認(rèn)知科學(xué)視角下的兒童戶外活動(dòng)空間設(shè)計(jì)

丁雅晴，張 瑞

（1.安徽藝術(shù)學(xué)院 美術(shù)設(shè)計(jì)系，安徽 合肥 230011；2.合肥城市學(xué)院 建筑與藝術(shù)系，安徽 合肥 230071）

傳統(tǒng)的“學(xué)習(xí)”通常發(fā)生在學(xué)校教室里，但認(rèn)知科學(xué)告訴我們，學(xué)習(xí)可以在任何地方進(jìn)行，兒童無需學(xué)校訓(xùn)練便可以掌握語言含義。兒童腦科學(xué)研究證實(shí)，兒童的大腦在五歲前已經(jīng)發(fā)育完成了90%。學(xué)校沒有明確教育兒童理解復(fù)雜的社會(huì)角色、如何發(fā)揮創(chuàng)造力，那么兒童在哪里學(xué)會(huì)這項(xiàng)社會(huì)技能？既有文獻(xiàn)和大量學(xué)者經(jīng)驗(yàn)支持表明，兒童場(chǎng)地的游戲行為會(huì)刺激到大腦的發(fā)育功能。游戲?qū)τ趦和捏w能、認(rèn)知、社交等方面發(fā)展都至關(guān)重要，游樂時(shí)間更長(zhǎng)的兒童在語言識(shí)字[1]、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)[2]、社交技能[3]和情緒調(diào)節(jié)[4]方面的能力都發(fā)展得更好。

與規(guī)范完善的歐洲相比，目前國(guó)內(nèi)兒童戶外場(chǎng)地設(shè)計(jì)主要包括甲方內(nèi)部研發(fā)、設(shè)計(jì)單位的專業(yè)服務(wù)、參考國(guó)際案例和自行積累經(jīng)驗(yàn)四種摸索模式，年輕設(shè)計(jì)師對(duì)兒童的身心發(fā)展特性、多樣性活動(dòng)需求缺乏了解，導(dǎo)致大部分兒童的活動(dòng)場(chǎng)地從成人視角設(shè)置。目前，國(guó)內(nèi)大量研究集中在設(shè)計(jì)環(huán)境是否健康、兒童安全有無保障，但健康性和安全性只是營(yíng)造兒童友好型城市的方面之一。本文將從認(rèn)知科學(xué)的視角出發(fā)，旨在明確城市設(shè)計(jì)中游戲?qū)τ谔嵘齼和瘜W(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的作用，并在兒童戶外活動(dòng)場(chǎng)地的規(guī)劃階段提出相關(guān)設(shè)計(jì)原則，進(jìn)而優(yōu)化城市空間設(shè)計(jì)。

1 兒童戶外游戲場(chǎng)地中的學(xué)習(xí)機(jī)制

游戲是兒童最普遍的語言，是培養(yǎng)創(chuàng)造力的有力方式。著名心理學(xué)家皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論強(qiáng)調(diào)了兒童場(chǎng)地規(guī)劃基于兒童心理發(fā)展需求的必要性和科學(xué)性[5]。然而，現(xiàn)在人們往往忽視休閑娛樂在健康發(fā)展中的重要作用。大量認(rèn)知科學(xué)研究表明，游戲不僅僅是一種教學(xué)之外激發(fā)創(chuàng)造力的手段，也是一種基本的學(xué)習(xí)模式。兒童在游戲中獲得的社交、情感和智力技能是無法通過教授性學(xué)習(xí)獲得的，所以兒童戶外活動(dòng)空間的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為兒童創(chuàng)造一個(gè)好玩又促進(jìn)交往的游戲環(huán)境。

1.1 身體機(jī)能發(fā)展

跑跳類游戲和攀爬類游戲有助于培養(yǎng)兒童的肌肉發(fā)展和協(xié)調(diào)能力?？萍嫉陌l(fā)展使得兒童沉迷于電子產(chǎn)品，缺乏運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的肥胖、注意力不集中和抑郁癥等已經(jīng)成為社會(huì)問題。來自《中國(guó)城市兒童戶外活動(dòng)藍(lán)皮書》的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，一到寒暑假，61.4%的兒童每天看電視、玩電子游戲的時(shí)間超過2 小時(shí)，每四名兒童中就有一名日均戶外活動(dòng)時(shí)間少于1 小時(shí)。

復(fù)合功能區(qū)、單一功能區(qū)和沙坑都是適合兒童進(jìn)行體力活動(dòng)的熱點(diǎn)區(qū)域。這類區(qū)域內(nèi)的游戲不僅可以增加肢體運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)，還能提高兒童的運(yùn)動(dòng)能力、對(duì)自身掌控能力的了解，以及對(duì)空間、時(shí)間和他人的感知。兒童在復(fù)合功能區(qū)依靠攀爬架進(jìn)行高強(qiáng)度體力活動(dòng)時(shí)，會(huì)了解自己的運(yùn)動(dòng)極限，也會(huì)與其他兒童比較優(yōu)勢(shì)，這種認(rèn)知對(duì)于提高兒童的學(xué)習(xí)能力大有裨益。

1.2 創(chuàng)造力的激發(fā)

創(chuàng)造力被認(rèn)為是21 世紀(jì)頗具價(jià)值的技能。游戲有助于培養(yǎng)創(chuàng)造力。兒童總是對(duì)身邊的事物充滿好奇心，好奇心會(huì)激發(fā)他們?cè)谛颅h(huán)境中的探索欲望，驅(qū)使他們?nèi)ブ鲃?dòng)尋求解決問題的方法。例如，假扮游戲中，扮演廚師的兒童可能會(huì)頗有創(chuàng)意地拿一個(gè)矩形塊當(dāng)作吐司。研究結(jié)果表明，在假扮游戲中參與度高的兒童發(fā)散思維能力也更強(qiáng)[6]。

什么樣的場(chǎng)地適合利用游戲挖掘兒童的創(chuàng)造力？開放空曠的游戲場(chǎng)地對(duì)兒童缺乏吸引力，對(duì)促進(jìn)兒童想象力發(fā)展相當(dāng)有限；連接區(qū)更適合家長(zhǎng)和低齡兒童休息、觀察，很難吸引兒童長(zhǎng)時(shí)間停留。設(shè)計(jì)師可以在較為空曠的環(huán)境中加入一些模糊的元素或?yàn)閮和峁┫胂罅τ螒蛩枰牡谰撸瑏砑ぐl(fā)兒童探索，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力。

1.3 提升兒童合作交流能力

社交技能，是指兒童自如地應(yīng)對(duì)環(huán)境的能力。課堂教學(xué)中，老師無法用理論來教授兒童人際交往的方法，部分家庭對(duì)兒童的過多呵護(hù)反而會(huì)讓兒童變得膽小、自私、依賴心強(qiáng)，那么兒童該如何掌握這項(xiàng)生活的必備技能呢？

復(fù)合功能區(qū)的整體社交度遠(yuǎn)高于同樣支持功能性游戲的單一功能區(qū)[7]。復(fù)合功能區(qū)的集體活動(dòng)很容易讓兒童在游戲時(shí)通過合作、幫助、分享的方式成功解決問題。例如，在搭建游戲時(shí)，當(dāng)兒童了解自己能力有限，又想搭建更大的城堡目標(biāo)時(shí)，會(huì)邀請(qǐng)其他兒童合作。勸說能力、組織領(lǐng)導(dǎo)力，都包含在簡(jiǎn)單的“沙坑”游戲中；攀爬類游戲中，年齡偏大的兒童會(huì)主動(dòng)照顧比自己小的兒童；扮演類游戲中，兒童通過身份互換學(xué)會(huì)換位思考。復(fù)合功能區(qū)的不同活動(dòng)具備不一樣的鍛煉價(jià)值，兒童們能夠通過游戲培養(yǎng)出合作、互相尊重、團(tuán)結(jié)友愛的精神。

2 兒童戶外活動(dòng)空間設(shè)計(jì)策略

我們已從認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究證據(jù)獲知，游戲作為兒童成長(zhǎng)過程的重要一環(huán)，不僅有助于提高兒童的學(xué)習(xí)能力，還具有促進(jìn)認(rèn)知、情感、社交等機(jī)制的作用。這些機(jī)制可以為設(shè)計(jì)師在進(jìn)行兒童戶外活動(dòng)場(chǎng)地的設(shè)計(jì)時(shí)提供指導(dǎo)。游戲往往不會(huì)自然發(fā)生，它的發(fā)生常受周圍環(huán)境及可供游戲的機(jī)會(huì)的影響，一個(gè)優(yōu)秀的兒童活動(dòng)空間可以吸引兒童自發(fā)進(jìn)入并且較為持久地進(jìn)行玩耍[8]?；谡J(rèn)知學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)指南下提出的策略不應(yīng)局限于具體的游樂設(shè)施，而應(yīng)提供相關(guān)概念。

2.1 功能多樣性

為兒童提供活動(dòng)的多樣性是兒童戶外活動(dòng)空間設(shè)計(jì)的重要策略。國(guó)內(nèi)項(xiàng)目熱衷于打造主題樂園，原因是容易營(yíng)銷、打動(dòng)買家，但對(duì)于想象力豐富的兒童來說，“主題性”并不那么重要。清華大學(xué)腦與智能實(shí)驗(yàn)室Stella 教授將戶外游戲類型歸納為四類：（1）機(jī)能游戲；（2）搭建游戲；（3）扮演游戲；（4）規(guī)則游戲[9]。游戲類別不同，所帶來的學(xué)習(xí)裨益也不盡相同。如：秋千、繩索、攀爬架適合機(jī)能游戲；沙池、木頭、碎石等自然材料適合搭建游戲；室內(nèi)空間適合扮演游戲，球場(chǎng)、樹林、綠地適合規(guī)則游戲。據(jù)觀察，城市內(nèi)很多社區(qū)和兒童樂園的游樂設(shè)施（蹺蹺板、滑梯、供騎玩的動(dòng)物造型器具）主要針對(duì)機(jī)能游戲類型，并未考慮其他游戲類型。多樣化的游戲選項(xiàng)有助于兒童們培養(yǎng)新的優(yōu)勢(shì)和意識(shí)，從而擴(kuò)展對(duì)世界的理解。為了最大程度提升空間對(duì)于兒童學(xué)習(xí)的益處，設(shè)計(jì)上可嘗試提供更豐富多樣、適合不同活動(dòng)模式的游戲體驗(yàn)場(chǎng)所，將自然與人造部件相結(jié)合，從多維度打造高游戲價(jià)值的開放空間。

表1 兒童戶外游戲類型分類

2.2 挑戰(zhàn)性與模糊性

富有挑戰(zhàn)性的游樂設(shè)施可以讓兒童在游戲過程中鍛煉體能，這也是一項(xiàng)重要的認(rèn)知技能。由于成年人對(duì)潛在傷害的擔(dān)憂，許多游樂場(chǎng)所缺乏挑戰(zhàn)性和風(fēng)險(xiǎn)機(jī)會(huì)，設(shè)計(jì)師可針對(duì)不同年齡段的兒童在同一游戲設(shè)施中設(shè)計(jì)不同難度的挑戰(zhàn)。以歐洲海洋棕櫚島兒童樂園Grasbrookpark 的攀爬架為例，運(yùn)動(dòng)能力低的兒童可以從半私人空間（管道、輪胎等）里面爬到另外的繩橋；運(yùn)動(dòng)能力高的兒童可以從開放空間或者可攀爬的固定功能（樹、游戲結(jié)構(gòu)、繩索等）攀爬到繩橋（如圖1）。挑戰(zhàn)性游戲可以平衡安全與冒險(xiǎn)的關(guān)系，鼓勵(lì)兒童在可識(shí)別、可評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)下冒險(xiǎn)，并提升身體掌握的能力和自信心。

圖1 Grasbrookpark 攀爬架

認(rèn)知科學(xué)告訴我們，兒童在面對(duì)因果結(jié)構(gòu)模糊的事物時(shí)會(huì)有選擇地進(jìn)行更多的探索[10]，積極探索可以幫助他們“構(gòu)建”知識(shí)、解決問題。在設(shè)計(jì)中若想體現(xiàn)模糊性，可在場(chǎng)地中設(shè)置功能不明確的玩具，例如鉆筒模塊中，針對(duì)攀爬、穿越、藏匿等空間需求，分別設(shè)計(jì)了多個(gè)體量近似，又略有不同玩法的“坡”；低齡兒童喜愛的沙池，里面放置了石頭和舊輪胎等廢棄材料，兒童可以在沙池中行走、搭建或者將石頭和輪胎作為座椅休息，玩耍的同時(shí)了解到資源再利用的知識(shí)。這些設(shè)施有助于同時(shí)實(shí)現(xiàn)兒童的運(yùn)動(dòng)游戲、規(guī)則游戲、想象游戲、探索游戲等。

2.3 社交性

利用設(shè)計(jì)激發(fā)兒童互動(dòng)，首先應(yīng)當(dāng)考慮功能設(shè)置和人體尺度。當(dāng)前的游戲設(shè)施多依賴傳統(tǒng)的兒童器械，小型的秋千搖床非常適合低齡兒童體驗(yàn)搖晃的樂趣，同時(shí)也是大齡兒童小型社交、玩耍、休閑的極佳選擇。華盛頓大學(xué)學(xué)習(xí)與腦科學(xué)學(xué)院研究表明[11]，體驗(yàn)同步運(yùn)動(dòng)會(huì)誘發(fā)與同伴的親近感或“相似感”，有助于兒童增強(qiáng)協(xié)調(diào)與合作。

另一種方式可以將互動(dòng)性與挑戰(zhàn)性相結(jié)合。在繩索攀爬游戲中設(shè)置多重高度與難度，讓不同年齡段的兒童加入體驗(yàn)。兒童在失敗和反復(fù)嘗試中獲得同伴的鼓勵(lì)與幫助，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)互助精神與友好善良的品質(zhì)。

綜上所述，成長(zhǎng)和學(xué)習(xí)的主要因素是游戲活動(dòng)，城市應(yīng)當(dāng)為所有年齡段的兒童提供適合學(xué)習(xí)的游戲環(huán)境?；谡J(rèn)知學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)下提出的設(shè)計(jì)策略，有助于城市營(yíng)造寓教于樂的戶外學(xué)習(xí)空間。功能多樣性有利于兒童提升身體機(jī)能，挑戰(zhàn)性與模糊性能夠適當(dāng)激發(fā)兒童的創(chuàng)造力，培養(yǎng)冒險(xiǎn)精神。社交性對(duì)提升兒童合作交流能力大有裨益。

3 認(rèn)知科學(xué)融入戶外活動(dòng)的空間實(shí)踐

以“青時(shí)”兒童公園設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例，介紹認(rèn)知科學(xué)在景觀設(shè)計(jì)實(shí)踐中的運(yùn)用。項(xiàng)目場(chǎng)地位于合肥市中心一處大型戶外空間，目前場(chǎng)地東部有一所幼兒園，周邊住宅區(qū)較多，所以在定位、活動(dòng)項(xiàng)目的設(shè)置上將會(huì)考慮主要使用人群的需求。該項(xiàng)目主要關(guān)注兒童認(rèn)知教育的目標(biāo)，也結(jié)合項(xiàng)目利益方的需求和其他約束條件來綜合考量。

3.1 從兒童視角出發(fā)

項(xiàng)目首先考慮了功能多樣性的原則。根據(jù)這一原則，筆者提取了氣泡元素運(yùn)用到設(shè)計(jì)中（見圖2）：低齡兒童活動(dòng)區(qū)和青少年兒童活動(dòng)區(qū)內(nèi)分布著一些類似于泡泡形態(tài)的器具，雖然各個(gè)年齡段的兒童對(duì)氣泡非常熟悉，但是項(xiàng)目組采用了新穎的表現(xiàn)方法，對(duì)于兒童來說是陌生的。泡泡的造型和色彩體現(xiàn)了認(rèn)知和行為的模糊性：藍(lán)色像鯨魚，紅色像七星瓢蟲。兒童不僅可以攀爬、利用周邊的洞鉆進(jìn)鉆出（機(jī)能游戲），還可以騎在泡泡上（假裝游戲），或者是利用高度矮的器具比賽跳躍（規(guī)則游戲）。這些設(shè)施既滿足了兒童的運(yùn)動(dòng)需求，又可以很好地鍛煉兒童的想象力和探索能力。

圖2 青少年兒童活動(dòng)區(qū)的“鯨魚”和低齡兒童活動(dòng)區(qū)“七星瓢蟲”

3.2 促進(jìn)親子互動(dòng)

設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)除了促進(jìn)社交外，尤其注重親子之間的互動(dòng)交流。據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)，很多帶兒童玩耍的父母并不會(huì)參與到游戲當(dāng)中。父母（或其他看護(hù)人）在游戲過程中鼓勵(lì)、暗示和指導(dǎo)等引導(dǎo)行為可以激發(fā)兒童的探索動(dòng)力，對(duì)于兒童今后的學(xué)習(xí)大有裨益[12]。例如，父母可以在搭建游戲中引導(dǎo)兒童了解建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)，在機(jī)能游戲中鼓勵(lì)兒童挑戰(zhàn)更高難度的繩索、攀爬架，在扮演游戲中幫助他們學(xué)會(huì)扮演角色和承擔(dān)責(zé)任。

讓父母參與到兒童游戲中的最好方式是通過拉近空間距離促進(jìn)心理親近。項(xiàng)目除了設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的老年活動(dòng)區(qū)外，還在兒童活動(dòng)區(qū)內(nèi)部各自設(shè)置了家長(zhǎng)休憩的設(shè)施（如圖3），視野開闊、有樹木遮陽，家長(zhǎng)可在長(zhǎng)凳上休息、聊天，也可隨時(shí)加入兒童的游戲中。這種設(shè)計(jì)方式促進(jìn)了親子交流，也解決了家長(zhǎng)因長(zhǎng)時(shí)間站立導(dǎo)致的疲憊。

圖3 游戲區(qū)內(nèi)部休憩設(shè)施

3.3 培養(yǎng)優(yōu)良品德

實(shí)驗(yàn)證明，處在非教學(xué)環(huán)境中的兒童探索意愿更為積極。為了增加社交機(jī)會(huì)，項(xiàng)目結(jié)合挑戰(zhàn)性和社交性原則，設(shè)計(jì)了各種不同難度的游樂設(shè)施（如“火箭滑梯”、“水母攀巖”、“泡泡飛船”），適合不同年齡段的兒童在一起活動(dòng)交流。如“火箭滑梯”，年齡小的兒童可以順著螺旋臺(tái)階上到“火箭”中部，大一些的兒童會(huì)順著外側(cè)攀爬架迅速到達(dá)“火箭”頂端。過程中，體能好、樂于冒險(xiǎn)的兒童會(huì)向遇到障礙的兒童伸出援手，培養(yǎng)友愛團(tuán)結(jié)、樂于助人的善良品格。彼此不熟悉的伙伴在遇到問題時(shí)共同商討解決方法，也很好地鍛煉了解決問題的能力和社交技能。

圖4 “火箭滑梯”

“青時(shí)”兒童公園的設(shè)計(jì)是基于兒童認(rèn)知發(fā)展研究，結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀，對(duì)公園的主題、空間和景觀要素進(jìn)行合理規(guī)劃，劃分出適合不同年齡段、不同認(rèn)知水平兒童的多樣活動(dòng)空間。設(shè)計(jì)師利用游戲活動(dòng)豐富兒童的想象力與創(chuàng)造力，培養(yǎng)他們的解決問題能力和團(tuán)結(jié)互助精神，充分體現(xiàn)了對(duì)兒童成長(zhǎng)的關(guān)懷。值得一提的是公園的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，空間結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，游樂設(shè)施色彩搭配和諧、參與互動(dòng)性強(qiáng)，兒童活動(dòng)空間能與周圍自然、人工景觀充分融合，滿足兒童身體健康成長(zhǎng)和心理健康發(fā)展的需求。

圖5 青時(shí)公園效果展示

4 結(jié)語

認(rèn)知科學(xué)相關(guān)研究表明，兒童戶外場(chǎng)地除了保障兒童的健康和安全，還能促進(jìn)兒童的學(xué)習(xí)和發(fā)展。兒童在戶外活動(dòng)中接觸自然，在游戲活動(dòng)中建立與個(gè)人、家庭、社會(huì)、自然之間的聯(lián)系。因此，具有游戲機(jī)會(huì)的城市環(huán)境可以成為一所學(xué)校，讓兒童滿足體能訓(xùn)練的同時(shí)更具有創(chuàng)造力和想象力，為今后學(xué)習(xí)打下寶貴而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。文章強(qiáng)調(diào)了城市設(shè)計(jì)中游戲設(shè)置對(duì)兒童學(xué)習(xí)發(fā)展的重要影響，并基于認(rèn)知學(xué)習(xí)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)提出如下可供參考的策略：（1）充分考慮戶外活動(dòng)空間滿足兒童觀察、運(yùn)動(dòng)、交流等多種功能的可供性，以便在有限的空間開展更豐富的活動(dòng)；（2）在空間中提供功能不明確的設(shè)施，有利于發(fā)揮兒童主觀能動(dòng)性，激發(fā)兒童主動(dòng)探索能力；（3）通過功能設(shè)置促進(jìn)兒童親密接觸，設(shè)計(jì)兒童活動(dòng)空間距離，為兒童在空間中合作交流創(chuàng)造機(jī)會(huì)。

在“青時(shí)”兒童公園設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)師不只負(fù)責(zé)為實(shí)現(xiàn)兒童認(rèn)知教育目標(biāo)而創(chuàng)建場(chǎng)所，還負(fù)責(zé)服從項(xiàng)目相關(guān)利益方的需求。為達(dá)成這一目的，該項(xiàng)目運(yùn)用了認(rèn)知科學(xué)相關(guān)原則以實(shí)現(xiàn)有效的循證設(shè)計(jì)。本研究希望加強(qiáng)城市設(shè)計(jì)師、政策制定者和研究人員之間的合作交流，為未來打造有利于兒童學(xué)習(xí)的理想環(huán)境提供更多的參考經(jīng)驗(yàn)。