基于強化理論的學齡前兒童進食習慣養成產品設計研究

摘要：旨在對學齡前兒童的進食行為進行早期干預，針對挑食偏食、偏側咀嚼、進食速度不當的不良飲食行為習慣進行糾正，輔助兒童進行正確的進食行為，促進其健康的飲食習慣形成。以強化理論為基礎，結合兒童健康行為養成層遞假說和以行為為中心的交互設計方法，提出了學齡前兒童進食習慣養成的交互產品設計原則，為相關輔助產品的設計提供依據。基于強化理論，從強化場景、強化物與強化機制3方面提出學齡前兒童進食習慣培養的設計策略，并開發了一款學齡前兒童進食習慣輔助養成交互產品原型。將強化理論運用于學齡期兒童進食習慣養成的產品設計中，有助于促進兒童行為習慣的養成，對于兒童健康發展具有積極作用。

關鍵詞：強化理論；學齡前兒童；進食習慣；習慣養成；交互產品設計

中圖分類號：TB472文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2025）11-0080-05

引言

健康狀態具有動態平衡的特性，早期干預在維持健康發展方面具有重要的意義。強化理論作為行為心理學的核心組成部分，已被廣泛證實在塑造和改變個體行為方面有顯著效果。早期的飲食習慣對兒童長期的健康狀況具有深遠影響，本研究旨在結合強化理論與現代交互設計理念，探索兒童早期飲食行為的塑造過程，并提出針對學齡前兒童的健康飲食行為干預方法。通過強化理論的應用，提出一種基于行為塑造的飲食習慣培養產品設計框架，以期為兒童健康行為的干預提供新的思路和方法。

一、強化理論

（一）強化理論概念

強化理論（ReinforcementTheory）最早由心理學家斯金納（B.F.Skinner）在《有機體的行為》一書中提出，是一種以學習強化原則為基礎的關于理解和修正人行為的學說。根據斯金納強化理論，強化物的分類可以有幾種形式。依據強化物的性質可分為積極強化與消極強化；根據人類行為受強化的影響的程度，可分為一級強化和二級強化；根據行為和強化時間間隔可分為連續式強化（即時強化）和間隔式強化（延緩強化）[1]。

（二）強化理論研究現狀

斯金納強化理論作為一種行為主義心理學理論，被運用于多個領域以影響和塑造個體的行為。在醫療健康應用中，楊倩[2]等人以正強化理論為指導對類風濕關節炎患者進行護理干預；在課堂教學應用中，林文晶[3]融合強化理論開發新型語文教學方式；在人才培養應用中，余欽[4]育實踐中，斯金納的強化理論主要運用于塑造新行為、行為矯正和程根據強化理論提出了培養高校干部學生的措施；在教序教學[1]。強化在兒童行為產生和發展過程中起著重要作用，在兒童教育和行為發展方面的研究較為廣泛，包括運用強化理論原則進行教育技術產品的開發、利用強化理論設計行為干預計劃、幫助特殊病患兒童進行行為矯正等，上述研究為強化理論運用于兒童飲食行為的研究奠定了基礎。

（三）強化理論在設計領域的應用

陽巧等[5]將強化理論與福格行為模型相結合，構建新的勸導模型指導臨期食品零售系統服務設計。張晨陽[6]基于強化理論，在設計學齡前兒童衛生習慣養成類教具玩具設計時，提出采用正強化方法和強化物修正兒童行為的設計策略。羅佳等[7]基于積極強化理論開發兒童正畸治療游戲設計方案，提高兒童在正畸治療過程中的積極性和依從性。強化理論在設計中的應用需結合具體用戶群體與場景進行分析，可結合行為設計學相關方法如勸導式設計、上癮模型等驅動用戶行為；可通過強化物與強化機制的設計，引導用戶按照預期方式使用產品；可運用強化理論設計互動體驗、提供強化措施，從而提升用戶體驗。本研究預期將強化理論運用于兒童行為習慣的矯正與培養，結合目標兒童行為特征提出設計策略。

二、兒童飲食行為與習慣養成產品分析

（一）兒童認知發展階段

根據皮亞杰認知發展階段理論，兒童思維發展分為4個基本階段。第1階段0～2歲為感知運動階段，依靠感知動作適應外部世界；第2階段2～7歲為前運算階段，可在頭腦里進行表象性思維；第3階段7～12歲為具體運算階段，兒童思維出現變異性，并且能夠對具體事物進行群集運算；第4階段為形式運算階段，能進行抽象的邏輯思維，運用假設和推理解決問題。3～6歲學前階段的兒童正處于感統能力發展的關鍵時期，此階段兒童認知發展速度大，在科學教育的輔助下認知發展可塑性較強[9]前運算階段的兒童能夠接受并理解簡單的規則和指導，為通過互動和。游戲化方式培養良好飲食習慣提供基礎，且此階段的兒童正處于生活習慣和偏好的關鍵時期，通過正面的引導和激勵可以有效幫助他們建立健康的飲食習慣。因此，本研究選擇3～6歲學齡前兒童為目標用戶群體，旨在幫助兒童早期建立良好的飲食習慣，從而降低未來可能出現的健康風險。

（二）學齡前兒童飲食行為

楊顯君等人結合我國兒童飲食行為特點編制《學齡前兒童飲食行為量表》，提取了8個較為全面反映學齡前兒童飲食行為特點的因子，分別為不良進食習慣、挑食、食物喜好、情緒性厭食、過飽響應、食物響應、外因性進食、主動進食[10]。本研究主要關注學齡前兒童由個人喜好引發的挑食與不良飲食習慣兩種飲食行為特點。在不良進食習慣中，著重關注兒童群體易忽視的偏側咀嚼習慣與進食速度不適當兩種行為。偏側咀嚼習慣在兒童中較為常見，正確咀嚼食物的方式應為使用兩側牙齒均衡咀嚼，使得兩側牙床能夠均勻受到功能刺激，有利于牙齒、頜骨以及相應肌肉的正常發育。長期偏側咀嚼易導致牙齒錯合畸形、咬合關系紊亂、面部發育不對稱等現象；進食速度過快，狼吞虎咽會加重腸胃負擔，影響消化系統的正常運作，增加吞咽與窒息風險。針對上述不良習慣對學齡前兒童進行早期干預，對于已有的不良飲食行為習慣進行糾正，強化正確飲食行為從而形成良好習慣。

（三）習慣養成與飲食相關產品分析

1.習慣養成類產品分析

以“兒童習慣養成”為關鍵詞進行競品搜索，總結出以下4種具有代表性的習慣養成產品，如圖1。Storeat兒童故事餐盤主要培養兒童的吃飯習慣，該故事餐盤以甜品、故事為即時有效的獎勵載體，將生動有趣的互動童話融入孩子的每餐飯中，以獎勵機制豐富互動體驗。BrushMonster智能牙刷培養兒童堅持刷牙的好習慣，將刷牙變成趣味冒險體驗，通過漸進式獎勵不斷激勵兒童養成習慣。Soappy洗手液打印機運用兒童的期待心理，對于洗手液圖案進行趣味設計，讓洗手變成一件快樂而值得期待的事情，從而培養兒童的自主洗手習慣。HopStepStool兒童行李箱通過形態設計將行李箱融入日常生活，培養兒童獨立解決問題，從而形成獨立習慣。基于上述兒童習慣養成產品分析，結合兒童飲食習慣行為總結出以下設計要點：適當的獎勵機制有助于增強兒童習慣培養過程中的積極性，可結合強化理論在兒童飲食行為過程中給予正向強化物，促進目標行為的發生與持續；漸進式體驗能夠提升用戶參與感與體驗質量，可結合強化理論逐步設立體驗目標，增強行為的內在動機；趣味性互動能夠提高兒童對產品的接受度和參與度，在強化反饋過程中，使用趣味性元素增強其互動意愿，進而促進目標行為的形成與鞏固。

2.飲食相關產品分析

對飲食行為相關的產品展開搜索，大部分產品旨在通過引導促進用戶的健康行為，選取3種產品進行分析，如圖2。HP+全息兒童智能手環，使用游戲互動和影像投射的形式幫助兒童養成健康的飲食習慣，互動體驗包括根據食物的健康程度在兒童手背上投影出笑臉或哭臉圖案。Mealody智能佩戴設備將音樂刺激與智能算法相結合，慢節奏和舒緩音樂有助于用戶感受到飽腹感，從而幫助擺脫暴食行為。eat2pic交互系統將選擇餐食的任務轉化為景觀圖片添加顏色，實時識別用戶的進食行為并在小畫布上顯示快速反饋，在大畫布上顯示用戶攝入食物的顏色數量提供慢反饋。結合兒童飲食習慣行為總結出以下設計要點：設計趣味反饋機制營造愉悅的用餐氛圍，增強兒童在用餐過程中的參與感和樂趣；將可視化與獎勵機制相結合，幫助兒童清晰地了解自身行為的反饋，進一步激發其保持良好飲食習慣的動機；鼓勵家庭參與監督并支持家庭成員間的互動，強化兒童在家庭環境中的飲食行為培養。

三、基于強化理論的兒童進食習慣養成交互產品設計原則

（一）健康飲食行為養成目標層

根據學齡前兒童健康行為養成層遞假說，兒童的健康行為發展是分層次遞進的，隨年齡增長、認知能力和自主性的提升，可以從依賴外部提示和幫助逐步過渡到自我管理和自動化的行為模式，該理論假說分為4個基本層次：初級水平為經他人幫助的健康行為；中極水平為經他人提醒的健康行為；高級水平為自我努力的健康行為；最終實現自動化健康行為[11]。本研究的飲食行為中，核心目標為糾正不良飲食行為習慣，強化正確飲食行為從而形成良好習慣。基于健康行為養成層遞假說，針對學齡前兒童健康進食行為的養成設立了4個目標，通過逐個目標的實現，最終實現終極目標，即幫助學齡前兒童養成均衡飲食、雙側咀嚼、進食速度適當的良好飲食習慣，具體如表1所示。

（二）基于強化理論的進食習慣培養策略

根據強化原理的運行機制，從強化場景、強化物、強化機制3方面對于學齡前兒童健康進食行為習慣的養成提出交互設計策略。

1.幼兒園結合家庭的強化場景構建

學齡前兒童的進食行為多發生在幼兒園，幼兒園是學齡前兒童首次接受集中飲食和教育的場所[9]，是培養其良好飲食習慣的重要場所。同時，家庭作為學齡前兒童進行飲食活動的首要場所，其環境與家庭成員在兒童飲食習慣的培養中起著直接而重要的作用。因此，將幼兒園和家庭共同納入強化場景的構建中，使得幼兒園教師、幼兒園管理者、家庭成員等相關用戶共同參與到場景中形成協同作用。在共同強化場景構建中，需確保信息數據的同步與強化任務的統一，保證教師端與家長端對于兒童強化任務和進度的協調一致，確保兒童在幼兒園和家庭兩個環境中獲得統一的反饋。2.以正強化為主的強化物選擇學齡期兒童的心理特點包括對認可的渴望，在游戲或學習時夸獎能激勵兒童更好地完成工作任務[12]。幼齡兒童身心發育尚不成熟，消極強化使用不當很可能使其產生不愉快的體驗，進而影響兒童參與規范行為的積極性，因此，在兒童習慣培養時主要依賴于正向刺激強化。根據強化理論，許南鴻[13]將強化物分為物質性強化物、活動性強化物、社會性強化物和象征性強化物。前3種強化物以實物獎勵為主，長期使用容易讓兒童產生依賴性，本研究選擇正向的象征性強化物為主要強化手段，以避免過度依賴實物獎勵。

3.即時強化與延緩強化相結合的強化機制

即時強化也稱連續式強化，延緩強化也稱間隔式強化，是兩種常見的強化機制。在幼兒園場景中，可采用即時強化的策略，每當兒童表現出正確的飲食行為時，立即對其給予正強化激勵，按照連續式強化安排建立起良好飲食的行為習慣。在家庭場景中，采用即時強化與延緩強化相結合的強化機制。通過設備對幼兒進行每次正確行為的正強化激勵，鼓勵家長參與到兒童飲食行為的改變過程中，輔助進行延緩強化。此外，幼兒園中兒童的行為表現也可以通過延緩強化的方式在家庭環境中給予反饋，形成家園共育的強化機制。

（三）以進食行為為中心的交互設計

習慣設計大致分為由人類習慣主導的設計和設計引領習慣養成活動。前者強調以用戶為中心，設計師圍繞用戶需求與行為進行設計，適用于以用戶為中心的交互設計方法。后者通過引導用戶行為從而達到預期目標，適用于以行為為中心的交互設計方法。本研究為引導學齡前兒童形成良好的進食行為習慣，設計框架圍繞進食行為展開，以行為為中心，通過設計引導兒童養成良好的進食習慣。

學齡前兒童的進食場所主要為幼兒園，基于幼兒園場景下兒童的進食行為過程展開分析，分析預期解決的問題與可介入的觸點，如圖3所示。在幼兒園場景中，兒童為進食行為的主要執行者，常見問題包括挑食、偏食、咀嚼速度過快以及進食過快等。針對這些問題，交互觸點主要集中在吃飯階段，尤其是餐桌或進食餐具，設計可通過這些觸點引導兒童改善飲食習慣；此外，教師為幼兒進食行為的輔助者，在盛飯和準備階段也起著重要作用，可以從盛飯準備階段解決偏食挑食問題，通過設計優化盛飯工具或餐具來幫助解決這些問題。

四、設計實踐

（一）解決問題與強化手段

預期解決的問題、采用的強化手段與強化物，以及實現的交互載體如表2所示。針對挑食偏食問題，采用色彩可視化的手段，將不同食物與特定色彩聯系，即時強化以色彩為強化物、延緩強化以圖畫為強化物，交互載體為智能餐盤與家長端App；針對偏側咀嚼問題，設計了咀嚼引導手段，將骨導音咀嚼信號轉換為音樂信號引導兒童正確咀嚼，即時強化以聽覺觸覺反饋為強化物、延緩強化以音樂為強化物。交互載體包括咀嚼佩戴設備與家長端App，提供實時反饋與調整；針對進食速度過快或過慢問題，采用監測與反饋的手段，將進食吞咽頻率轉化為音樂的節奏，通過延緩強化促使兒童調整進食速度，交互載體為家長端App，用于記錄和反饋進食行為，幫助家長有效干預。

（二）交互系統模型

在交互系統中，用戶行為包括的人的操作方式和邏輯，產品行為包括產品對用戶操作的反饋行為以及產品對環境的感知行為。本研究構建的交互系統模型如圖4所示。在本交互系統中，包含兩類交互硬件——智能餐盤與佩戴設備；包含3類用戶群體——目標用戶為學齡前兒童，關系用戶為幼兒園教師與兒童家長；交互軟件分為家長端與教師端。

在用戶行為中，學齡前兒童的行為主要包括對兩類交互硬件的控制，如開關、音量調節等；幼兒園教師主要對智能餐盤和教師端App進行控制，如智能餐盤的發放和回收、菜譜拍照上傳、引導模式的選擇等；兒童家長主要對佩戴設備和家長端App進行控制，如設備的清潔和充電、引導模式的調整等；同時，幼兒園教師與兒童家長均對幼兒起到行為引導督促的作用。在產品行為中，智能餐盤與佩戴設備之間通過近場交互進行餐盤色彩信息的數據傳遞；智能餐盤為兒童提供色彩反饋強化，佩戴設備為兒童提供音效反饋強化與咀嚼模式的引導來強化兒童的飲食行為；家長端App為兒童提供音樂反饋和圖畫反饋，為家長提供兒童咀嚼信號的分析數據；教師端App為幼兒園教師提供兒童餐食、咀嚼等基本信息，并通過云端與家長端App進行數據同步與傳輸。

（三）產品造型與功能說明

學齡前兒童進食習慣輔助養成產品由3部分組成：輔助咀嚼設備、設備收納艙和智能餐盤。學齡前兒童更加傾向于圓潤形態和對比度高的純色[14]，因此產品整體造型以圓潤為主，以藍粉配色為主色調。

咀嚼佩戴設備如圖5所示。具體功能包括通過骨振動采集兒童咀嚼信號、進行咀嚼模式的引導、給兒童提供音效震動提示以及進行咀嚼數據的采集。由骨振動傳感器（采集咀嚼信號）、微處理器（處理采集的咀嚼信號并控制設備的反饋和數據傳輸）、藍牙芯片（App端數據傳輸）、揚聲器和振動馬達（音效和震動提示）、電源模塊（充電觸點設計）和外殼部分組成。設備收納艙如圖6所示。具體功能包括為咀嚼佩戴設備充電、設備的收納和佩戴、智能餐盤色彩信息的數據儲存和傳遞。由NFC通信模塊（進行數據傳遞）、電源模塊和掛繩組成。

智能餐盤如圖7所示。具體功能包括根據食物重量顯示色彩變化、色彩信息數據的儲存與傳遞等。由透明餐具、壓力傳感器（感應食物重量）、電致變色材料托盤（聚苯胺）、微處理器（調節變色材料顏色并與NFC模塊進行數據傳輸）、NFC通信模塊（與設備收納艙進行數據傳遞）和電池模塊組成。壓力增大色到藍綠色到深藍色的變化效果，從而通過視覺化的色彩變化向兒童時，聚苯胺材料可呈現由綠提供實時的進食量反饋。

該產品系統配備教師端App和家長端App，用于輔助設備的管理與兒童飲食行為的綜合管理，如圖8。教師端App輔助教師在幼兒園場景下對全班兒童的設備進行管理，包括設備的開啟、運行模式的選擇，以及每日餐食信息的記錄與上傳。家長可通過App進行設備的個性化管理和調控；“咀嚼”版塊可播放由骨導音信號智能生成的音樂，支持家長在家庭場景下進行輔助咀嚼訓練，同時允許自定義設置咀嚼訓練模式；由教師拍照的每日餐食信息上傳到“飲食”板塊，家長可通過此板塊查看每日餐食情況，并通過生成的智能圖畫供兒童欣賞，從而起到激勵兒童進食與提升飲食興趣的作用。產品的交互流程設計旨在實現教師端、兒童設備及家長端的全流程協同與智能化管理，如圖9所示。首先由教師對今日餐食拍照，App上傳到家長端；教師在教師端App進行訓練模式的選擇，可開啟全班兒童的設備；兒童領取餐盤后，拿出設備并佩戴；佩戴后將收納艙放置在餐盤上；隨后兒童滑動開關開啟餐盤；餐盤內置的壓力傳感器檢測食物重量，電致變色材料在餐盤底部顯示顏色，對兒童進行即時強化；兒童餐盤的色彩信息數據通過NFC傳輸到收納艙，再由收納艙傳輸至家長端App；家長端App根據記錄的骨導音信號智能生成音樂，根據餐食攝入量及種類智能生成圖畫，給予兒童延緩強化。

結語

作用。本文基于強化理論，從強化理論的基本要素即強化場景、強化計策略：構建家庭與幼兒園結合的強化場景、選擇以正強化為主的強化物以及即時強化與延緩強化相結合的強化機制。在明確學齡前兒童健康進食行為養成目標的基礎上，圍繞兒童進食行為為核心進行了交互設計分析，最終設計了兒童輔助咀嚼設備、設備收納艙和智能餐盤系列交互產品，旨在增強學齡前兒童在進食習慣養成過程中的體驗，實現幼兒園與家庭場景的無縫銜接，為兒童的健康飲食和行為管理提供科學化與互動性的解決方案，驗證了強化理論對于兒童行為改變的潛在影響。鑒于學齡前兒童個體差異的存在，本設計存在一定的局限性，未來需進一步探索不同用戶需求，開發更多元化的習慣培養方式，以適應不同兒童的成長特點和個性化需求。

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