的未來，開發(fā)適合兒童認(rèn)知的交互產(chǎn)品尤為重要，兒童認(rèn)知產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個全新的突破，與虛擬現(xiàn)實(shí)相比，兒童可以更加直觀、更加直接地身處現(xiàn)實(shí)空間，以更真實(shí)的觀感感受世界的變化，讓兒童在潛移默化中“寓教于樂、健康成長”。

1? 兒童認(rèn)知系統(tǒng)理論基礎(chǔ)

1.1 兒童認(rèn)知發(fā)展階段

心理學(xué)家讓·皮亞杰（Jean Piaget）所創(chuàng)建的兒童認(rèn)知發(fā)展階段論認(rèn)為：兒童的智力發(fā)展并不是簡單的階梯式，也不是單純的“填鴨式”的認(rèn)知，而是兒童在與環(huán)境的動態(tài)與持續(xù)的相互作用下循序漸進(jìn)，通過內(nèi)在與外在的交叉重疊來實(shí)現(xiàn)的。因此，他將兒童的認(rèn)知發(fā)展階段分為以下4個部分。

1.1.1 感覺運(yùn)動階段（0～2歲）

這個階段的兒童擁有開心、恐懼等情緒的波動，但對外界的認(rèn)知能力還停留在物體的表象，沒有自我的思維能力。

1.1.2 前運(yùn)算階段（2～7歲）

這個階段的兒童有了自己認(rèn)知外界的方式，盡管擁有了思維的能力，但卻只停留在了直覺思維，即根據(jù)感知覺（尤其是視覺）獲得的事物的某一方面來對事物進(jìn)行探索，缺少了對事物認(rèn)知的邏輯性和整體性。

1.1.3 具體運(yùn)算階段（7～11歲）

這個階段的兒童對事物的理解已經(jīng)不僅僅停留在表象以及思維，而是可以根據(jù)情境來對事物進(jìn)行邏輯推理，此時兒童的認(rèn)知系統(tǒng)已形成。

1.1.4 形式運(yùn)算階段（11歲以后）

這個階段的兒童已經(jīng)達(dá)到了思維的高級階段。在該階段，兒童已經(jīng)擁有對抽象事物的推理、應(yīng)用邏輯、高級解決的能力。

1.2 兒童道德認(rèn)知階段

兒童道德認(rèn)知即兒童對社會準(zhǔn)則和道德規(guī)范的認(rèn)知能力。兒童道德認(rèn)知符合兒童認(rèn)知發(fā)展階段的規(guī)律，隨著兒童年齡的增長而循序漸進(jìn)。通過對4～12歲兒童進(jìn)行研究，皮亞杰將道德認(rèn)知發(fā)展分為以下3個階段。

1.2.1 前道德階段（0～3歲）

這一年齡段的兒童對事物的理解還基于表面，對問題的思考也以自我為中心。他們還沒有規(guī)則的概念，容易受情感的指示而做事。同樣的規(guī)則，也許父母要求就愿意遵守，而若是其他人要求則不愿意遵守。

1.2.2 他律道德階段（3～7歲）

這個階段的兒童對“道德規(guī)范”有了概念，但理解與執(zhí)行依然有偏差，該階段的兒童有以下特點(diǎn)。

（1）絕對遵守父母或年齡較大的人，把人們制定的規(guī)則當(dāng)作無法改變的規(guī)則。

（2）只從某個行為造成的物質(zhì)后果來判斷這種行為的好壞，不根據(jù)主觀動機(jī)來判斷。

（3）認(rèn)為一件事不是絕對正確就是絕對錯誤，不會換位思考。

1.2.3 自律道德階段（7～12歲）

此時的兒童不再認(rèn)為規(guī)則是無法改變的，明白一些規(guī)則可以根據(jù)人們的愿望而加以改變，同時明白動機(jī)比物質(zhì)損失更重要，也大都會換位思考。這個階段的兒童可以說算是有了真正的道德。

2? 兒童認(rèn)知產(chǎn)品與智能交互技術(shù)的互相結(jié)合

2.1 兒童認(rèn)知產(chǎn)品與現(xiàn)有智能技術(shù)結(jié)合

現(xiàn)有的智能技術(shù)在認(rèn)知產(chǎn)品上的應(yīng)用多數(shù)采用設(shè)備連接語音教學(xué)、移動設(shè)備平臺互動教學(xué)等，這依靠于移動終端如手機(jī)、電腦、平板等設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)在于方便攜帶，設(shè)備普及率強(qiáng)，但缺點(diǎn)也很明顯，長時間的學(xué)習(xí)會影響兒童視力。而另一種智能技術(shù)的運(yùn)用在于智能機(jī)器人，兒童智能機(jī)器人結(jié)合圖像、聲音、動作給予兒童互動的樂趣，解答兒童的疑問，一對一的陪伴更具親切性，所以兒童機(jī)器人也因此得到了兒童的追捧，并吸引了更多家庭的關(guān)注。

2.2 兒童交互式玩具的普及寓教于樂

人機(jī)交互技術(shù)的一個重要研究方向就是自然人機(jī)交互技術(shù)，強(qiáng)調(diào)以人為中心的交互方式。由于兒童的生理特征及心理特征的發(fā)展，設(shè)計(jì)符合兒童使用的交互式玩具顯得尤為重要。國內(nèi)外對面向兒童的人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)做了大量的研究，并開發(fā)了許多兒童交互式的益智游戲。根據(jù)皮亞杰的兒童心理理論，兒童的生理和認(rèn)方面的能力隨著身體的發(fā)育而不斷提高，在這個發(fā)展過程中，兒童的身體和心理都十分的敏感，“以兒童為中心”的益智玩具能夠促進(jìn)兒童的生長發(fā)展。將兒童玩具與自然人機(jī)交互技術(shù)相結(jié)合不但有助于提高兒童的認(rèn)知發(fā)展，還能提高語言發(fā)展、身體發(fā)展和情感發(fā)展，通過語音識別、肢體觸碰、圖像交互以及數(shù)字交互等新技術(shù)研究領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)交互式智能玩具在兒童成長階段發(fā)揮的重要作用，讓兒童在潛移默化中“寓教于樂、健康成長”。

2.3 5G技術(shù)為兒童認(rèn)知產(chǎn)品領(lǐng)域帶來無限可能性

5G的發(fā)展帶來了技術(shù)領(lǐng)域的革新，也為兒童認(rèn)知產(chǎn)品帶來了技術(shù)的加持，持續(xù)升級的虛擬現(xiàn)實(shí)VR、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR等技術(shù)在可被應(yīng)用在兒童認(rèn)知設(shè)備上，增加兒童視覺上的臨場感，通過觸摸、參與、互動行為，使得兒童可以在“微現(xiàn)實(shí)”情景下通過實(shí)踐接觸世界，激發(fā)兒童的認(rèn)知能力，提高兒童學(xué)習(xí)趣味。5G的發(fā)展也會帶來全新的“物聯(lián)網(wǎng)”時代，萬物互聯(lián)，這對兒童認(rèn)知產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個全新的突破，與虛擬現(xiàn)實(shí)相比，兒童可以更加直觀、更加直接地身處現(xiàn)實(shí)空間，以更真實(shí)的觀感感受世界的變化。

3? 結(jié)語

兒童益智產(chǎn)品的人性化設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)對兒童這個特殊群體的無微不至的人性關(guān)懷，兒童是人類的未來，因此對他們所做的設(shè)計(jì)會顯得更加重要。當(dāng)然要達(dá)到這個目標(biāo)，仍然需要綜合考慮其他方面的因素，如市場等。但是，我們也相信隨著對人性的進(jìn)一步理解和關(guān)愛，以及科技的進(jìn)一步發(fā)展和消費(fèi)者觀念的轉(zhuǎn)變，在不久的未來，市場上的商品都應(yīng)該是越來越具有人性化，人的自由、平等、尊嚴(yán)、善良、關(guān)愛等美好價值也能得到充分發(fā)揮和體現(xiàn)出來，從而使兒童產(chǎn)品也越來越閃爍著人性的光芒。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，更多的先進(jìn)技術(shù)被運(yùn)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對于開發(fā)適合兒童認(rèn)知產(chǎn)品也是一種新的機(jī)遇。相信在不久的將來會有更多的研究出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 讓·皮亞杰.兒童的言語和思維[M].北京：文化教育出版社，1980.

[2] 北京林業(yè)大學(xué)，申璐.人機(jī)交互在兒童智能玩具中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2013（18）：113，115.

[3] 語晗.兒童產(chǎn)品的人性化設(shè)計(jì)[EB/OL].[2010-04-10].https：//www.360doc.com/content/10/0410/17/118331_22406322.shtml.