基于辅助儿童认知的智能交互产品设计研究

朱晶蕾 任孜艺

摘  要：我国儿童益智产品在家长对儿童智力发展的需求下迅猛发展，但市场对于儿童的认知智能产品研究很少。该文对于儿童认知系统以及在当下环境下认知产品与智能技术的结合情况进行研究，目的就是为了开发真正符合特定阶段儿童认知特征的智能产品，让儿童在探索中学习知识。

关键词：儿童认知  智能产品  交互技术

中图分类号：TB472    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）02（a）-0246-02

儿童是人类的未来，开发适合儿童认知的交互产品尤为重要，儿童认知产品设计是一个全新的突破，与虚拟现实相比，儿童可以更加直观、更加直接地身处现实空间，以更真实的观感感受世界的变化，让儿童在潜移默化中“寓教于乐、健康成长”。

1  儿童认知系统理论基础

1.1 儿童认知发展阶段

心理学家让·皮亚杰（Jean Piaget）所创建的儿童认知发展阶段论认为：儿童的智力发展并不是简单的阶梯式，也不是单纯的“填鸭式”的认知，而是儿童在与环境的动态与持续的相互作用下循序渐进，通过内在与外在的交叉重叠来实现的。因此，他将儿童的认知发展阶段分为以下4个部分。

1.1.1 感觉运动阶段（0～2岁）

这个阶段的儿童拥有开心、恐惧等情绪的波动，但对外界的认知能力还停留在物体的表象，没有自我的思维能力。

1.1.2 前运算阶段（2～7岁）

这个阶段的儿童有了自己认知外界的方式，尽管拥有了思维的能力，但却只停留在了直觉思维，即根据感知觉（尤其是视觉）获得的事物的某一方面来对事物进行探索，缺少了对事物认知的逻辑性和整体性。

1.1.3 具体运算阶段（7～11岁）

这个阶段的儿童对事物的理解已经不仅仅停留在表象以及思维，而是可以根据情境来对事物进行逻辑推理，此时儿童的认知系统已形成。

1.1.4 形式运算阶段（11岁以后）

这个阶段的儿童已经达到了思维的高级阶段。在该阶段，儿童已经拥有对抽象事物的推理、应用逻辑、高级解决的能力。

1.2 儿童道德认知阶段

儿童道德认知即儿童对社会准则和道德规范的认知能力。儿童道德认知符合儿童认知发展阶段的规律，随着儿童年龄的增长而循序渐进。通过对4～12岁儿童进行研究，皮亚杰将道德认知发展分为以下3个阶段。

1.2.1 前道德阶段（0～3岁）

这一年龄段的儿童对事物的理解还基于表面，对问题的思考也以自我为中心。他们还没有规则的概念，容易受情感的指示而做事。同样的规则，也许父母要求就愿意遵守，而若是其他人要求则不愿意遵守。

1.2.2 他律道德阶段（3～7岁）

这个阶段的儿童对“道德规范”有了概念，但理解与执行依然有偏差，该阶段的儿童有以下特点。

（1）绝对遵守父母或年龄较大的人，把人们制定的规则当作无法改变的规则。

（2）只从某个行为造成的物质后果来判断这种行为的好坏，不根据主观动机来判断。

（3）认为一件事不是绝对正确就是绝对错误，不会换位思考。

1.2.3 自律道德阶段（7～12岁）

此时的儿童不再认为规则是无法改变的，明白一些规则可以根据人们的愿望而加以改变，同时明白动机比物质损失更重要，也大都会换位思考。这个阶段的儿童可以说算是有了真正的道德。

2  儿童认知产品与智能交互技术的互相结合

2.1 儿童认知产品与现有智能技术结合

现有的智能技术在认知产品上的应用多数采用设备连接语音教学、移动设备平台互动教学等，这依靠于移动终端如手机、电脑、平板等设备。其优点在于方便携带，设备普及率强，但缺点也很明显，长时间的学习会影响儿童视力。而另一种智能技术的运用在于智能机器人，儿童智能机器人结合图像、声音、动作给予儿童互动的乐趣，解答儿童的疑问，一对一的陪伴更具亲切性，所以儿童机器人也因此得到了儿童的追捧，并吸引了更多家庭的关注。

2.2 儿童交互式玩具的普及寓教于乐

人机交互技术的一个重要研究方向就是自然人机交互技术，强调以人为中心的交互方式。由于儿童的生理特征及心理特征的发展，设计符合儿童使用的交互式玩具显得尤为重要。国内外对面向儿童的人机交互技术已经做了大量的研究，并开发了许多儿童交互式的益智游戏。根据皮亚杰的儿童心理理论，儿童的生理和认方面的能力随着身体的发育而不断提高，在这个发展过程中，儿童的身体和心理都十分的敏感，“以儿童为中心”的益智玩具能够促进儿童的生长发展。将儿童玩具与自然人机交互技术相结合不但有助于提高儿童的认知发展，还能提高语言发展、身体发展和情感发展，通过语音识别、肢体触碰、图像交互以及数字交互等新技术研究领域，实现交互式智能玩具在儿童成长阶段发挥的重要作用，让儿童在潜移默化中“寓教于乐、健康成长”。

2.3 5G技术为儿童认知产品领域带来无限可能性

5G的发展带来了技术领域的革新，也为儿童认知产品带来了技术的加持，持续升级的虚拟现实VR、增强现实AR等技术在可被应用在儿童认知设备上，增加儿童视觉上的临场感，通过触摸、参与、互动行为，使得儿童可以在“微现实”情景下通过实践接触世界，激发儿童的认知能力，提高儿童学习趣味。5G的发展也会带来全新的“物联网”时代，万物互联，这对儿童认知产品设计是一个全新的突破，与虚拟现实相比，儿童可以更加直观、更加直接地身处现实空间，以更真实的观感感受世界的变化。

3  结语

儿童益智产品的人性化设计的最终目标就是实现对儿童这个特殊群体的无微不至的人性关怀，儿童是人类的未来，因此对他们所做的设计会显得更加重要。当然要达到这个目标，仍然需要综合考虑其他方面的因素，如市场等。但是，我们也相信随着对人性的进一步理解和关爱，以及科技的进一步发展和消费者观念的转变，在不久的未来，市场上的商品都应该是越来越具有人性化，人的自由、平等、尊严、善良、关爱等美好价值也能得到充分发挥和体现出来，从而使儿童产品也越来越闪烁着人性的光芒。

随着技术的不断进步，更多的先進技术被运用于产品设计领域，对于开发适合儿童认知产品也是一种新的机遇。相信在不久的将来会有更多的研究出现。

参考文献

[1] 让·皮亚杰.儿童的言语和思维[M].北京：文化教育出版社，1980.

[2] 北京林业大学，申璐.人机交互在儿童智能玩具中的应用研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（18）：113，115.

[3] 语晗.儿童产品的人性化设计[EB/OL].[2010-04-10].https：//www.360doc.com/content/10/0410/17/118331_22406322.shtml.