基于游戲化思維下STEAM教育產品設計研究

（湖北工業大學工業設計學院 430068）

隨著科技的進步，智能產品的蓬勃發展，帶來了人類生產生活效率的提高、生活方式和思維模式的改變。同時《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》指出要推進兒童教育信息化進程，促進兒童教育領域的教育內容、教學手段和方法現代化。面對時代語境的變化，設計學科需要順勢而為，因需而變。

一、理論概述

1.游戲化思維概述

“游戲化”是指把游戲設計元素運用到非游戲的情景當中的設計。并引入游戲設計思維與游戲機制來激勵用戶或增加用戶忠誠度，從而解決實際問題。在國外，游戲化已經在教育、商業、金融、生產等許多行業和領域取得了較好的成績。游戲化大師周郁凱（Yu－kai Chou）指出人類行為的產生是由一個或多個核心驅動的。據此，他提出游戲動機概念“八角行為分析”。

2.STEAM教育理念概述

STEAM教育衍生于STEM戰略，在美國最先作為教育戰略所倡導。注重發展科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）和數學（Mathematics）5門學科，強調多學科的交叉融合，倡導基于項目式學習，主要是在跨科統整下培養和提升學生的創新精神與實踐能力。

STEAM教育產品在現有的市場中存在線上線下兩種產品模式，線上產品是指依托于網絡產品，如：STEAM線上教育平臺、STEAM學習APP和相關小程序等，主要以網絡課程為主，多為少兒編程之類的軟件產品。線下產品則是以STEAM教育理念與玩教具相結合。

游戲理論下的STEAM教育產品是從基本概念入手，運用游戲化的設計方法，在STEAM學習領域內探索智能時代下的產品設計方法，為兒童用戶提供一種富有趣味性和競爭性的學習產品，激發兒童的學習動機，培養學習者的STEAM知識能力素養。

二、游戲化思維下的STEAM產品設計原則

1.用戶需求分析

挖掘出真實的用戶需求才能針對兒童用戶設計出好的產品。設計者需正確對待兒童這一特殊用戶群體，不能只關注到兒童所缺乏的能力，而忽略了兒童所具有的成長的潛力和特定階段能力。兒童作為產品的使用者，在不同年齡段中，其心理、生理和認知能力表現各不相同，而且行為方式變化較大，因此設計者應對不同年齡段兒童的生理、心理和行為特征進行分析，通過觀察、溝通和訪談等方式來挖掘問題的來源，了解用戶，將思維改變成用戶模式，以此幫助我們以客觀的角度來了解兒童，把握其真實需求。

2.游戲化設計原則

無論是成人還是兒童用戶，產品中的趣味性設計往往會吸引到他們的目光。兒童天性中的好奇心更加強了他們對趣味性產品的熱愛。利用游戲化設計不僅可以達到這一點，而且還可以通過游戲的形式激發兒童學習的積極性。通過引入游戲思維中的設計框架—八角行為分析法來指導STEAM教育產品的設計可以很好的幫助設計者把握用戶的需求定位，并將用戶需求合理的轉換為設計需求。

（1）史詩意義與使命感：創造一個有趣的游戲學習場景，引導用戶認為自己做的事情，其意義比事情本身重要，以幫助用戶傳達更廣泛的情感，從而帶來令人愉快、輕松的學習體驗。

（2）進步與成就感：利用獎勵工具和成就感，創造愉悅和驚喜元素，引導用戶進行正向體驗。

（3）創意與反饋：是指能驅使兒童在與產品進行互動時，能全身心投入到創造性的過程當中，有趣的反饋可以幫助用戶了解發生了什么，并對兒童下一步行為有正向引導。

（4）所有權與擁有感：是指針對性的激勵策略和獎勵體驗。激勵是對用戶努力的肯定，可以有效持續的引導兒童對學習的探索，并同時讓他們感到滿意。

（5）社交影響與關聯性：激勵用戶與其他用戶互動，設計合作、競爭、交流互動機制來創造更具有吸引力的體驗，引導用戶培養合作、社交能力。

（6）稀缺性與渴望：設計恰當的挑戰難度，在挑戰中增加兒童的成就感，挑戰難度應于兒童生理、心理特征相匹配。

（7）未知性與好奇心：兒童喜歡通過游戲探索和發現新事物，應給予空間讓兒童去主動、自由的探索和認識新事物。

（8）虧損與逃避心：是指考慮到容錯，允許犯錯發生，不讓用戶因犯錯而受到懲罰或退縮，保護他們的好奇心，避免讓他們產生挫敗感。在設計上要考慮設置可逆性，給予更大的操作熱區。

這8個動機互為影響，也可以獨立存在，當環境能夠滿足這8個動機時，孩子通常會表現出較強的自我動機、表現成績和幸福感。因此，將游戲化思維引入STEAM教育產品設計中可以提升用戶使用產品的滿意度，激發用戶探索學習的積極性，與此同時增強目標用戶之間的聯系和互動，最終使用戶的個人發展受益。

3.STEAM產品設計要素

研究游戲化思維下的STEAM教育產品設計，還需結合科技性、安全性等充分考慮兒童產品設計的五大要素：功能要素、材質要素、造型要素、結構要素、色彩要素。

安全性是兒童產品設計需考慮到的首要設計原則，兒童這個年齡段還沒有能力自我保護，所以線上產品中要考慮到屏蔽不好內容的機制和保護好兒童的數據隱私。硬件產品需考慮到功能、材料、大小及外形在使用時的安全性。

科技性在產品設計中作為重要的技術載體在當今智能時代下是不可或缺的，現有的功能和體驗將隨著技術的發展而進化。目前的機器人技術、智能編程、3D打印、AR增強現實、VR 虛擬現實、物聯網、大數據、人工智能、智能話化場景、大數據、人機交互等技術手段已成為 STEAM 教育產品的重要載體。

三、結語

本文運用游戲化思維研究STEAM教育產品設計，提出設計時要考慮到與兒童的心理、生理和行為方式相適應，并引入八角行為分析設計框架，提出了從設計的角度，將游戲化思維合理的運用于STEAM教育產品設計中。并用這種游戲化設計的方式調動孩子們的興趣和好奇心，通過這種游戲化的引導方式讓他們學會用創造性思維解決實際問題，達到啟迪心智的目的。對于孩子來說，玩游戲是一種天生的本能，加入游戲化思維的設計可以為孩子們提供這樣的一個“玩中學”的平臺。