謝嘉棋，陳 功

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 徐州 221116）

0 引言

智能發(fā)展改變教育方式，數(shù)字化將是未來(lái)教育發(fā)展的趨勢(shì)，再加上現(xiàn)在家長(zhǎng)越來(lái)越重視兒童的早期教育與投資，教育消費(fèi)在家庭的消費(fèi)中所占比例逐年上升。因此，兒童教育游戲類APP的市場(chǎng)發(fā)展不容忽視。但是，由于一些研發(fā)團(tuán)隊(duì)刻意追求應(yīng)用投入市場(chǎng)的進(jìn)度，忽略對(duì)應(yīng)用體驗(yàn)，造成嚴(yán)重的同質(zhì)化現(xiàn)象，也使市場(chǎng)上充斥著大量低質(zhì)量的手機(jī)應(yīng)用，這與用戶對(duì)應(yīng)用需求和體驗(yàn)程度逐漸提高的趨勢(shì)形成鮮明的反差。目前兒童類教育軟件的開(kāi)發(fā)雖然比較多，但存在很多問(wèn)題，以至于很多APP根本沒(méi)有達(dá)到教育和智力開(kāi)發(fā)的效果，體驗(yàn)感非常差，更別說(shuō)沉浸其中了。而沉浸體驗(yàn)作為一種最優(yōu)體驗(yàn)如今已被廣泛應(yīng)用，通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)檢索情況的分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外對(duì)“沉浸理論”的研究運(yùn)用多集中在學(xué)科教學(xué)領(lǐng)域、軍事、計(jì)算機(jī)科學(xué)、游戲等，特別是在基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸體驗(yàn)的討論與實(shí)踐方面取得了很大的進(jìn)展。但其在兒童智力開(kāi)發(fā)軟件設(shè)計(jì)上的應(yīng)用研究還缺乏系統(tǒng)性的研究，APP設(shè)計(jì)與發(fā)展的理論基礎(chǔ)不足，并且很多理論研究也集中于學(xué)前兒童和游戲方法策略上，因此，把沉浸理論運(yùn)用到兒童智力開(kāi)發(fā)軟件中顯得非常有必要。

沉浸理論（flow theory）在1975年由Mihaly Csikszentmihalyi首次提出，解釋當(dāng)人們?cè)谶M(jìn)行某些日?；顒?dòng)時(shí)為何會(huì)完全投入情境當(dāng)中，集中注意力，并且過(guò)濾掉所有不相關(guān)的知覺(jué)，進(jìn)入一種沉浸的狀態(tài)，人們?cè)谔幱谶@種狀態(tài)時(shí)，往往不愿被打擾，同時(shí)伴隨高度的興奮感和充實(shí)感，也被稱為心流（Flow）理論。

1 兒童沉浸式智力開(kāi)發(fā)軟件設(shè)計(jì)要素研究

1.1 兒童智力開(kāi)發(fā)軟件沉浸體驗(yàn)特征要素分析

沉浸理論指出挑戰(zhàn)和技能的平衡是影響沉浸感的主要因素，米蘭大學(xué)的馬西米尼和卡里根據(jù)實(shí)證研究全面梳理了“技能”與“挑戰(zhàn)”的組合關(guān)系，如圖1所示。當(dāng)個(gè)人的技能高，所面臨的挑戰(zhàn)高，并且這兩者達(dá)到平衡時(shí)就會(huì)有心流的體驗(yàn)產(chǎn)生；在左下角為淡漠區(qū)域，當(dāng)個(gè)人的技能低而面臨的挑戰(zhàn)也低時(shí)，雖然這樣也會(huì)產(chǎn)生心流體驗(yàn)，但是卻無(wú)法產(chǎn)生持續(xù)上升的心流。因此，對(duì)于入門者不僅要給予合理的引導(dǎo)，并且還要逐漸提高難度鍛煉他們的技能。我們?cè)谶M(jìn)行兒童智力開(kāi)發(fā)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，要深度分析兒童認(rèn)知、心理和技能，并采用系統(tǒng)智能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)難度的方法使兒童盡可能的保持在沉浸區(qū)域內(nèi)，這種方法是系統(tǒng)通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)用戶進(jìn)行行為分析，智能調(diào)節(jié)用戶游戲難度，讓用戶努力并持續(xù)獲得愉悅的感受，以產(chǎn)生對(duì)產(chǎn)品的依賴性和粘性。

圖1 技能與挑戰(zhàn)的組合關(guān)系Fig.1 The combination of skills and challenges

沉浸體驗(yàn)分為三個(gè)階段：沉浸先前體驗(yàn)階段、沉浸體驗(yàn)階段和沉浸體驗(yàn)結(jié)果，每個(gè)階段都有其特性，本文在結(jié)合兒童智力開(kāi)發(fā)軟件的基礎(chǔ)上對(duì)其分析見(jiàn)表1。

1.2 6～12歲兒童生理、心理行為特征分析

表1 沉浸三階段分析Tab.1 Three stages analysis of immersion experience

兒童的成長(zhǎng)與發(fā)展并不是“成人的縮影”，他們具有自己獨(dú)特的心理世界、獨(dú)特的認(rèn)知加工方式、獨(dú)特的人格特性和情感體驗(yàn)，因此在使用APP時(shí)其行為表現(xiàn)也與成人有很大不同，其相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則、方法和策略也具有獨(dú)特性。通過(guò)對(duì)6～12歲兒童調(diào)研，對(duì)此階段兒童生理、心理行為特征分析見(jiàn)表2。

2 兒童智力開(kāi)發(fā)軟件交互設(shè)計(jì)要素分析

表2 兒童生理、心理行為特征分析Tab.2 Analysis of physiological,psychological and behavioral characteristics of children

（1）差異化設(shè)計(jì)。通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，小學(xué)兒童的認(rèn)知特點(diǎn)因其獨(dú)特的個(gè)性不盡相同，并且不同年齡階段，其發(fā)展也存在很大區(qū)別，所以因人而異，因人制宜是達(dá)到最好智力開(kāi)發(fā)效果的有效途徑。一方面要增加游戲類型，可供兒童自主選擇；另一方面可以借助智能化技術(shù)，讓系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)兒童的游戲行為及其結(jié)果，智能去分析兒童擅長(zhǎng)方面和不擅長(zhǎng)方面，針對(duì)擅長(zhǎng)方面加大智力開(kāi)發(fā)力度，以求精益求精，更進(jìn)一步，而對(duì)于不擅長(zhǎng)方面，適當(dāng)增多鍛煉次數(shù)，以彌補(bǔ)不足，全面發(fā)展。

（2）充分的安全性。充分保證產(chǎn)品的安全性，是家長(zhǎng)下載產(chǎn)品的首要前提，因兒童作為一群獨(dú)特的主體，其自控力和判斷力還存在很大缺陷，所以產(chǎn)品的安全性尤其重要。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)今很多家長(zhǎng)之所以排斥電子智能產(chǎn)品，絕大部分是因?yàn)閾?dān)心兒童沉迷游戲和網(wǎng)絡(luò)。因此，在進(jìn)行兒童智力開(kāi)發(fā)軟件設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮其安全性，不應(yīng)該出現(xiàn)情色、暴力等內(nèi)容，并且還要充分考慮并控制兒童游戲時(shí)間，真正做到愉悅學(xué)習(xí)而非沉溺游戲。

（3）情感化的用戶反饋。及時(shí)有效的用戶反饋能增加游戲的流暢度，讓其擁有對(duì)話般的真實(shí)用戶體驗(yàn)，但卻無(wú)法讓用戶感到愉悅，甚至有時(shí)累贅的反饋可能還會(huì)使用戶厭煩。所以在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，信息反饋一定要以兒童為中心，充分考慮兒童的情感因素，給予生動(dòng)有趣，表現(xiàn)不一的反饋，這種反饋方式可結(jié)合當(dāng)時(shí)游戲場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來(lái)帶給用戶更強(qiáng)的情景感和沖擊力。并且，反饋要適當(dāng)，省略或者弱化一些不必要的反饋，以免擾亂用戶體驗(yàn)，帶來(lái)不便。

（4）確定性與不確定性的統(tǒng)一。研究表明，人類對(duì)于不確定性具有強(qiáng)烈喜愛(ài)感和征服欲，不確定性帶給我們新鮮的刺激和無(wú)窮的探索，給我們留下尋求相對(duì)確定性的余地，這不僅吻合成人的生理心理特征，也吻合兒童的生理心理特征。如果不經(jīng)歷某種尋找過(guò)程而直達(dá)目的，或者是我們一直處于某種確定性之中，那么我們的生理機(jī)能就會(huì)感到毫無(wú)“用武之地”，就會(huì)感到無(wú)聊甚至乏味。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)智力開(kāi)發(fā)軟件時(shí)一定要合理把握確定性與不確定性的統(tǒng)一，讓兒童能享受在不確定中尋找確定的過(guò)程，進(jìn)而才能沉浸其中。

（5）可逆性。6～12歲年齡段，這時(shí)兒童的智力已經(jīng)進(jìn)入具體運(yùn)算階段，伴隨會(huì)出現(xiàn)內(nèi)化了的、可逆的、有邏輯結(jié)構(gòu)的動(dòng)作，這一階段智力發(fā)展最重要的表現(xiàn)為可逆性。這里的可逆分為兩種，一種是逆向，即+A-A=0；另一種是互反可逆，即當(dāng)A＞B時(shí)，B＞A是它的互反。當(dāng)兒童完成一個(gè)任務(wù)而搞錯(cuò)時(shí)，他不知道怎樣回到原點(diǎn)，也不知道做出假設(shè)反向推理，這時(shí)我們就應(yīng)該建立引導(dǎo)，幫助兒童反向解決問(wèn)題，培養(yǎng)其思維可逆性，以達(dá)到開(kāi)發(fā)智力的效果。

除了以上的一些要素，兒童智力開(kāi)發(fā)軟件交互設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足一般的交互設(shè)計(jì)原則，比如一致性原則，可用性原則，最省力原則等，以此來(lái)減少用戶的負(fù)擔(dān)。

3 6 ～12 歲兒童沉浸式智力開(kāi)發(fā)軟件設(shè)計(jì)策略研究

（1）敘事性設(shè)計(jì)。以此來(lái)強(qiáng)化用戶游戲的過(guò)程體驗(yàn)，利用敘事性來(lái)實(shí)現(xiàn)游戲和知識(shí)的無(wú)縫整合，以劇情故事推動(dòng)游戲發(fā)展，把游戲劇情和知識(shí)技能實(shí)踐的社會(huì)情境整合，把游戲任務(wù)和智力開(kāi)發(fā)內(nèi)容整合，把游戲目標(biāo)和智力開(kāi)發(fā)目標(biāo)整合，按照智力開(kāi)發(fā)的要求來(lái)進(jìn)行游戲關(guān)卡設(shè)計(jì)。同時(shí)也要把內(nèi)容進(jìn)行敘事性設(shè)計(jì)，而不是簡(jiǎn)單地羅列和各知識(shí)點(diǎn)的游戲化處理，利用敘事性來(lái)引出知識(shí)點(diǎn)（比如牛頓定律，在設(shè)計(jì)時(shí)不再是簡(jiǎn)單的給出一個(gè)公式讓玩家了解，而是以一個(gè)真實(shí)的場(chǎng)景去模擬出當(dāng)時(shí)發(fā)生的過(guò)程，讓用戶真實(shí)感受到定律是如何產(chǎn)生的，以此來(lái)加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶），之后再以一個(gè)主線任務(wù)把知識(shí)點(diǎn)連接起來(lái)，讓用戶運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行劇情游戲（基礎(chǔ)階段、進(jìn)階階段、開(kāi)發(fā)智力階段），完成任務(wù)后進(jìn)入下一劇情任務(wù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)-游戲-知識(shí)-游戲的不斷發(fā)展，達(dá)到知識(shí)和游戲的無(wú)縫整合。

（2）隨機(jī)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。每個(gè)兒童都有其獨(dú)特的個(gè)性，都多多少少追求與眾不同，所以在進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)設(shè)置時(shí)采取隨機(jī)的方法，這也是確定性與不確定性的統(tǒng)一。玩家知道通關(guān)這個(gè)劇情可以確定獲得獎(jiǎng)勵(lì)，但是獎(jiǎng)勵(lì)又是不確定的因素，獲得什么樣的獎(jiǎng)勵(lì)又是不確定的，以此來(lái)給用戶帶來(lái)不斷的驚喜，滿足其與眾不同的心理需求。這樣不僅可以促使兒童產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，還可以激發(fā)兒童的挑戰(zhàn)欲，刺激其繼續(xù)挖掘能力，開(kāi)發(fā)智力，以獲得其它獎(jiǎng)勵(lì)。

（3）體力機(jī)制?？紤]到設(shè)計(jì)宗旨是讓兒童沉浸其中，享受游戲的同時(shí)還能達(dá)到開(kāi)發(fā)智力的效果，而不是沉溺游戲，因此在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)可采取體力消耗機(jī)制，即給與一個(gè)體力上限，兒童每玩一把游戲或者是每隔一段時(shí)間系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)扣掉一定比例體力，直到體力扣完，玩家就不能繼續(xù)進(jìn)行游戲，而再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間會(huì)自動(dòng)恢復(fù)一定體力供玩家使用。這樣不僅可以降低家長(zhǎng)對(duì)于兒童沉溺游戲的擔(dān)心，還可以有效控制兒童游戲的時(shí)間。

（4）充分的自主性和社交互動(dòng)性。讓兒童從原來(lái)的被動(dòng)接受，發(fā)展成為學(xué)習(xí)的自主參與者，甚至可以成為內(nèi)容的提供者和內(nèi)容的再創(chuàng)造者，比如說(shuō)當(dāng)想到一個(gè)更好的解決辦法時(shí)可以上傳分享，讓別人借鑒。并且這個(gè)自主性還包括游戲關(guān)卡的自主選擇和知識(shí)內(nèi)容的自主選擇。同時(shí)適度放寬玩家完成任務(wù)或通關(guān)的方法和手段的自由度，形成非線性的游戲方式，還可跟小伙伴互動(dòng)交流一起完成任務(wù)，這樣玩家每次的游戲體驗(yàn)都不相同，游戲過(guò)程也不相同，這樣解決問(wèn)題的方法多樣，不會(huì)形成思維定式，借此來(lái)達(dá)到開(kāi)發(fā)智力的效果。

（5）合理的競(jìng)爭(zhēng)性。軟件設(shè)計(jì)要有足夠的競(jìng)爭(zhēng)性和挑戰(zhàn)性，這樣才能刺激用戶深入其中，增加用戶粘度。在游戲設(shè)計(jì)中可以采取排行榜的方法，來(lái)激發(fā)兒童的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓其更努力的去解決問(wèn)題，發(fā)掘潛力，并在游戲中開(kāi)發(fā)出新的應(yīng)用模式，創(chuàng)造出自己的風(fēng)格，進(jìn)而獲取更高的成就感。還可以在每個(gè)玩家完成同一個(gè)游戲目標(biāo)后，進(jìn)行排行對(duì)比，分享自己完成游戲的視頻，并且還可以設(shè)置更高的游戲難度，讓玩家可以一起完成任務(wù)，來(lái)讓他們更多的參與其中，鍛煉他們的合作意識(shí)。

（6）探索機(jī)制。在游戲中加入一些神秘關(guān)卡，這些神秘關(guān)卡是用一些知識(shí)技能的高階應(yīng)用設(shè)計(jì)而成，發(fā)現(xiàn)后需要運(yùn)用這些知識(shí)完成任務(wù)，可能完成過(guò)程中會(huì)有一些難度，但是完成后可獲得一些神秘獎(jiǎng)勵(lì)，這些獎(jiǎng)勵(lì)區(qū)別于其他玩家而特殊存在。這些神秘關(guān)卡的設(shè)定不僅能滿足兒童的獨(dú)特的個(gè)性，還能在一定程度上開(kāi)發(fā)兒童的思維，促進(jìn)智力發(fā)展。

（7）層級(jí)式原則。在軟件游戲設(shè)計(jì)時(shí)采用層級(jí)式設(shè)計(jì)原則，循序漸進(jìn)，逐步達(dá)到開(kāi)發(fā)兒童智力的效果。比如在設(shè)定某些游戲時(shí)，采取1234這樣不同層級(jí)的游戲方式，從最初的了解掌握到中間的進(jìn)階再到最后的開(kāi)發(fā)，每一階段的完成獲得的成就和獎(jiǎng)勵(lì)各不相同，當(dāng)游戲難度對(duì)于一些用戶過(guò)高時(shí)可采用合作或者幫助來(lái)通過(guò)此關(guān)，同樣可以獲得獎(jiǎng)勵(lì)，不會(huì)打擊兒童，產(chǎn)生自卑。

4 結(jié)束語(yǔ)

沉浸體驗(yàn)是個(gè)體體驗(yàn)到的一種積極的感受，這種感受能夠給人以充實(shí)感和興奮感、幸福感，因此，也被稱為“最佳體驗(yàn)”。在兒童智力開(kāi)發(fā)軟件中運(yùn)用沉浸理論，采取一些設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)策略，目的是激發(fā)兒童學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生最佳的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，進(jìn)而使其主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，深入其中，不斷挑戰(zhàn)，不斷創(chuàng)新，以達(dá)到開(kāi)拓思維開(kāi)發(fā)智力的效果，使兒童真正感受到“玩中學(xué)”和“學(xué)中玩”，在愉悅的心境下實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

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