學(xué)齡前兒童教育游戲角色的交互設(shè)計(jì)

周曦，黃心淵

學(xué)齡前兒童教育游戲角色的交互設(shè)計(jì)

周曦，黃心淵

（中國傳媒大學(xué) 動(dòng)畫與數(shù)字藝術(shù)學(xué)院，北京 100024）

基于3～6歲學(xué)齡前兒童對角色的認(rèn)知特點(diǎn)，探討適合學(xué)齡前兒童教育游戲交互設(shè)計(jì)的策略和方案。首先，介紹了國內(nèi)外兒童教育游戲交互設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，對部分優(yōu)秀教育游戲個(gè)案進(jìn)行了分析。然后，結(jié)合學(xué)齡前兒童認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)和游戲設(shè)計(jì)藝術(shù)理論，總結(jié)了兒童教育游戲角色交互設(shè)計(jì)的框架及3個(gè)原則，并在實(shí)踐中進(jìn)行了驗(yàn)證。定義了角色交互設(shè)計(jì)的框架及3個(gè)原則，并通過具體的創(chuàng)作實(shí)踐，驗(yàn)證了“角色認(rèn)知”在學(xué)前兒童教育游戲交互設(shè)計(jì)中應(yīng)用的適用性，也為兒童教育游戲交互設(shè)計(jì)提供了新的思路。

角色認(rèn)知；學(xué)齡前兒童；教育游戲；交互設(shè)計(jì)

教育游戲是以教育為目的，實(shí)現(xiàn)知識傳授和文化傳播的工具。教育游戲通過明確的目標(biāo)、自我選擇、即時(shí)反饋、增加技能等游戲化元素[1]，來激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)熱情，滿足其好奇心，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣，教育游戲也是通往其他藝術(shù)（歷史、音樂、建筑、繪畫等）的橋梁。教育游戲已經(jīng)被證明可以在兒童閱讀識字[2]、地理[3]和科技工程[4]等認(rèn)知領(lǐng)域提升兒童的技能。然而，目前市場上的兒童教育游戲仍然存在照搬成人游戲、難以發(fā)揮數(shù)字媒體特性、盲從西方體系等問題，這可能對兒童的成長起到反作用。

3～6歲學(xué)齡前兒童是尚未成熟的個(gè)體，身心發(fā)展有其特殊性。利用好媒介技術(shù)進(jìn)行兒童教育，使交互體驗(yàn)契合兒童的成長規(guī)律是非常重要的。學(xué)齡前兒童教育游戲交互設(shè)計(jì)的核心要素是契合兒童的各種特征[5]。馬克·沃爾夫[6]認(rèn)為游戲角色分為2個(gè)：顯示了玩家的存在，即玩家角色（Character）；顯示了電腦的存在，即電腦控制的角色（或稱虛擬角色，NPC）。兒童對虛擬角色的認(rèn)同感可以激發(fā)其想象力、創(chuàng)造力、求知欲[7]。學(xué)齡前兒童往往是通過游戲中最初接觸的虛擬角色來決定是否繼續(xù)學(xué)習(xí)，因此角色的交互設(shè)計(jì)尤為重要。

目前市場上教育游戲中存在角色和知識傳授“兩張皮”的問題。另外，國內(nèi)外教育游戲研究重點(diǎn)是教育游戲的學(xué)習(xí)效果分析、界面設(shè)計(jì)策略、使用場景分析、適用學(xué)科研究、角色繪圖方式，而較少將兒童定義成“玩家角色”，從角色認(rèn)知角度進(jìn)行交互設(shè)計(jì)。雖然，布倫達(dá)·勞雷爾[8]強(qiáng)調(diào)了虛擬世界中的玩家角色與其他元素都如同在舞臺上的表演，但其并未明確元素間的協(xié)同關(guān)系和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。以下將基于3～6歲學(xué)齡前兒童對角色的認(rèn)知特點(diǎn)，探討交互設(shè)計(jì)的策略和方案，為兒童教育游戲交互設(shè)計(jì)提供新的思路。

1 學(xué)齡前兒童發(fā)展特征分析

1.1 生理發(fā)展特征

學(xué)齡前是兒童各方面能力的高速發(fā)展期。5歲前，兒童大腦已發(fā)育到成人大腦的80%[9]。在顏色視覺方面：3歲兒童能認(rèn)清基本顏色，4歲時(shí)開始能逐漸區(qū)別色調(diào)細(xì)微差別，并認(rèn)識一些混合色；6歲前不同性別兒童對顏色的喜愛差異不明顯[10]。在聽覺方面：兒童出生后1周歲內(nèi)聽覺發(fā)育完成，3～6歲功能逐漸穩(wěn)定。注意力方面：維持時(shí)間短，在5～15 min。感知運(yùn)動(dòng)方面：3～6歲時(shí)兒童大肌肉已有所發(fā)展，小肌肉群發(fā)育晚于大肌肉，因此兒童在學(xué)齡前難以完成流暢書寫和使用筷子等精細(xì)的動(dòng)作。然而，兒童的觸覺感知能力發(fā)育相對完全，可以感受出不同物體的機(jī)理。語言能力：兒童在3歲時(shí)基本掌握本民族的語言，4～5歲詞匯量迅速增加。

1.2 心理發(fā)展特征

角色認(rèn)知由具身認(rèn)知的概念演化而來。具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)了人類認(rèn)知源自環(huán)境影響和身體力行。角色認(rèn)知指在宏觀文化背景下，個(gè)體通過與人或物發(fā)生互動(dòng)，進(jìn)而形成認(rèn)知。正如社會學(xué)家米德指出的：模仿是兒童社會化的第一階段。模仿和表演是人類在進(jìn)化中保留的最原始的交流方式，模仿也是兒童重要的學(xué)習(xí)方式[11]，是同化（掌握知識）到順應(yīng)（改造知識）的過程，從而促進(jìn)認(rèn)知的發(fā)展。另外，社會模仿對兒童自我認(rèn)知發(fā)展起著非常重要的作用。當(dāng)兒童進(jìn)行模仿時(shí)需要有特定的對象，兒童常通過模仿、扮演喜愛或害怕的人物及低于自己身份的人物，來表達(dá)對某一角色的不同情感[12]。

另外，米德還指出：游戲是兒童社會化的第二階段。游戲在兒童成長中占據(jù)重要地位，是兒童娛樂、認(rèn)識世界的重要方式[13]。皮亞杰認(rèn)為游戲水平也是兒童認(rèn)知的發(fā)展指標(biāo)，因?yàn)橛螒蛴性賱?chuàng)造的特性，可以幫助兒童進(jìn)行探究性的活動(dòng)，兒童在游戲中對某一技能反復(fù)學(xué)習(xí)、練習(xí)、操作，直到掌握。學(xué)齡前兒童主要的認(rèn)知活動(dòng)需要依靠感知運(yùn)動(dòng)來支撐[14]，游戲可以充分調(diào)動(dòng)其身體和大腦的機(jī)能。角色扮演游戲是兒童喜歡的游戲形式之一，在角色扮演之前，兒童往往會有審美期待；在角色扮演過程中，可以加深兒童對自我、扮演對象、社會關(guān)系的認(rèn)知；角色扮演之后，兒童從角色抽離，知識和情感內(nèi)化。

因此，3～6歲學(xué)前兒童因模仿、游戲而活動(dòng)范圍變大，自我意識增強(qiáng)，可以通過互動(dòng)獲取知識。該階段的游戲交互設(shè)計(jì)要根據(jù)兒童角色認(rèn)知特點(diǎn)，增加兒童與虛擬角色、外界的互動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)兒童的多元智能，提高其獲取知識的效率。

2 學(xué)齡前兒童教育游戲中角色交互設(shè)計(jì)策略

人機(jī)交互是指人與機(jī)器之間使用某種語言進(jìn)行對話。在教育游戲中以一定的交互方式，來完成兒童與學(xué)習(xí)系統(tǒng)之間的信息交換過程。在交互設(shè)計(jì)時(shí)要圍繞兒童玩家的角色認(rèn)知特點(diǎn)，塑造合適的虛擬角色、搭建角色展示的舞臺、創(chuàng)設(shè)角色協(xié)同的互動(dòng)情境，仿佛將兒童代入沉浸式的演出中。其中角色好比演員，界面好比舞臺，故事好比“劇本”，通過每一幀的畫面組合而營造整體情境氛圍。因此，虛擬角色、界面（舞臺）、情境（故事）這3個(gè)元素都以兒童玩家為核心，存在于核心圈的結(jié)構(gòu)中，見圖1。因此，在具體的設(shè)計(jì)中要注重玩家角色與虛擬角色的交互；注重玩家角色與舞臺（界面）的交互；注重玩家角色與情境的交互。

圖1 教育游戲中角色交互框架

2.1 與虛擬角色交互設(shè)計(jì)的雙螺旋原則

玩家角色和虛擬角色共同建構(gòu)了人機(jī)交互的社會體系，兩者之間的關(guān)系就如同用數(shù)字媒介技術(shù)鏈接的2條纏繞著的螺旋線，見圖2。因此，在設(shè)計(jì)中要以數(shù)字技術(shù)為媒介，注重虛擬角色和玩家的交互。

圖2 虛擬世界中的兒童玩家角色和虛擬角色之間交互關(guān)系

2.1.1 呈現(xiàn)：玩家角色

研究顯示，角色認(rèn)同程度與教育游戲中學(xué)習(xí)效果和愉快體驗(yàn)等呈正相關(guān)。好的交互體驗(yàn)設(shè)計(jì)決定于用戶如何呈現(xiàn)自己[15]，皮亞杰提出，兒童是自我中心的，很難從別人的角度看世界[16]。相比成人玩家，學(xué)齡前兒童也難以在游戲中建立自身的虛擬身份[17]，因此，在虛擬世界中需要設(shè)計(jì)出能夠呈現(xiàn)兒童存在感的玩家角色，見圖3。例如，創(chuàng)造玩家角色的身體認(rèn)同，在觸屏媒介上的“手型圖”，即“我（I）”與“我（Me）”的角色符號成為一體。通過教育游戲“洪恩識字”，小朋友在學(xué)習(xí)描紅的過程中可以看見“手型圖”和正在寫的筆劃。創(chuàng)造玩家角色情感認(rèn)同，用前置攝像頭顯示兒童鏡像，達(dá)成“我”就是虛擬世界中的一員?！盎鸹ň幊獭笔褂媚M課堂形式，顯示小朋友的表現(xiàn)。相似性認(rèn)同，即角色與“我”相似，兒童選擇代表自身形象的卡通人物，或運(yùn)用面部捕捉技術(shù)實(shí)時(shí)顯示兒童卡通形象。在“我的朋友小豬佩奇”中兒童可以選擇代表自身形象小動(dòng)物，并選擇衣服的顏色。

圖3 虛擬世界中的兒童玩家角色呈現(xiàn)形式

媒介是人的延伸，兒童需要看見更直觀的身體延伸，如“手型圖”、“鏡中我”、“我的卡通造型”等更直觀的交互設(shè)計(jì)，才能讓孩子體驗(yàn)到被帶入知識世界，感受身體由現(xiàn)實(shí)空間轉(zhuǎn)移到虛擬空間的“具身感”。即使平板不具備三維立體的特征，界面的交互性和兒童跨維度的角色體驗(yàn)感，感受化身升級的成就感，能讓兒童通過點(diǎn)擊、拖拽、滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)對物體的三維操縱感[18]，從而激發(fā)兒童對知識的探索欲。虛擬世界中的兒童的角色符號體系見圖4。

2.1.2 塑造：虛擬角色

虛擬角色是教育游戲中視覺語言的核心，也是主要的敘事載體，需要有感染力，才能引起玩家的情感共鳴[19]，虛擬角色塑造需要符合兒童的審美體驗(yàn)。為了解學(xué)齡前兒童對角色審美偏好，以觀察訪談和發(fā)放調(diào)查問卷的形式進(jìn)行了調(diào)研。2021年6—7月，向家長下發(fā)了1 000份調(diào)研問卷，回收有效問卷944份。對南京市江寧區(qū)興寧幼兒園63名兒童進(jìn)行行為觀察和訪談（其中34名女童，29名男童，年齡分布如下：3～4歲兒童14名，4～5歲兒童19名，5～6歲兒童21名，6～7歲兒童9名）。結(jié)果表明：學(xué)齡前兒童普遍熱愛角色扮演游戲，年齡越大的孩子越會在表演中創(chuàng)造故事；73.56%的家長認(rèn)為兒童擁有自己的審美偏好，72.35%的家長認(rèn)為教育游戲中虛擬角色對孩子的學(xué)習(xí)非常重要；49.26%的家長認(rèn)為學(xué)齡前兒童最喜歡的虛擬角色類型是動(dòng)物角色，之后依次是植物角色、人類角色和其他；訪談中大部分兒童表示更喜歡與自己屬相一樣的動(dòng)物角色或是生活中常見的動(dòng)物；兒童喜歡某些虛擬角色主要是因?yàn)榻巧愿聍攘?，而不只是因?yàn)橥庥^形象，學(xué)齡前兒童喜愛的虛擬角色性格依次是善良、勇敢、可愛、幽默；兒童喜歡的角色形象與畫面風(fēng)格（2D、3D、定格等）無太大關(guān)聯(lián)，但兒童極其注重相關(guān)的細(xì)節(jié)，如對視頻中的音效感興趣，能清楚地區(qū)分《熊出沒》中的熊大與熊二。60%的兒童喜歡圓潤線條繪制的角色，見圖5。調(diào)研中提供了3幅圖片，讓兒童判斷角色的善良程度。其中圖5a的動(dòng)畫角色取自《Happy Tree Friends》系列，小兔子看起來很乖，但很調(diào)皮、殘酷、血腥。圖5b為《鐘樓怪人》中的加西莫多，他很丑卻很善良。圖5c為《怪物史瑞克》中的史瑞克，長得奇怪但很善良。在調(diào)研過程中，92%的兒童覺得圖5a善良，80%的兒童覺得圖5b邪惡。不同于動(dòng)畫電影中的敘事鋪墊，兒童每日接觸教育游戲的時(shí)間有限，因此，動(dòng)畫角色外形需要與其內(nèi)心性格一致，具有一目了然的個(gè)性。

圖4 虛擬世界中的兒童的角色符號體系

圖5 調(diào)研的圖片和問題

2.1.3 互動(dòng)：角色協(xié)同

在線下教育中，教師與學(xué)生的互動(dòng)可以促進(jìn)教學(xué)效果，那么在教育游戲中虛擬角色需要通過既定的程序、多種多樣的交互方式來完成與玩家角色的互動(dòng)。就像在戲劇演出中演員按照劇本進(jìn)行演出，在虛擬世界中電腦控制角色按照程序進(jìn)行演出。學(xué)齡前兒童特點(diǎn)、教育目標(biāo)、教育游戲特征等，決定了教育游戲需要具有對兒童知情意行的培養(yǎng)功能、趣味性功能、審美功能、即時(shí)反饋功能等，設(shè)計(jì)者有意識地對虛擬角色進(jìn)行感知模塊、反應(yīng)模塊、身體模塊、思維模塊、情緒模塊的設(shè)計(jì)，才能更好地實(shí)現(xiàn)與玩家角色的互動(dòng)。因此，需要為虛擬角色設(shè)計(jì)獨(dú)具特色、自由行動(dòng)的形象（身體模塊），通過程序讓虛擬角色感知兒童的需求（感知模塊），并且對兒童的答案進(jìn)行思考（思維模塊）、反應(yīng)和反饋（反應(yīng)模塊），贊美兒童的成長（情感模塊）。

現(xiàn)有成功的教育游戲案例都十分注重虛擬角色和玩家的協(xié)同交互?！拔蚩諗?shù)學(xué)”中悟空化身為小老師在角色互動(dòng)中帶領(lǐng)兒童探索真理（感知模塊）、傳遞正能量（情感模塊）。在“會說話的湯姆貓”中，湯姆不僅能聽懂并模仿小朋友講話，當(dāng)兒童觸摸湯姆不同部位的時(shí)候它也會有不同的反應(yīng)，比如說拍頭它會說疼，拍肚子它會倒下來，輕觸耳朵它會唱歌、念詩（反應(yīng)模塊、思維模塊）。“寶寶巴士”運(yùn)用了熊貓形象（身體模塊），在國外廣受喜愛，其中在日本和美國的下載量很大。

2.2 界面交互的簡約友好原則

在教育游戲中界面作為兒童“角色認(rèn)知”的舞臺，其交互設(shè)計(jì)需要簡約、友好，這樣符合兒童的身體發(fā)展特點(diǎn)，可以減少其認(rèn)知負(fù)荷。具體表現(xiàn)在：界面交互設(shè)計(jì)需要簡單、易用，界面是角色展示的舞臺，用合理的色彩搭配、簡約的按鈕設(shè)置，可以突出角色主體，幫助兒童專注于當(dāng)前的知識情境，而不因復(fù)雜的技術(shù)操作產(chǎn)生壓力；符合兒童的身心發(fā)展特點(diǎn)，需要輔助兒童認(rèn)知，界面的即時(shí)反饋有利于提升幼兒注意力[20]，兒童文字認(rèn)知能力有限，界面交互可以細(xì)化到兒童每一次點(diǎn)擊屏幕的動(dòng)作中，如系統(tǒng)通過語音提示，告訴兒童每個(gè)按鈕的意思，要對兒童的認(rèn)知行為進(jìn)行即時(shí)反饋，每次游戲行為結(jié)束后要進(jìn)行系統(tǒng)反饋；界面設(shè)計(jì)要有有趣的細(xì)節(jié)，獲得他人的認(rèn)可是學(xué)齡前兒童學(xué)習(xí)的重要?jiǎng)恿χ唬逃螒蛑锌梢酝ㄟ^不定期地獎(jiǎng)勵(lì)徽章貼紙，或化身升級來獎(jiǎng)勵(lì)兒童的進(jìn)步，并配合掌聲、號角聲等音效，另外，即使答題錯(cuò)誤，系統(tǒng)也需要用鼓勵(lì)的口吻告訴兒童。

2.3 與情境交互的故事化原則

人機(jī)交互設(shè)計(jì)不只是建構(gòu)一個(gè)良好的桌面，而是要像戲劇表演具有假定性一樣，創(chuàng)造一個(gè)虛擬世界，讓兒童有更好的學(xué)習(xí)和體驗(yàn)。對學(xué)齡前兒童來說，故事有無盡的魅力，好的故事會讓兒童產(chǎn)生沉浸感，將其帶入虛擬世界的“魔法圈”。故事能激發(fā)兒童的想象力，突破平板的界面限制，讓兒童走入一個(gè)多維度的交互情境。故事也是游戲設(shè)計(jì)的必備元素，即使是最簡單的游戲也要有故事的情節(jié)，比如“憤怒的小鳥”是為了報(bào)復(fù)偷蛋的野豬，用自己的身體化為彈弓。從筆者前期的調(diào)研可以看出，孩子對故事有很強(qiáng)的好感度，見表1。設(shè)計(jì)師在虛擬環(huán)境中需要通過交互設(shè)計(jì)，為兒童建立故事情境，并設(shè)計(jì)富有個(gè)性的虛擬角色群像，在特定情節(jié)中喚起兒童的情感聯(lián)結(jié)，以順利地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。敘事中要注意：故事主題要與知識緊密聯(lián)系，“布布識字”中設(shè)置了盤古開天辟地的故事，講清楚“天”字；故事內(nèi)容符合角色個(gè)性與身份，“火花編程”為兒童設(shè)置了以“宇航員”角色身份踏入外星旅程的故事情境，兒童通過接收地球總部的指令完成編程挑戰(zhàn)，并與虛擬人物方塊猴、圓圓鼠、三角兔一起回到地球，兒童在這個(gè)有故事的交互環(huán)境中學(xué)習(xí)到了編程知識；故事結(jié)構(gòu)完整、短小、精悍，學(xué)前兒童的注意力維持時(shí)間短且每次用眼不宜超過15 min，因此需要故事簡短、清晰。

表1 孩子是否喜歡聽故事（家長作答）

Tab.1 “Whether Children Like Stories” survey (parents’ answers)

3 兒童教育游戲“二十四節(jié)氣”交互設(shè)計(jì)實(shí)踐研究

3.1 交互框架的設(shè)計(jì)

“二十四節(jié)氣”設(shè)計(jì)研究是基于國內(nèi)外學(xué)齡前兒童教育游戲交互設(shè)計(jì)理論，并汲取了部分教育游戲的經(jīng)驗(yàn)?！岸墓?jié)氣”依據(jù)闖關(guān)游戲的方式進(jìn)行安排，每個(gè)節(jié)氣相當(dāng)于地圖上的一個(gè)關(guān)卡，當(dāng)學(xué)完全部內(nèi)容便可以湊齊節(jié)氣拼盤，獲取打開知識之門的鑰匙。在開發(fā)過程中，筆者注意運(yùn)用兒童認(rèn)知規(guī)律，強(qiáng)調(diào)了兒童與虛擬角色的交互，采用flash cs6制作了游戲動(dòng)畫，其中編程部分是action script3.0完成的，教育游戲“二十四節(jié)氣”交互設(shè)計(jì)的框架見圖6。

圖6 教育游戲“二十四節(jié)氣”交互設(shè)計(jì)的框架

3.2 以學(xué)前兒童為中心的教育游戲設(shè)計(jì)

以教育部《3～6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》為創(chuàng)作方針，運(yùn)用角色交互設(shè)計(jì)的策略為兒童構(gòu)建、普及傳統(tǒng)文化，以提升兒童科學(xué)、健康、社交、藝術(shù)和語言能力?！岸墓?jié)氣”中，每個(gè)節(jié)氣的學(xué)習(xí)時(shí)長大約為8～10 min，其中科學(xué)知識和文化典故通過動(dòng)畫故事的形式向兒童展示，并在其中穿插了如拼圖類益智游戲、角色扮演游戲、音樂游戲、體感交互游戲等，以調(diào)動(dòng)兒童的興趣，見圖7。

3.3 交互方式設(shè)計(jì)

3.3.1 遵循雙螺旋原則，創(chuàng)設(shè)虛擬角色及其交互方式

游戲中設(shè)置了3個(gè)虛擬角色：羊博士——像老師一樣的知識權(quán)威，經(jīng)常結(jié)合故事和傳說來傳授知識；猴閃閃——性格溫和的猴子，年齡很小很好學(xué)，經(jīng)常需要羊博士和屏幕前的小朋友來幫忙；兔曦曦——聰明的小白兔，懂得很多知識，但有些知識掌握不夠準(zhǔn)確，需要羊博士來補(bǔ)充和糾正。

在玩家與虛擬角色互動(dòng)中，強(qiáng)調(diào)了對虛擬角色功能模塊的設(shè)計(jì)：身體模塊，使用圓潤的線條描繪虛擬角色，并設(shè)計(jì)獨(dú)具特色、可以自由行動(dòng)的形象，在“二十四節(jié)氣”中的猴閃閃是年齡最小的角色，由4歲的兒童進(jìn)行配音，而非人工智能或成人配音；感知模塊，通過語音識別功能、多點(diǎn)觸控功能讓虛擬角色感知到兒童的需求；反應(yīng)模塊，在答題環(huán)節(jié)中玩家碰一碰虛擬角色，角色會稍微放大再還原，或者跳一跳；思維模塊，系統(tǒng)對兒童的答案進(jìn)行判斷，并由虛擬角色告知玩家結(jié)果；情感模塊，虛擬角色可以讓玩家變成更好的人[21]，答題環(huán)節(jié)中都是用猴閃閃作為線索人物進(jìn)行引導(dǎo)，讓兒童玩家感覺到自己是在幫助和保護(hù)他人，這樣讓兒童玩家有成就感，勇敢、善良和聰明的品質(zhì)也能內(nèi)化到兒童的個(gè)性特征中。每個(gè)關(guān)卡游戲結(jié)束之后，虛擬角色都贊美兒童，成長樹會繼續(xù)長高。

3.3.2 遵循簡約友好原則，設(shè)置利于人機(jī)交互的良好界面

界面設(shè)計(jì)的原則是為角色打造展示舞臺，主要有以下幾個(gè)方面。以簡單、清晰為設(shè)計(jì)要點(diǎn)，畫面上一般不超過4種顏色，以大色塊填充，旨在突出角色；在每個(gè)節(jié)氣中一般設(shè)置4～5個(gè)的交互環(huán)節(jié)，用時(shí)5～8 min，以減少對視力的損傷，兒童點(diǎn)擊每一個(gè)交互點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)將有語音提示，避免兒童認(rèn)知困難。力求符合兒童生理發(fā)展特點(diǎn)，為方便兒童操作使用了觸摸手勢交互、語音交互、體感交互等手段，例如，“霜降”節(jié)氣，兒童使用觸摸手勢進(jìn)行交互，通過點(diǎn)擊屏幕可以數(shù)一數(shù)樹上柿子的個(gè)數(shù)，拼出莊稼圖像，還可以發(fā)揮想象力在畫板上展現(xiàn)自己的秋天；使用語音交互打開話筒，可以學(xué)習(xí)諺語“一場秋雨一場寒”；使用體感交互打開攝像頭，可以跟著白兔人偶學(xué)習(xí)古詩《山行》的手指操。加入細(xì)節(jié)音效，如樹葉掉落的聲音，在畫板上畫畫時(shí)筆刷的音效。以上旨在調(diào)動(dòng)兒童視知覺、體適能、觸覺、想象力的協(xié)同參與，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果，鞏固知識、激發(fā)孩子的創(chuàng)造力和想象力。教育游戲“二十四節(jié)氣”交互體驗(yàn)見圖8。

圖8 教育游戲“二十四節(jié)氣”交互體驗(yàn)

3.3.3 遵循故事化原則，設(shè)計(jì)情境交互的學(xué)習(xí)內(nèi)容

此款教育游戲的目的是為兒童普及二十四節(jié)氣的知識，為了激發(fā)兒童學(xué)習(xí)熱情，選擇了故事化而非說教式的整體教育模式。故事設(shè)置目標(biāo)明確，主題與傳播的節(jié)氣知識緊密相關(guān)。游戲的開場，3個(gè)虛擬角色坐著印著二十四節(jié)氣轉(zhuǎn)盤的熱氣球和飛艇在太陽系出場，落在了地球上，隨著小玩家們翻頁，地球不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，游戲場景也在不斷變動(dòng)，意味著季節(jié)的變換是由地球公轉(zhuǎn)造成的。故事短小精悍且結(jié)構(gòu)完整，每個(gè)節(jié)氣是一個(gè)獨(dú)立的關(guān)卡，每個(gè)關(guān)卡都設(shè)計(jì)了完整的故事情節(jié)，故事時(shí)長為3～3.5 min。按照敘事中的起承轉(zhuǎn)合，設(shè)置了故事情節(jié)的推進(jìn)與回落，旨在說明每個(gè)節(jié)氣的特征，如芒種節(jié)氣，兔曦曦和猴閃閃看見農(nóng)民伯伯忙得不可開交都主動(dòng)幫忙，晚上羊博士分享了侗族大嬸打包回來的“百家宴”，并講述了芒種節(jié)氣吃百家宴是起源于英雄大戰(zhàn)洪魔的故事，講完故事大家開心地吃飯并說要珍惜糧食。故事內(nèi)容符合兒童的角色身份，每個(gè)節(jié)氣的故事都是圍繞虛擬角色的生活場景來展開的，其中穿插了民間故事和科學(xué)知識。如立冬這天，猴閃閃很沮喪，因?yàn)闉觚敗⑿∩吆痛笮芏级吡耍荒芤黄鹜?。兔曦曦前來安慰，告訴猴閃閃冬眠的常識，比如大熊在秋天的時(shí)候就開始瘋狂地儲存能量，要睡上好幾個(gè)月。當(dāng)猴閃閃感嘆無聊的時(shí)候，羊博士告訴他冬天可以開始冰雪運(yùn)動(dòng)了，猴閃閃很激動(dòng)。最后，羊博士端來餃子，并講述了立冬吃餃子是中國人的傳統(tǒng)。

3.4 交互設(shè)計(jì)測評

筆者招募了20名幼兒（其中男生10名，女生10名；小班6名，中班6名，大班8名）、21名教師和28名家長進(jìn)行游戲測評，對“二十四節(jié)氣”的交互設(shè)計(jì)、教育屬性等進(jìn)行評價(jià)，見圖9。具體的步驟如下：首先，筆者走入幼兒園指導(dǎo)兒童進(jìn)行教育游戲體驗(yàn)，觀察并記錄兒童體驗(yàn)時(shí)的配合程度、情緒狀態(tài)、專注度等，在體驗(yàn)結(jié)束之后對兒童是否喜歡界面風(fēng)格和故事、喜歡哪個(gè)角色、喜歡哪個(gè)環(huán)節(jié)等進(jìn)行訪談；第二，在兒童進(jìn)行體驗(yàn)時(shí)邀請幼兒教師進(jìn)行旁觀，并填寫問卷；第三，用視頻記錄兒童測評時(shí)的全過程，并將教育游戲Demo和兒童操作視頻發(fā)給家長，請家長填寫問卷。家長和老師的問卷內(nèi)容相同，問卷采用里克特五級量表的方式，1—5分別代表從“非常不同意”到“非常同意”。

兒童實(shí)驗(yàn)和引談結(jié)果表明，兒童進(jìn)行測試平均用時(shí)在8.5 min，期間大多數(shù)兒童注意力集中，游戲操作順暢，并顯示出較為積極的情緒。對界面構(gòu)圖、虛擬角色設(shè)置等給予了積極的評價(jià)。各年齡段的兒童興趣點(diǎn)有所不同，小班兒童喜歡游戲中的動(dòng)畫故事，中班、大班兒童喜歡交互部分。分析表明，各變量均在4分以上，教育游戲接受度良好，具體測度內(nèi)容和結(jié)果，見表2。其中，A1、A2、A5、A6、B1和B3分?jǐn)?shù)較高，說明受眾對游戲虛擬角色形象設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)、敘事情節(jié)安排、關(guān)卡設(shè)置非常認(rèn)同，獲得了較好的教育游戲體驗(yàn)。相比之下，題項(xiàng)B2和B6得分稍低，以后的設(shè)計(jì)中可以優(yōu)化益智游戲環(huán)節(jié)和游戲敘事的銜接。并且根據(jù)托小班、中班、大班兒童不同的年齡段分配動(dòng)畫環(huán)節(jié)和游戲環(huán)節(jié)的時(shí)長，根據(jù)年齡特征細(xì)化游戲環(huán)節(jié)的知識闖關(guān)內(nèi)容。

圖9 觀察兒童體驗(yàn)與訪談

表2 “二十四節(jié)氣”文化教育游戲測評變量列表

Tab.2 Evaluation variables list of solar term educational game

通過對“二十四節(jié)氣”的創(chuàng)作實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測試分析，將角色交互設(shè)計(jì)的框架進(jìn)行細(xì)化，見圖10。一是注重以兒童玩家為設(shè)計(jì)中心，著重考慮兒童的生理特征和角色認(rèn)知特點(diǎn)，并且在虛擬世界中展示兒童的存在。二是注重與虛擬角色交互設(shè)計(jì)的雙螺旋原則，強(qiáng)調(diào)虛擬角色功能模塊的設(shè)計(jì)體現(xiàn)與玩家的交互性。三是注重與界面交互的簡約、友好原則，界面要符合兒童年齡特點(diǎn)、生理結(jié)構(gòu)。四是注重與情境交互的故事化原則，并將故事主題與知識相融，內(nèi)容符合兒童角色的身份特征，結(jié)構(gòu)完整，短小精悍。

圖10 教育游戲中角色交互框架、原則和要點(diǎn)

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，教育與游戲行業(yè)正在不斷地跨界融合。另一方面，隨著三胎政策的實(shí)行，社會對學(xué)齡前兒童的教育需求將逐步增大，設(shè)計(jì)好的兒童教育游戲，讓孩子在玩中學(xué)具有重大的教育和社會意義。從交互設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，通過對現(xiàn)有理論研究和部分案例的剖析，分析了兒童角色認(rèn)知的特點(diǎn)，明確了角色交互設(shè)計(jì)的框架和原則，從根本上說，即提倡以兒童角色為中心，綜合虛擬角色、界面、敘事的交互設(shè)計(jì)方法，旨在順應(yīng)兒童的發(fā)展規(guī)律，普及更多的知識，為未來兒童游戲交互設(shè)計(jì)提供新的思路與方法。

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Characters Interaction Design of Preschool Children’s Educational Games

ZHOU Xi, HUANG Xin-yuan

(School of Animation and Digital Art, Communication University of China, Beijing 100024, China)

Based on the characteristics of role cognition of 3-6-year-old preschool children, the strategy and scheme of interactive design of educational games for preschool children are discussed. First of all, the current situation of children’s educational game interaction design at home and abroad is introduced, and some excellent educational game cases are analyzed. Then, according to the characteristics of preschool children’s cognitive development and the art theory of game design, three principles and the frameworkof interaction design of children’s educational game characters are summarized and verified in practice. The framework and three principles of role interaction design are defined, and, through concrete creation practice, the applicability of role cognition in the interaction design of preschool children’s educational games is verified and a new idea for the interactive design of children’s educational games is provided.

role recognition; preschool children; educational game; interaction design

TB472

A

1001-3563(2022)06-0243-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.06.032

2021-11-03

中國傳媒大學(xué)博士提升項(xiàng)目（CUC200D020）

周曦（1988—），女，博士，助理研究員，主要研究方向?yàn)閯?dòng)畫藝術(shù)學(xué)、游戲化。

黃心淵（1965—），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)閿?shù)字媒體，虛擬現(xiàn)實(shí)影像、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫。