基于輔助兒童認知的智能交互產品設計研究

朱晶蕾 任孜藝

摘? 要：我國兒童益智產品在家長對兒童智力發展的需求下迅猛發展，但市場對于兒童的認知智能產品研究很少。該文對于兒童認知系統以及在當下環境下認知產品與智能技術的結合情況進行研究，目的就是為了開發真正符合特定階段兒童認知特征的智能產品，讓兒童在探索中學習知識。

關鍵詞：兒童認知? 智能產品? 交互技術

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

兒童是人類的未來，開發適合兒童認知的交互產品尤為重要，兒童認知產品設計是一個全新的突破，與虛擬現實相比，兒童可以更加直觀、更加直接地身處現實空間，以更真實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? 兒童認知系統理論基礎

1.1 兒童認知發展階段

心理學家讓·皮亞杰（Jean Piaget）所創建的兒童認知發展階段論認為：兒童的智力發展并不是簡單的階梯式，也不是單純的“填鴨式”的認知，而是兒童在與環境的動態與持續的相互作用下循序漸進，通過內在與外在的交叉重疊來實現的。因此，他將兒童的認知發展階段分為以下4個部分。

1.1.1 感覺運動階段（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 前運算階段（2～7歲）

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

1.1.3 具體運算階段（7～11歲）

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

1.1.4 形式運算階段（11歲以后）

這個階段的兒童已經達到了思維的高級階段。在該階段，兒童已經擁有對抽象事物的推理、應用邏輯、高級解決的能力。

1.2 兒童道德認知階段

兒童道德認知即兒童對社會準則和道德規范的認知能力。兒童道德認知符合兒童認知發展階段的規律，隨著兒童年齡的增長而循序漸進。通過對4～12歲兒童進行研究，皮亞杰將道德認知發展分為以下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。他們還沒有規則的概念，容易受情感的指示而做事。同樣的規則，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“道德規范”有了概念，但理解與執行依然有偏差，該階段的兒童有以下特點。

（1）絕對遵守父母或年齡較大的人，把人們制定的規則當作無法改變的規則。

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

（3）認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）

此時的兒童不再認為規則是無法改變的，明白一些規則可以根據人們的愿望而加以改變，同時明白動機比物質損失更重要，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? 兒童認知產品與智能交互技術的互相結合

2.1 兒童認知產品與現有智能技術結合

現有的智能技術在認知產品上的應用多數采用設備連接語音教學、移動設備平臺互動教學等，這依靠于移動終端如手機、電腦、平板等設備。其優點在于方便攜帶，設備普及率強，但缺點也很明顯，長時間的學習會影響兒童視力。而另一種智能技術的運用在于智能機器人，兒童智能機器人結合圖像、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，所以兒童機器人也因此得到了兒童的追捧，并吸引了更多家庭的關注。

2.2 兒童交互式玩具的普及寓教于樂

人機交互技術的一個重要研究方向就是自然人機交互技術，強調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展，設計符合兒童使用的交互式玩具顯得尤為重要。國內外對面向兒童的人機交互技術已經做了大量的研究，并開發了許多兒童交互式的益智游戲。根據皮亞杰的兒童心理理論，兒童的生理和認方面的能力隨著身體的發育而不斷提高，在這個發展過程中，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兒童的生長發展。將兒童玩具與自然人機交互技術相結合不但有助于提高兒童的認知發展，還能提高語言發展、身體發展和情感發展，通過語音識別、肢體觸碰、圖像交互以及數字交互等新技術研究領域，實現交互式智能玩具在兒童成長階段發揮的重要作用，讓兒童在潛移默化中“寓教于樂、健康成長”。

2.3 5G技術為兒童認知產品領域帶來無限可能性

5G的發展帶來了技術領域的革新，也為兒童認知產品帶來了技術的加持，持續升級的虛擬現實VR、增強現實AR等技術在可被應用在兒童認知設備上，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“微現實”情景下通過實踐接觸世界，激發兒童的認知能力，提高兒童學習趣味。5G的發展也會帶來全新的“物聯網”時代，萬物互聯，這對兒童認知產品設計是一個全新的突破，與虛擬現實相比，兒童可以更加直觀、更加直接地身處現實空間，以更真實的觀感感受世界的變化。

3? 結語

兒童益智產品的人性化設計的最終目標就是實現對兒童這個特殊群體的無微不至的人性關懷，兒童是人類的未來，因此對他們所做的設計會顯得更加重要。當然要達到這個目標，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一步理解和關愛，以及科技的進一步發展和消費者觀念的轉變，在不久的未來，市場上的商品都應該是越來越具有人性化，人的自由、平等、尊嚴、善良、關愛等美好價值也能得到充分發揮和體現出來，從而使兒童產品也越來越閃爍著人性的光芒。

隨著技術的不斷進步，更多的先進技術被運用于產品設計領域，對于開發適合兒童認知產品也是一種新的機遇。相信在不久的將來會有更多的研究出現。

參考文獻

[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] 北京林業大學，申璐.人機交互在兒童智能玩具中的應用研究[J].計算機光盤軟件與應用，2013（18）：113，115.

[3] 語晗.兒童產品的人性化設計[EB/OL].[2010-04-10].https：//www.360doc.com/content/10/0410/17/118331_22406322.shtml.