基于具身認知的交互型兒童家具設計

陳建偉

（漳州職業技術學院 電子信息學院，福建 漳州 363000）

隨著科技發展以及人們育兒理念的進步，以使用功能為主的傳統家具已無法滿足當今兒童身心健康發展的要求。注重使用者交互體驗的情感化設計是一種新趨勢，為探索兒童家具設計方法，轉變傳統設計制造思維。本研究將結合具身認知理論分析兒童心理認知特點，探究對兒童家具交互設計有價值的理論依據。

1 具身認知理念

1.1 具身認知

具身是指人們在物理世界中的身體，即世界交互的自我形式。從具身認知角度來看，身體提供了認知的具體內容，其物理屬性決定了認知的方式與過程，身體行為與體驗是認知成形的必備條件[1]。具身認知的核心思想就是認知取決于身體狀態，包括自然生理構造、整體運動狀態以及全身神經系統。在具身認知理念中，身體不只是認知的一種載體，是思維產生的基礎和源泉，塑成了認知，還是認知系統的有機組成部分，限制著行為的可能性，直接影響認知意識的形成。

1.2 具身視角下的兒童家具設計

兒童具有敏銳的感覺系統，隨著大腦皮層的發育，2歲左右便跨越了感知運動階段，可以區分圖形，自發了解周身環境，探索未知世界，時常會產生模仿、游戲、想象等行為；6歲時感覺器官趨于成熟，對事物物理屬性表現出良好的感知能力，喜歡鮮艷的色彩，能辨識復雜的事物形態和材質肌理。從具身認知的角度來說，兒童家具設計是在互動過程中研究兒童的認知：（1）產品的外觀造型語義、肌理效果、操作方式、功能尺寸等特征對兒童感知覺的觸發；（2）兒童使用家具后產生的認知體驗及表現出對家具的喜愛親近或討厭遠離等情緒和行為傾向；（3）具身互動認知中對家具設計隱喻的理解等活動，如反思和執行，并表征出一定的身體行為內涵，即意象。兒童的具身認知流程可以分為感知、情緒、執行和意象。

1.2.1 認知特點與感知設計

依據具身認知理論，身體在認知過程中具有關鍵性、決定性作用[2]。對于學齡期兒童，家具設計可以通過物體大小、輕重、軟硬質地等屬性刺激兒童的觸覺感知；合理搭配色彩，調整色彩的飽和度、明度、對比度，激發兒童的視覺感知；模擬日常身邊事物的聲音，吸引兒童的聽覺感知；適當引入富有趣味的圖像交互、音效模擬、肢體觸碰等技術手段，利于兒童大腦健康發育。

1.2.2 情緒與行為導向設計

情緒是身體認知結合已有經驗而作出的主觀判斷，在使用過程中為用戶帶來了樂趣，能產生正面情緒，若用戶感到迷惑或者未能達到用戶預期，則會產生負面情緒。在設計兒童桌椅時，應用黃藍組合的大塊面原色將兒童涂鴉作品具體形象化，或采用憨態可掬的大象造型和可手動自行組裝的簡易構造吸引兒童參與，體驗后讓其感受舒適和樂趣，進而帶來愉快的正面情緒。

1.2.3 執行與產品操作方式

執行強調以肢體為主的身體行為對家具的直接體驗以及引發的一些行動，具體內容主要體現在執行過程與執行結果兩個方面：（1）在執行過程中，以互動為導向，讓家具的使用方式一目了然、操作方式生動有趣，用戶體驗起來便利而愉悅，可有效提高執行質量；（2）執行結果的表征，家具操作方式便捷有效，功能效果有助于使用者輕松辨識認知。

1.2.4 意象與家具語義

意象是指設計師的人生經歷衍變激發而成的獨特意識內涵，是記憶經驗的再創造。意象與家具語義聯系密切，除了傳達產品使用中產生的客觀使用價值外，還會表現出設計師賦予的主觀精神價值，而富有設計精神價值的家具在一定情境下會讓人感知到產品的象征意義，這就是家具產品衍生的意象。

2 基于具身認知的兒童與家具交互分析

基于具身認知理論的兒童家具交互可分為感知與家具間的知覺交互、人與家具間的情感交互、身體與家具的人機交互、認知與家具間的意象交互。

2.1 感知覺交互

兒童的感官認知具有淺層次、表象性的特點，在兒童家具設計中，家具的外觀、色彩、材質、使用方式等都是與用戶感知覺相關的設計要素。兩者交互過程中，家具的外形、表面處理工藝、材質肌理效果等在使用前與使用中會對兒童產生持續反饋的認知影響。兒童喜歡鮮艷的色彩、圓滑造型的物體、柔軟的材質，這種基礎本體感知需求的滿足與否是兒童家具交互滿意度評價的重要影響因素。

2.2 情感交互

情感交互是以滿足用戶情感需求為基礎，需求的滿足與兒童的情感具有密切聯系。家具設計運用節奏、韻律等形式美學原則展現出產品的視覺美感，創新家具操作方式，使用時讓兒童獲得愉悅舒適的體驗。產品滿足了孩童的需求，為其帶來了體驗樂趣，進而激發了他們的正面情感，反之則產生負面情感。家具設計應引導兒童的正面情感，可以嘗試從審美與功能方面著手，設計富有形式美感和功能新意的產品，使兒童產生積極向上的健康心理。

2.3 人-機-環境交互

兒童與家具的人-機-環境交互是指兒童身體與家具之間適宜的身體尺度、適宜的交互方式以及和諧舒適的環境。在形式上，產品尺寸要符合兒童的身體特征，考慮人體尺度參數，否則會降低兒童交互的滿意度，如表1所示；在功能上，坐姿監測、視距監測及家長陪伴均屬于兒童的行為需求，這些身體行為影響著兒童的精神集中程度、學習效率以及親子關系等。形式、功能及外在環境上的舒適度為兒童提供了有效的認知幫助，便于兒童與家具、環境融為一體，三者之間的交互更加順暢。

2.4 意象交互

意象交互就是通過兒童家具的外在造型隱喻產品的內在意象，是兒童運用自身認知經驗對產品進行探索、反思的過程。這種意象交互以兒童的認知符號、肢體語言或生活經歷作為喻體基礎，用兒童能理解的簡易事物傳達復雜的社會道理或者文化寓言，比如運用日常生活中熟知的語義符號模型引導認知傳統文化內涵和社會習俗，運用兒童喜歡的身體表情引導識別人物性格的善惡。

3 交互型兒童家具設計方法

3.1 感官互動方式設計方法

兒童通過感知覺認識和理解世界，主要有視覺與觸覺，偶爾還會輔助聽覺感知，可運用多通道設計方法豐富兒童身體感知。在視覺通道方面，首先運用兒童喜歡的明亮、柔和、溫馨的色彩引導兒童的正面情緒，推動兒童認知的正向發展；其次采用趣味性造型家具提升親和力，借助擬物與趣味手法設計具身型兒童家具，提高兒童與家具之間的交互效果和效率。在觸覺通道方面，人的認知覺與自我認知普遍會受到觸覺經驗的影響[3]。觸覺主要通過皮膚與家具材質之間的接觸以及家具造型的視覺引發出來，多種感覺刺激能提升兒童對家具的認知效率，比如家具的重量感、硬度和粗糙度等。在兒童家具設計中，應突出產品的輕巧、柔軟和光滑感，桌椅常采用光滑的木材，沙發多采用布藝突出柔軟和輕巧。

3.2 行為互動方式設計方法

行為交互分為兩個方面：一方面是產品與用戶之間的行為-反饋交互，這種交互可以促進用戶對產品的操控交互和使用體驗[4]，重點在于操作行為設計、反饋行為設計、操作界面設計三大方面。家具創新是利用聲光電多媒體技術、記憶材料、光敏材料等技術或工藝設計出簡單、準確的操作行為，使兒童家具具備豐富、及時、多通道的反饋行為功能，達到家具與兒童高效準確的人機交互。另一方面是多個產品使用者之間的行為交互，其目的在于塑造用戶之間的行為互動。通過多角度觀察兒童操控使用家具的動作，探析兒童的身體語言，研究兒童體驗時的內心變化，為兒童家具產品互動設計提供依據；發掘和設計兒童互動交流方式，豐富互動語言，提高互動的效率和頻率。

3.3 情感互動方式設計方法

3.3.1 美感引導正面積極的情感交互

具有視覺美感的家具可以吸引兒童的注意力，調動他們的使用積極性，傳遞出產品的情感價值。圖1中仿生的動物造型和鮮艷的色彩搭配可以迅速吸引孩童，騎跨攀爬的坐倚方式以及柔和親膚的材質可以讓孩童體驗后更加流連忘返。兒童家具設計還可以通過藝術風格以及情感符號特征提升視覺沖擊力，運用笑臉、動物仿生造型增添產品交互的趣味性；通過冷暖、軟硬和粗細、紋樣表征家具材質美感。這些家具設計要素能產生積極而富有美感的親和力，引導兒童產生正面情感。

圖1 兒童家具設計

3.3.2 功能創新引導正面情感交互

功能為產品情感交互建立基礎，在長久使用后，人們表現出喜歡、厭惡、愉悅、挫敗等情緒，這就是兒童與家具的情感交互。家具設計以可靠性、便利性為原則，從情感需求出發進行功能的創新，實現情感共鳴，引導兒童體驗快樂、滿意、放松、積極或安全等正面情感。兒童家具回歸自然原生態，選用環保原木材料和無化學膠黏劑的榫卯結構設計；造型幾何圓潤化，避免尖角銳邊；對簡單攀爬滑行和躲貓貓等兒童喜歡的互動活動進行功能創新設計，有利于健身益智：或與玩伴一起玩耍交際，建立純真友誼；或體驗親子游戲，共同娛樂，增進親情互動（圖2）。

圖2 兒童益智家具設計

3.4 意象交互設計方法

意象交互設計主要采用隱喻的設計方法，以人們認知的肢體語言、語義符號或人們的生活和身體經驗為喻體，通過事物借喻的方式創建概念模型，喚醒存在于人們行為經驗和認知思維中的記憶，進而幫助理解。將文化語義符號提煉成兒童能識別理解的形象語言，卡通化隱喻傳統文化習俗，或利用具象表情符號借喻認知社會道理。

3.4.1 以語義符號作為喻體的交互設計方法

兒童家具設計創意源于十二生肖語義符號，如圖3所示，以榫卯結構連接，不用金屬螺釘和化學黏合劑，造型和結構自然一體；將木材的自然色澤紋理作為裝飾語言和搭配符號，將十二生肖動物造型提煉成適合兒童認知的符號，形象且富有趣味性；通過家具外形和日常生活的使用習慣，將十二生肖傳統文化深度融入兒童家具設計。這種以語義符號為喻體的交互設計方法既滿足了兒童對家具設計的心理需求，又營造了孩童傳統文化的傳承和熏陶氛圍，讓兒童從小就產生對傳統文化符號的認知和認同感。

圖3 兒童椅子創意設計

3.4.2 以自身經驗為喻體的交互設計方法

以自身經歷認知進行符號意義隱喻，將卡通造型符號作為表現語言，借此隱喻聰明、調皮、活潑、正義等內涵，并與兒童的期望進行關聯，實現經驗隱喻。此外，兒童家具設計還可以采用部分隱喻的方法，即將家具的腿、把手等零部件設計成動物腳、耳朵、尾巴等，既賦予了造型符號的實用性，又增加了兒童家具的趣味性，如圖4所示。

圖4 趣味兒童家具

4 結語

具身認知理論以人的身體為中心，用戶在使用產品的過程中，產品與身體行為之間產生交互。交互型兒童家具的設計可以運用多通道的感官認知設計感官交互，利用行為-反饋設計行為交互，通過審美及功能引導正面情感交互；以身體及身體經驗的隱喻設計意象交互，提高兒童家具的認知效率。