具身認知視角下的兒童音樂玩具交互設計研究

張佳燕 徐娟芳

摘要：音樂玩具是一種廣受兒童青睞的學習和娛樂工具，而兒童時期是人的具身認知發展的重要階段，在此背景下，研究具身認知視角下的兒童音樂玩具交互設計方法對優化交互體驗、激發兒童對音樂的探索欲和創造力具有積極的影響。文章首先闡述具身認知和具身交互理論及研究現狀，探討兒童音樂啟蒙教育的重要性及市場上音樂玩具的設計現狀，發現具身認知理論介入兒童音樂玩具設計的可能性；其次，根據具身認知理論，歸納不同年齡階段兒童的具身認知特點，提出具身認知視角下的兒童音樂玩具交互設計策略；最后，在確立合理設計策略的基礎上進行設計實踐。訪談5～6歲學齡前兒童及其家長，發現這一階段的兒童有強烈的戶外探索需求，從而提出面向學齡前兒童的自然探索類音樂玩具的設計機會點，在設計過程中靈活運用多感官交互、隱喻式引導、情景化設計的設計策略，最終提出“音樂寶可夢”兒童音樂玩具設計方案，并進行闡述，以期為相關領域的兒童產品交互設計提供借鑒。

關鍵詞：具身認知；兒童；音樂玩具；交互設計

中圖分類號：TS958.02 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）04-000-04

0 引言

隨著科技的發展和社會的進步，兒童玩具的種類和形式不斷更新。音樂啟蒙作為一種能增強兒童感知能力和表達能力的教育方式，愈發受到家長的重視。相較于音樂活動，音樂玩具更能體現兒童的主體地位，增強其主動探索音樂的能力。音樂玩具不僅要讓兒童在玩玩具的過程中獲得快樂的體驗，還要激發兒童的創造力和想象力，促進兒童的智力和身體發育。

具身認知是指人類通過感官和肌肉的反饋信息，感知自身與周圍環境的交互過程。兒童時期作為人類重要的成長階段之一，發展兒童的具身認知能力至關重要。通過結合具身認知理論和兒童音樂玩具設計，可以更好地促進兒童的認知、創造和發展。因此，本文將探討具身認知視角下的兒童音樂玩具交互設計，以期為兒童玩具設計提供新思路。

1 概述

1.1 具身認知理論

梅洛·龐蒂最早提出認知存在于身體的感知和行為活動中，具身認知（Embodied Cognition）是認知心理學中描述認知科學的一種重要觀點。與傳統的信息加工理論不同，具身認知強調認知是身體、環境和活動共同作用的結果，強調身體在認知活動中的核心作用［1］。

換句話說，人類的認知不僅是通過思維和邏輯推理來完成的，還受到身體的感官、動作和情感的影響。學術界普遍認同具身認知的三大原則包括：認知來源于情境、認知的介質是身體、感知覺決定認知內容［2］。

具身交互（Embodied Interaction）是具身認知理論在交互設計領域的應用，強調用戶作為具身化角色進行認知與操作［3］，與傳統的計算機交互方式不同的是，具身交互更加強調人體與環境的互動關系，從而創造更加自然、直觀、感性的交互體驗。具身交互通常用于設計新型的人機交互系統中，如虛擬現實、增強現實、智能家居、教育等領域。

1.2 兒童音樂啟蒙教育的重要性

研究證實，能夠堅持學習音樂的兒童，其智商明顯高于其他同齡兒童。合理的早期音樂教育對提升兒童感知和表達能力、組織協調能力、想象和創造能力等均有助益。隨著認知水平的提升，家長逐漸意識到音樂啟蒙對孩子未來發展的重要意義。然而，很多孩子往往被迫過早地接觸專業的樂器培訓班，在枯燥的課程中逐漸對樂器學習失去興趣。

不同于樂器，兒童玩具作為游戲的重要載體，能以更貼近孩子天性的方式與孩子互動，讓其能夠在自由自在、無拘無束、愉悅并且充滿審美幻想與創造的精神狀態下進行音樂活動［4］。

1.3 兒童音樂玩具設計現狀

音樂由于與兒童有自然親密感并且自帶娛樂屬性，常常被用于玩具設計中。當前市面上兒童音樂玩具種類繁多、發聲方式多樣，根據不同的設計側重點總結歸納為四種類型（見表1）。研究發現，簡單播放型、教育輔助型、智能陪伴型玩具均以觸發音樂播放為目的，缺少兒童介入音樂的探索過程，樂器演奏型玩具則以常見的樂器為載體，具備調節音高、音量、音色等要素的作用，主要通過彈奏、擊打、燈光反饋等形式進行交互，更能激發兒童的探索欲和創作欲。但是由于樂器形式的限制，也存在互動模式固定、音樂形式單一等缺點，難以激發兒童對聲音的探索與思考。簡單來說，目前我國兒童音樂玩具總體形式單一、可玩性不強，難以激發兒童的興趣。

具身認知理論可以為兒童音樂玩具設計提供新思路。第一，兒童對具身交互的接受度高，能夠更加自然地接受和理解玩具的使用方法。第二，具身認知強調通過身體的參與和感知來促進學習和發展，可以激發兒童對音樂學習的興趣和主動性，促進認知、情感和肌肉發展。面對音樂玩具同質化嚴重、形式單一的問題，具身交互作為一種創新方式，可以增強音樂玩具的差異化和競爭力。

2 兒童發展的具身認知特點

根據具身認知理論，兒童身體與外界互動時所獲得的感知覺經驗和運動經驗共同促進了兒童認知的形成［5］。感知覺經驗主要包括視覺、聽覺、觸覺、時空感知等，運動經驗主要包括粗大運動技能和精細運動技能。不同年齡階段的兒童在具身認知方面具有不同的特征（見表2）。

兒童在1～2歲能辨別物體大小、形狀，聽懂簡單指令；在3歲左右能精細區別聲音；4～5歲完善聽覺發育，體力和平衡感提升，手部運動朝更精細的方向發展，能進行樂器演奏、歌唱、韻律活動；6歲基本完成視覺發育，在粗大運動和精細運動技能方面的發展基本成型。

兒童在成長過程中表現出不同的感知覺經驗和運動經驗特性，兒童音樂玩具交互設計應考慮具體年齡段的特點來進行針對性的設計研究。

3 基于具身認知的兒童音樂玩具交互設計策略

3.1 多感官交互

根據具身認知理論及兒童的具身認知特點，多項感官的同時調動能幫助兒童的知覺與表象之間產生聯系。優秀的音樂玩具除了刺激兒童的聽覺感官外，還要調動其他更多感官配合，加強音樂與視覺、觸覺、空間感知和肌肉運動的協調。

例如，市面上的音樂玩具采用鮮亮的配色、肌理感的材料，音樂往往伴隨著燈光、震動等交互反饋，從視覺、聽覺、觸覺通道不斷豐富兒童的感官體驗。戶外音樂玩具則更強調兒童的運動訓練，在游戲中以手部動作、身體律動、肌肉控制和視聽觸感官的配合來充分鍛煉兒童的感知覺和運動系統。

3.2 隱喻式引導

隱喻設計是使用象征等手法，利用其他物體使用戶理解目標物體，簡單明確地呈現新的復雜概念的一種方法。具身認知中的隱喻式交互設計則更加強調通過與用戶身體感覺和行為經驗相契合的交互方式來提升用戶體驗。

例如，使用手柄控制游戲中的角色移動，借鑒了日常生活中手柄控制車輛的概念，通過身體感覺的方式增強了用戶對游戲操作的參與感。低齡兒童對物體的認知水平有限，隱喻式交互引導可以幫助兒童更好地理解和參與音樂玩具的使用，增強兒童對玩具的興趣和好奇心，激發其學習動力和創造力。

3.3 情境化設計

具身認知強調的身體是處于物理環境、自然環境和文化環境下的，局部和整體的情境都會對認知產生影響。兒童對音樂的認知與環境息息相關，情境化設計可以提供一個具有情境和互動性的場景，提升玩具的游戲性，降低專業性，增強兒童的參與感和沉浸感。在兒童音樂玩具設計中，考慮構建故事化情節、引入角色扮演、設置階段性任務等形式，通過場景布置、道具設置等手段，創造富有互動性和趣味性的情境，增強兒童參與感和想象力。

4 具身認知視角下的兒童音樂玩具設計實踐

4.1 設計定位

在開展兒童具身認知特點和兒童音樂玩具交互設計策略研究的基礎上，選擇5～6歲的學齡前兒童作為目標用戶，對10組兒童和家長進行半結構化訪談。訪談結果顯示，該年齡段的兒童逐漸從對家庭環境的探索過渡到對自然環境的探索，兒童和家長有十分強烈的戶外探索、自然教育方面的需求。筆者以面向5～6歲學齡前兒童的自然探索類音樂玩具為設計對象，圍繞具身認知視角下的兒童音樂玩具交互設計策略，進行設計實踐。

如圖1所示，“音樂寶可夢”是一款兒童戶外音樂玩具。兒童在戶外玩耍時，可以將大自然的聲音收集到精靈球中，然后在主機上選擇合適的背景音，拍擊精靈球即可播放已收集的聲音，融合演奏出美妙的音樂。這款產品不僅滿足了兒童的好奇心和探索欲，還可以讓兒童在探索大自然的過程中受到啟發，激發創作潛能。

4.2 設計方案描述

4.2.1 融入多感官交互

該音樂玩具能夠靈活鍛煉兒童的視覺、聽覺、觸覺、手部和身體運動等感知覺和運動經驗。在音樂收集階段，用戶需要提供捏、按壓、松開等手部動作，以及下蹲、走等身體動作，充分鍛煉手、眼、腦的協調能力。在音樂演奏階段，用戶把錄音球放回主體后，需要提供拍打動作，此時錄音球會播放10秒錄音，錄音球底座會有節奏地發光，外側燈光條也會隨音量大小發生明暗變化，這一過程主要將音樂與視覺、觸覺、空間感知以及精細運動進行關聯。

4.2.2 運用隱喻式引導

選取5～6歲兒童日常生活中熟悉的物體來進行隱喻式設計（見圖2）。“音樂寶可夢”的錄音球參考了“精靈球”的外觀，引導兒童將聲音捕捉到精靈球里面。音樂彈奏元件參照“蜂巢”設計成六邊形，兒童采集自然之聲，就像蜜蜂采集花蜜一樣。產品的收納主體設計來源于“百寶箱”，讓兒童將收集到的聲音裝進百寶箱中，珍藏自己的音樂寶藏。隱喻式設計可以激發兒童的探索欲，幫助兒童理解音樂玩具的使用方法。

4.2.3 結合情境化設計方法

通過道具設置、故事設計的形式引導兒童收集音樂元素。如圖3所示，產品配備了故事繪本，繪本中每一頁都是一個新的探索主題，兒童需要扮演“探險家”，根據繪本上的提示完成音樂元素的收集，每一頁均可單獨撕下，夾在產品上蓋的卡槽內。繪本會按照不同的主題、場景、曲風設置不同的音樂元素收集任務，并以具體的圖片幫助理解，保障音樂的和諧性。

此外，考慮到兒童熟練使用后追求更開放的音樂探索形式，設定分階段的任務卡片，從音樂元素的“全提示”到“提示+自定義”再到“完全自定義”，充分激發兒童的創造力和音樂潛能。

5 結語

本文對具身認知理論進行研究，歸納分析音樂啟蒙教育和兒童音樂玩具設計現狀，發現將具身認知應用于兒童音樂玩具設計的可能性，總結兒童不同階段的具身認知特性，提出具身認知視角下的兒童音樂玩具交互設計策略和方法，并進行設計實踐。本文提出的交互設計策略主要來源于具身認知模型和兒童具身認知特性，但是對現有的兒童玩具相關設計方法研究不夠充分，希望能在未來進一步完善。

參考文獻：

［1］ 張靜，陳巍.對話心智與身體：具身認知的內感受研究轉向［J］.心理科學，2021，44（1）：30-36.

［2］ 黃薇，邵恩雨，吳劍鋒.基于具身認知的就醫導視系統適老化設計研究［J］.包裝工程，2023，44（2）：290-297.

［3］ 姚爭為，楊琦，潘志庚，等.具身交互與全身交互的比較［J］.計算機輔助設計與圖形學學報，2018，30（12）：2366-2376.

［4］ 周曄星.基于有形用戶界面的兒童音樂智能玩具設計研究［D］.杭州：浙江大學，2017.

［5］ 王秀麗，蔣曉，趙丹琳，等.基于具身認知的兒童智能玩具交互設計研究［J］.包裝工程，2019，40（16）：165-170.

作者簡介：張佳燕（1998—），女，江蘇無錫人，碩士在讀，研究方向：交互與體驗設計。

徐娟芳（1984—），女，江蘇無錫人，博士，副教授，研究方向：人機交互設計、服務與體驗設計。