兒童認知發(fā)展論下的科普類信息設計研究
——以學齡期兒童為例

齊志鵬

（湖南師范大學美術學院，湖南 長沙 410012）

1 緣起兒童認知發(fā)展

“科”即是科學知識和科學技術，“普”即是普及與推廣傳播。對于學齡期兒童而言，科學知識的專業(yè)性、嚴謹性及抽象性，成為理解科學知識的障礙。將學齡期兒童由知識的被動接受者轉變?yōu)橹鲃訉W習者是當今教學過程中的難點，應以新穎的媒介方式吸引學生向主動學習者轉變。通過信息設計歸納知識內容，以皮亞杰兒童認知作為理論依據(jù)，不斷深入了解兒童不同認知階段的概念和特點，提升兒童對科學知識的興趣點，使其在學習中獲得快樂體驗。

1.1 皮亞杰兒童認知理論基本概念

兒童教育心理學家、哲學家皮亞杰提出了著名的“兒童認知發(fā)展理論”，這一理論指出兒童并不是被動地接受信息內容，而是主動地發(fā)現(xiàn)和探索世界，承認兒童具有主體性。這一說法的提出，對我國教育改革也有重要影響。他認為，兒童智力發(fā)展不應該單方面強調天性和環(huán)境的影響，兒童智力發(fā)展是兒童本體與環(huán)境相互作用的結果。皮亞杰提出了圖式、同化、順應、平衡化4種兒童認知論基礎概念。這4種概念貫穿了兒童智力發(fā)展的整個過程，并且對兒童智力發(fā)展特點進行了解釋說明[1]。

1.1.1 圖式構建信息框架 圖式是認知結構或者智力結構，這種結構會隨著智力的增長而產生變化進而完善，而這種變化和完善是永不停歇的。當遇到新事物時，兒童會將新事物納入自己的認知結構中。對于學齡期的兒童來講，圖式的發(fā)展與搭建信息框架是相輔相成的，兒童在擴充自己圖式的同時，也在構建信息框架。

1.1.2 同化量變信息內容 簡單來講，同化就是將新事物納入已有認知結構中的一種行為模式。例如兒童看到一只體型較大的貓時，會認為這是狗。因為在兒童看來，只有狗才有這么大的體型，符合兒童本體所認知的圖式，即新事物（大體型貓）被同化到狗的圖式中。搭建信息框架完成后，需要大量的新知識去填充自己的圖式，讓兒童的圖式內容得到增加。但是這種增加只是數(shù)量的增加，并不會讓圖式得到變化和完善，是圖式的量變。

1.1.3 順應質變信息結構 當兒童無法利用已有圖式去納入新事物時，就需要通過兩種方法去解決：①創(chuàng)造一個可以納入新事物的新圖式；②改造已有圖式，使新事物與其相匹配。簡而言之，順應就是新結構的創(chuàng)造和舊結構的改造，是一種質變。

1.1.4 平衡化調節(jié)信息結構 同化讓圖式得到增長，順應讓圖式得到發(fā)展，那么，平衡化就是讓二者結合作用與圖式的調和劑。如果只有同化，那么兒童將永遠不能分清狗與大體型貓的區(qū)別；如果只有順應，那么兒童的信息結構將會松散瑣碎，不能找到新事物之間的共性。

1.2 學齡期兒童認知特點

皮亞杰《發(fā)生認識論原理》書中將兒童認知心理劃分為4個階段：感知運動階段、前運算階段、具體運算階段和形式運算階段。學齡期兒童是指兒童在國家規(guī)定的年齡進入小學后到青春期的學齡段，通常為6、7至12歲。這個時期在皮亞杰兒童認知階段屬于具體運算階段，這個階段也是兒童智力成長最重要的階段。在這個階段中，兒童的各種感知能力、理解能力和思維能力不斷提升，已經具備了基本的邏輯運算框架。兒童的思維能力更加理性，而且可以利用自己的邏輯能力去認知和解決一些事情，但是思維需要客觀事物的具體支撐，不能處理較為抽象的事情。與之對比的是，這個階段的兒童仍然缺少較好的控制力和分辨力，對外界的認知不完善，同時易受到外界環(huán)境的影響[2]。

1.3 適于學齡期兒童的科普類信息設計

科普類信息設計是具有科普意義的視覺信息設計，其核心是科學知識普及，通過各式的媒介載體以簡單易懂的形式向普羅大眾傳播科學知識，這是與其他視覺設計最大的不同點。科普類信息設計包含的內容很多，包括自然界動植物知識、天氣現(xiàn)象、科技工業(yè)、生活常識、人文歷史等。設計師根據(jù)學齡期兒童的知識需求，將信息進行分類整理，對信息進行“二次設計”，最終以繪本、立體書、信息圖表、動畫短片、博物館展示等作為載體，在滿足嚴謹性、趣味性、文學性、美觀性的同時，還要有效、準確傳播科學知識文化。

2 基于學齡期兒童的科普類信息內涵設計

認知能力是指通過感知、記憶、想象、辨別、推理來獲得需求信息，以智力、實踐和理解信息內容來解決問題的一種能力。受到課堂教育的學齡期兒童，正是不斷提升認知力的重要階段，只有基于兒童認知能力，深入了解兒童認知特點，才能創(chuàng)作出適合學齡期兒童的科普類信息設計。

2.1 設計內容：幻想與邏輯共存

想象力是兒童圖式發(fā)展到一定階段后的產物，是以客觀世界的具體事物為依托，進行創(chuàng)造性加工改造的一種活動。學齡期兒童在具體運算階段已經形成了基礎的邏輯思維，尤其是通過課堂教育后，此時期兒童的邏輯概念逐漸清晰，可以利用已知的依據(jù)通過語言表達出概念。在這個過程中，兒童會以個人邏輯框架為基礎進行幻想，由最開始的隨意性、單一性、無主題性逐漸轉變?yōu)橛幸庀蛐浴⒍嘣浴⒅黝}性，并且不斷發(fā)生著質變[3]。

適合于學齡期兒童的科普類信息內容要打開幻想的大門，滿足兒童光怪陸離的幻想，能夠在具有豐富視覺感受的畫面中體會到現(xiàn)實世界沒有的快樂。由《紐約時報》公布的2020年度最佳童書之一——《The wanderer》講述了一只孤單的小紙船穿越汪洋大海和礁石冰山，穿過神秘的海怪和魚群的旅途，在宛如童話的海洋世界中暢游（圖1）。整個故事內容充滿奇幻，但是把精神寄托在兒童游樂的折疊紙船上，當兒童在現(xiàn)實世界去折紙船時，會不會想起書中那妙不可言的世界呢？

圖1 《The wanderer》繪本

2.2 設計框架：主題與特點遞進

處于具體運算階段的學齡期兒童的識字能力已有較大的提升，但是在閱讀時還會第一時間去“讀圖”，然后去閱讀文字了解知識。因此，科普類信息設計的主題性尤為重要，明確主題性可以提高兒童對知識的記憶力。主題是設計者對客觀事物或者設計對象的觀察、分析、研究、整理、提煉這一過程后得到的思維成果。科普類信息設計的框架要牢牢把握好主題，清晰描繪故事的主體框架，強調每一個信息點的關聯(lián)性，使之成為環(huán)環(huán)相扣、主題單純的故事。

在明確主題后，下一步就要突出特點，這樣才能吸引消費者，讓學齡期兒童駐足觀看。每一部不同主題的科普類信息設計都有不同的特點，或是傳播媒介為特色，或是插圖繪畫為特色。學齡期兒童的思維與成年人仍然有著較大的差異性。與復雜枯燥的文字敘述相比，他們更喜歡圖片、視頻等直觀性較強的科普方法。米蘭藝術家卡諾維斯凱將RGB藝術與科普結合，推出《探秘人體》一書（圖2），亮點在于孩子們通過使用3種顏色的“濾鏡”，一張人體繪圖可以分別看出骨骼、肌肉、血液系統(tǒng)和器官等人體三大系統(tǒng)，宛如身臨其境。

圖2 《探秘人體》繪本

2.3 設計情感：愛與歸屬的升華

愛與歸屬是馬斯洛的需求層次中的一種需求，也是兒童情感的重要需求。它包括歸屬、成長、困惱、友情、親情等方面，是對生活中現(xiàn)實問題的具體反饋。愛與歸屬的設計情感則體現(xiàn)在使用者（學齡期兒童）與人造物（科普類信息設計）互動過程中衍生的一種情感體驗，這種情感體驗可以讓兒童產生出害怕、喜悅、恐懼、好奇等情緒，進而對兒童的圖式發(fā)展造成影響。

從學齡期兒童的角度出發(fā)，最不適的情緒就是害怕和恐懼，設計師應該以愛與歸屬的需求理論為依據(jù)，從不同的角度去詮釋信息，使兒童在已知的情景語境中感受新穎的內容，有助于兒童培養(yǎng)積極向上的心理和健全的人格。例如關于“死亡”，一直都是兒童會潛意識“避開”的話題之一。死亡代表著失去、終止，是生存的對立面。但是可以通過自然界中的“鯨落”現(xiàn)象（圖3），去闡述鯨魚死亡后沉入海底的過程，向兒童展現(xiàn)出“一鯨落而萬物生”的神奇景象，通過浪漫的圖表內容進行敘述，喚起兒童的共情，讓學齡期兒童能夠正確理解死亡的概念，探求生命的本真。

圖3 Armando Veve繪制

2.4 設計意趣：游嬉與知識互動

皮亞杰認為，兒童可以通過游嬉與玩樂，在認知范圍內更新已有經驗的框架，將更多現(xiàn)實活動與兒童本體（生理、心理）進行交互，這樣的活動具有持續(xù)性、延展性、波動性。兒童通過腦中的圖式概念，消化新鮮事物，擴充自己新的“經驗池”，更迭認知架構。同時，兒童通過課堂獲得的經驗和技能可以在玩樂中得到鞏固，進而為下一步知識的獲取奠定基礎[4]。

雖然學齡期兒童與學齡前期的兒童相比，在心理成長和生理成長方面增長了一大截，但是“愛玩”仍然是孩子們的天性，因此設計師在處理科普類信息時，應該把“玩耍”的屬性添加進去。《人體探索實驗》科學盒子（圖4）是以繪本＋道具的形式吸引消費者。除了在目前市面上較受歡迎的繪本以外，還增添了15個人體器官的“小實驗”。這套繪本通過帶實驗講解的工具包，可以分別體會諸如清潔牙齒、拼接骨骼、克隆手指等小實驗，讓學齡期兒童在游樂中將與人體相關的科普知識記憶在腦中。

圖4 《人體探索實驗》科學盒子

3 基于學齡期兒童的科普類信息元素設計

學齡期兒童會隨著認知經驗的增長，對事物的思考逐漸理性，自主性越來越強。設計師應該從兒童的眼睛看世界，不能以自己的興趣去代替兒童的興趣。能否引導學齡期兒童獨立思考，并且對知識達到理解認知的目的，是考核視覺元素是否合格的基本標準。

3.1 “聰慧”的造型

位于具體運算階段的學齡期兒童（7—12歲）經過老師知識的傳授后，自我意識開始成熟，對于客觀事物有自己的審美能力，較少受到他人觀點所左右，而且能對喜好厭惡進行主動評判。此時期兒童的審美不只停留在表面，更多注重內在美的挖掘。

“聰慧”的造型更能代入到兒童本身中，因為對于有知識的學齡期兒童來講，聰慧代表著兩種性格：（1）強烈的英雄主義，例如動漫超人、阿童木等角色，這些角色的特點就是勇敢，強大，友善。（2）聰明的個人主義，例如動畫熊大熊二、喜羊羊等角色，利用豐富的知識和新奇的思維去幫助他人解決各種困難[5]。此外，在造型的設計中常用的手法就是夸張和擬人。通過夸張，突出強調造型，通過擬人，拉近與兒童的距離。例如童書《節(jié)氣里的季節(jié)》（圖5），以春天生長的小草、夏天飛舞的小蟲、秋天奔跑的小動物以及冬天里人的視角為出發(fā)點，通過溫度、顏色和聲音的變化，從春夏秋冬的變化中探求“成長”“喜歡”“人情味”等主題的真諦，并且潛移默化地傳達出珍視人的情感和關愛自然的積極態(tài)度。

圖5 童書《節(jié)氣里的季節(jié)》

3.2 “易懂”的字體

在適于學齡期的科普類信息設計中，文字的闡述也同樣重要。雖然經過課堂教育，學齡期兒童有基礎的識字能力，但是他們仍然對復雜晦澀的事物產生不耐煩的心態(tài)。因此，在科普類信息設計中，文字元素要淺顯易懂，避免生僻字詞，有需要時可加拼音或者“大白話”進行解釋說明[6]。

日本繪本設計師松居直先生提出：“孩子們的書，不論什么含義，首先必須保證通俗、易懂、易書寫”。在兒童獲取知識的過程中，文字可以進行以下處理：①字體圖案化。標題書寫可以將字體與圖案進行結合，充滿趣味性。②詞句日常化。文字描述要多為日常用語，這樣容易利用生活經驗去理解知識。③閱讀節(jié)奏化。朗朗上口，整齊押韻的讀法，更利于記憶和推廣，例如中國的古詩詞一直都講究押韻。

3.3 “主觀”的顏色

學齡期兒童已經有了較為成熟的視覺感受，會主觀性地去賦予物體某種顏色，將顏色與兒童自身情感進行連接，進而結合自己的經驗去認知理解信息內容。該階段的兒童對于單一、平鋪的顏色會覺得幼稚，所以科普類信息的畫面表現(xiàn)上應該用多層次的顏色去引導兒童感受作品的豐富內涵。

由色彩去營造科普類信息設計的氛圍，不同的信息種類運用不同的顏色去烘托主題性，產生共鳴。信息內容是過去的還是未來的，地點是海洋還是太空，氣氛是快樂的還是神秘的，都需要借用顏色去形象化、情緒化。根據(jù)美國NASA宇航員經驗所出的《太空狗麥克斯的宇宙探索》天文科普繪本（圖6），書中通過運用多層次的顏色、寫實的手法營造了神秘莫測的太空景象，讓兒童在幻想旅行中獲取天文知識。

圖6 《太空狗麥克斯的宇宙探索》繪本

3.4 “多變”的媒介

一般來講，科普類信息設計屬于視覺傳達設計中的一個子集，絕大部分的傳播媒介依然以視覺感知為核心。目前我國市場上的科普類信息設計以繪本、圖書為主：①圖書立體化。讓書中的建筑、動植物等立于書上，讓兒童通過具象的物體去理解。②裝幀特殊化。用特殊的紙張模擬動物的表皮或者是帶味道的紙張去聯(lián)想植物等新穎的手段；③道具關聯(lián)化。在書中設置發(fā)聲道具，或者提供游戲道具，讓孩子們真正體會到寓教于樂[7]。

以視覺為中心的媒介，更應該突破維度和次元去進行信息設計。例如近些年的河南博物館網(wǎng)紅文創(chuàng)“盲盒”，在泥土中自己去挖掘屬于中原文化的仿制文物，在明白且使用了考古時需要的工具的同時，又了解埋藏于其中的文物的相關知識。由中央電視臺引進的《工作細胞》動漫（圖7），將原本深奧難懂的細胞擬人化，讓學齡期兒童在觀看熱血的動漫時，了解細胞的奧秘。

圖7 《工作細胞》動漫

4 總結

藝術是感知，科學是認知。科普類信息設計就是將科學知識和科學技術藝術化后，以易于理解和生動有趣的方式傳達給受眾，讓原本嚴肅的科學內涵轉變成富有視覺感受的藝術作品。讓科學走下“神壇”，走進民眾，走入兒童，這就是科普類信息設計的目的之一[8]。特別是對學齡期兒童拓展課外知識，探索未知世界起到重要作用。學齡期兒童是兒童成長生涯中較為重要的轉折點，基于皮亞杰兒童認知發(fā)展理論去研究科普類信息設計，能進一步吸引兒童們的注意力，讓兒童在獲取知識的過程中感受樂趣，留給他們無限想象的自由空間，達到全面素質教育的目的。

當代兒童教育教學方式和理念不斷革新，家長與教學部門越來越重視兒童素質教育，提倡學生個性發(fā)展、全面發(fā)展，不再以“分數(shù)”定高低。學齡期階段是實施兒童素質教育的最佳時期，將科普類信息設計資源應用于兒童學習中有著不可忽視的作用，對提升學齡期兒童的綜合素質具有積極意義。