顧芮冰，張丙辰，張仁杰，李尋，楊俞玲

基于AHP層次分析法的兒童電子繪本角色面孔繪圖方式研究

顧芮冰，張丙辰，張仁杰，李尋，楊俞玲

（江蘇師范大學(xué)，江蘇 徐州 221116）

通過解析學(xué)齡前兒童對不同繪圖方式的視覺認知特點，總結(jié)主流繪圖方式的特征，為優(yōu)化繪本角色面孔設(shè)計提供參考。記錄被試對象加工不同繪圖方式角色面孔時的眼動數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并篩選眼動指標(biāo)，結(jié)合層次分析法提煉繪本設(shè)計準(zhǔn)則，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型。通過模糊矩陣進行層次權(quán)重計算，計算各級層次準(zhǔn)則權(quán)重值。提煉電子繪本角色面孔的設(shè)計準(zhǔn)則，將9項眼動指標(biāo)作為子準(zhǔn)則評定系數(shù)引入層次模型，進行權(quán)重計算，獲知兒童對設(shè)計準(zhǔn)則中繪圖方式的偏向次序，得到引導(dǎo)性與吸引性的排序結(jié)果一致，易記性排序截然相反，繼而總結(jié)出基于引導(dǎo)性、易記性、吸引性的繪本角色設(shè)計方法?；趯哟畏治龇ǖ膶W(xué)齡前兒童電子繪本角色面孔研究以客觀權(quán)重解析了兒童對不同繪圖方式的視覺加工特征，總結(jié)出3種設(shè)計準(zhǔn)則中繪圖方式與兒童的繪本閱讀效率、閱讀興趣間的相互影響，為后續(xù)設(shè)計主題性繪本提供了一定的參考，從而實現(xiàn)繪本對學(xué)齡前兒童的教育功能。

眼動；學(xué)齡前兒童；電子繪本；繪本角色；繪圖方式；層次分析法

繪本作為兒童接觸到的第一本書，不僅可以增加幼兒的詞匯量，它還通過圖畫增強兒童手眼協(xié)調(diào)、解決問題的能力，并開發(fā)其創(chuàng)造力和對拓展世界的理解，促進兒童進行更廣泛知識的學(xué)習(xí)[1]。十八大報告中強調(diào)“開展全民閱讀活動”是豐富人民精神文化生活的重要途徑[2]，兒童繪本市場已逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展，電子繪本因其時效性、便易性、趣味性等特點獲得了更多家長、兒童的喜愛和選擇，且已在圖書市場中占據(jù)舉足輕重的地位。角色造型是繪本創(chuàng)作中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它擔(dān)任著揭示人物性格、推進情節(jié)發(fā)展、表達繪本含義的任務(wù)[3]，而繪本角色的面孔特征是吸引讀者的關(guān)鍵點，承載著兒童對繪本的認同度和適應(yīng)度。學(xué)齡前兒童是電子繪本的最大受眾者，且該階段是嬰幼兒時期過渡到學(xué)齡階段的關(guān)鍵時期，對兒童的發(fā)展起到重要作用[4]，所以通過對學(xué)齡前兒童的實驗分析可以更有效地促進電子繪本角色面孔研究的發(fā)展。

1 學(xué)齡前兒童的視覺認知特點

學(xué)齡前（3～6歲）兒童處于前運算階段，他們認為這個世界的所有事物都和人類一樣具有生命和感情，也能明白真實世界和虛幻世界的不同，因此朱吉虹等[5]建議在角色設(shè)計中可以通過擬人化的手法創(chuàng)建符合其主題氣質(zhì)的形象。在兒童的圖形認知能力上，他們對輪廓分明、形象簡單的圖形認知度較高，周贊等[6]認為適合兒童應(yīng)用的圖形應(yīng)是簡潔、具象、可愛、活潑的。Vane等[7]針對兒童對顏色、形狀的二維認知研究發(fā)現(xiàn)，3歲前的兒童以形狀抽象為優(yōu)勢，4～5歲的兒童轉(zhuǎn)為顏色抽象為優(yōu)勢，6歲后又回歸于形狀抽象優(yōu)勢。Jennifer等[8]通過實驗表明，在視覺上學(xué)齡前兒童偏好對比度大、鮮明艷麗的顏色，比如相比黑白灰棕色而言，他們對紅黃綠等鮮艷顏色的感知能力更強，更喜歡色彩所帶來的刺激性。

通過以上學(xué)者研究可看出，學(xué)齡前兒童的視覺認知偏向形色抽象模式，圖形加工方式為整體加工。在電子繪本設(shè)計中，通過探索學(xué)齡前兒童對形態(tài)、色彩等方面的偏好研究，創(chuàng)造出貼合兒童視覺認知特點的電子繪本，會為其帶來更完美的閱讀體驗。

2 電子繪本角色面孔設(shè)計

2.1 兒童電子繪本設(shè)計

電子繪本是具有互動功能的電子書籍，它將圖像、聲音、動畫和文本巧妙結(jié)合[9]。電子繪本的特殊性主要在于兒童可以自主閱讀且有效激發(fā)兒童的閱讀興趣[10]，幼兒在使用它的過程中或是使用之后對其產(chǎn)生一定的影響，這種影響更多地在于心理與精神上的疏導(dǎo)，以及對其情緒情感的培養(yǎng)。姜洪偉等[11]通過對比幼兒閱讀電子繪本與紙質(zhì)繪本的實驗中發(fā)現(xiàn)，電子繪本對兒童在閱讀過程中的閱讀興趣、注意力等方面具有直接影響，從而促進兒童閱讀能力的發(fā)展。多位學(xué)者發(fā)現(xiàn)，電子繪本在特殊兒童教育中也起著重要作用。李亞婧[12]利用電子繪本對智力障礙兒童讀寫干預(yù)實驗中發(fā)現(xiàn)，電子繪本對智力障礙兒童的閱讀及讀寫方面都具有立即且持續(xù)的干預(yù)效果。

在電子繪本設(shè)計研究中，Sargeant[13]認為電子繪本缺乏設(shè)計模型與設(shè)計法則，因此需要更全面的角度對電子繪本進行進一步研究。國內(nèi)學(xué)者中，如丁嘉陽等[14]通過調(diào)查研究將國內(nèi)外兒童交互繪本的界面表現(xiàn)形式分為電子圖片集、視聽動畫集和體驗反饋集。學(xué)者認為在繪本角色設(shè)計上作者通過類比和聯(lián)想的隱喻設(shè)計使角色造型更加生動有趣，內(nèi)涵層次更為豐富，增強讀者的代入感。

通過以上研究可以發(fā)現(xiàn)在電子繪本的引導(dǎo)下，兒童得以最直接地感受萬物并逐漸豐富自身的想象力，提高語言及邏輯思維能力，培養(yǎng)探索精神，充實內(nèi)心情感。

2.2 兒童繪本角色面孔設(shè)計

以Justice[15]和Evans[16]為代表的美國學(xué)者使用眼動實驗對學(xué)齡前兒童閱讀繪本時的注視特征進行研究發(fā)現(xiàn)，兒童極少看文字，更多的注視點在圖畫。電子繪本以圖畫的形式作為主要內(nèi)容，切合主題的角色造型則是優(yōu)秀繪本的必要條件。

根據(jù)電子繪本角色造型分類，可分為動物、人物、植物、器物4種造型。根據(jù)繪畫方式分類，又可將電子繪本分為水彩畫類、油畫類、簡筆畫類、電腦制圖類。在面孔類型的實驗中，Hoptman等[17]通過觀察被試對象對合成表情圖片的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在真實面孔與卡通面孔間并不存在認知差異。王軍利等[18]通過ERP技術(shù)探究兒童對卡通面孔認知差異，得出兒童加工卡通人臉的速度快于卡通動物。Kelly等[19]人指出，兒童對不同種族面孔的整體加工水平隨著年齡的增長開始變化，對本種族面孔認知發(fā)展逐漸趨向成熟的整體加工策略，對其他種族的面孔整體加工能力較弱。在角色繪圖方面，王靜梅等[20]通過對30名兒童進行眼動實驗發(fā)現(xiàn)，角色的繪圖方式在吸引力上存在顯著差異。

綜上所述，面孔是電子繪本設(shè)計中表達情感、推進情節(jié)的重要依托，兒童通過對角色面孔的知覺可以獲得大量的繪本信息。電子繪本角色面孔研究對兒童認知繪本、優(yōu)化面孔視覺認知有著重要影響。盡管人們利用不同實驗方式對電子繪本角色設(shè)計研究越來越多，但是在角色面孔的繪圖方式對兒童面孔加工影響方面的研究較少。因此，將繪本角色面孔設(shè)計引入兒童認知研究中便成為非常重要的一項課題。

3 層次分析法

層次分析法（The Analytic Hierarchy Process）是美國統(tǒng)籌學(xué)家Saaty提出的一種定性和定量相結(jié)合的層次化、系統(tǒng)化的分析方法，其過程是將影響目標(biāo)層的因子列出，并根據(jù)因子之間的聯(lián)系建立層次結(jié)構(gòu)，再量化因子間的重要性，通過權(quán)重將重要性量化，通過層次分析得到最終目標(biāo)的權(quán)重[21]。吳振峰等[22]通過層次分析法將教師選擇英語線上繪本的各因素權(quán)重進行歸納分析，為教師、教育機構(gòu)等提供了一套客觀且行之有效的線上繪本評選標(biāo)準(zhǔn)。趙艷曉等[23]為分析用戶對醫(yī)療輔導(dǎo)玩具的需求特征，運用模糊層次分析法建立針對輔導(dǎo)玩具的各項設(shè)計評價指標(biāo)，并進行排序，為腫瘤兒童醫(yī)療輔導(dǎo)玩具總結(jié)出可信度較高的設(shè)計優(yōu)化策略。Wang等[24]在兒童智能水杯設(shè)計中引入層次分析法，有效減少了無用元素的干擾，從而提高了設(shè)計效率。

層次分析法作為解決具有層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜評價與決策問題的方法，因其客觀性強、高效實用和相對簡便的特點在國內(nèi)外已被廣泛使用，將眼動實驗與層次分析法相結(jié)合不僅可以有效避免單一實驗方法中的主觀因素，而且通過權(quán)重值排列順序可以清晰地呈現(xiàn)分析結(jié)果，從而增強學(xué)齡前兒童對電子繪本角色面孔認知特征實驗的準(zhǔn)確性與可靠性。

4 面向?qū)W齡前兒童的電子繪本角色面孔偏好實驗

此研究從兒童電子繪本中的人物角色面孔角度入手，研究繪圖方式對不同情緒的角色面孔與角色吸引力的影響。研究過程主要包括兒童繪本角色收集整理、實驗樣本編制、眼動實驗和權(quán)重分析得出結(jié)論等4個階段。

4.1 研究目的

此次實驗設(shè)計的目的主要是研究兒童視覺認知特點與電子繪本角色繪圖方式之間的關(guān)系，分析討論兒童繪本角色設(shè)計的方法。

4.2 被試對象

隨機選取江蘇省徐州市某公立幼兒園大班、中班幼兒51人，完整完成實驗者42人，其中男童22人，女童20人，平均年齡為5.56歲。所有被測試者均自愿參與，右利手、視力或矯正視力情況良好，無色盲、無精神病史和其他疾病。2組兒童性別和年齡的具體情況見表1。

表1 被試對象年齡分布

Tab.1 Age distribution table of subjects

4.3 繪本角色樣本收集與分析

經(jīng)調(diào)研并參考文獻資料，目前市場上70%的兒童讀物是繪本。2020年1～4月，少兒圖書市場占圖書零售整體市場的比例為30%，穩(wěn)居第一[25]。由于兒童電子繪本種類較多，通過到少兒活動中心、幼兒園、輔導(dǎo)機構(gòu)等實地調(diào)研，并統(tǒng)計國內(nèi)外應(yīng)用商城統(tǒng)計銷量較高的兒童電子繪本，共收集150種較為典型的繪本角色面孔造型。在教輔人員及相關(guān)設(shè)計人員的篩選下，共選定代表性電子繪本27種，對其進行分類，并結(jié)合相關(guān)文獻對其特征與風(fēng)格進行分析，見表2。

根據(jù)相關(guān)文獻與表2中對代表性樣本的分類解析，可以提煉出3種使用較為廣泛的繪圖方式——簡筆手繪、仿真手繪和卡通手繪[26]。通過表2可以看出，3種繪圖方式雖然在繪本中可能會呈現(xiàn)為多樣化的藝術(shù)風(fēng)格形式，但通過風(fēng)格解析可以發(fā)現(xiàn)，不同風(fēng)格間具有較為接近的特質(zhì)，而且這些特質(zhì)與繪圖方式的特征具有較高相似性，如以3種繪圖方式對多樣化的風(fēng)格進行梳理概括，能夠更為高效、系統(tǒng)地對繪本角色面孔展開研究。

考慮到角色面孔的底色會對后續(xù)研究產(chǎn)生影響，對上述樣本的色值（、、）進行統(tǒng)計分析，并制作折線圖，可清晰地看出3種繪圖方式樣本色值的曲線變化。簡筆手繪的色相基本為0，仿真手繪與卡通手繪的色相雖有差異，但從圖中可看出其波動范圍主要集中在20°～40°。仿真手繪的飽和度變化顯著，其余2種繪圖方式的飽和度差異較??；3種繪圖方式的明度均處于較高范圍。

4.4 實驗樣本

4.4.1 原始材料制作

1）通過網(wǎng)絡(luò)下載中國情緒圖庫，獲取清晰人物面孔圖片40張，去掉面孔的眼鏡、飾品和脖子等外部特征。為確保刺激材料的統(tǒng)一性，用Photoshop軟件處理圖片時，生成的圖片寬度為27.9 cm、高度20.32 cm、清晰度與亮度均保持一致。

2）情緒評定。通過將這40張不同情緒的人物面孔圖片與CMU Multi-PIE人臉數(shù)據(jù)庫進行對比，CMU Multi-PIE人臉數(shù)據(jù)庫由卡耐基梅隆大學(xué)建立，如今已逐漸成為人臉識別研究中一個權(quán)威性的測試集合，安高云[27]、趙振華[28]、王智飛[29]等均在人臉識別的實驗中采用了CMU數(shù)據(jù)庫。因兒童識別情緒能力有限，因此從庫中分別選定出平靜、愉快、不滿3種易于識別的情緒，并在中國情緒圖庫中選出3張符合與CMU Multi-PIE人臉數(shù)據(jù)庫中的3種情緒面孔進行繪制。

表2 典型性電子繪本角色面孔樣本分析

Tab.2 Part of the electronic picture book character face samples

圖1 樣本圖片色值

4.4.2 實驗樣本呈現(xiàn)

為了便于實驗研究，對代表性樣本的繪圖方式進行簡化處理，均為正面面孔、男性角色、清晰的圖片。面孔主色設(shè)定參考圖1的HSB變化規(guī)律，增強面孔明度，因樣本均為亞洲面孔，所以繪制實驗樣本時均降低其飽和度。為突出簡筆手繪的特征，設(shè)定實驗面孔為無底色，仿真手繪與卡通手繪的色相保持一致。通過CorelDRAWX7、Photoshop軟件對代表性樣本進行3種繪圖方式的制作，最后生成3種情緒下的3種繪圖方式面孔樣本圖片9張，并根據(jù)繪圖方式與情緒類型進行編碼，見表3。

實驗角色分別按照同一情緒下的3種繪圖方式和同一繪圖方式下的3種情緒類型依次分布，共9張，分辨率為37.8 像素/cm，顏色模式（RGB）為8位，背景白色為RGB：255，255，255。實驗樣本及呈現(xiàn)方式見圖2，按照試驗程序設(shè)計依次自動播放和切換刺激圖片。

表3 不同繪圖方式下的人物面孔樣本

Tab.3 Samples of human faces in different drawing methods

圖2 實驗樣本呈現(xiàn)方式

4.5 實驗因子

為考察反應(yīng)時等行為數(shù)據(jù)及眼動數(shù)據(jù)，實驗采用3（繪圖方式：簡筆手繪、仿真手繪、卡通手繪）× 2（被試對象性別：男、女）雙因素混合實驗。此次研究共進行2輪實驗，每輪實驗所選實驗材料均為單一變量，即同一繪圖方式的表現(xiàn)風(fēng)格與色值不變，同一情緒類型的面孔輪廓與五官特征不變。

4.6 實驗程序

此實驗通過七鑫易維公司生產(chǎn)的aSee Glasses眼鏡式眼動儀記錄被試對象眼動數(shù)據(jù)。該眼動儀采樣率為120 Hz，呈現(xiàn)刺激圖片的顯示器分辨率為1 280× 800 dpi的微軟Surface Pro 7顯示器上。實驗在一間獨立的房間內(nèi)進行，光線自然，隔音效果較好，調(diào)整被測試者和顯示器之間的距離控制在50～70 cm。調(diào)整座椅高度，在實驗開始之前使被試對象平視屏幕中央，先進行三點校準(zhǔn)，使眼動誤差控制在有效范圍內(nèi)，校準(zhǔn)后記錄眼動數(shù)據(jù)。實驗后通過aSee Glasses眼鏡式眼動儀自帶的Studio1.1.17.8分析軟件將眼動數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

4.7 基于眼動實驗確定層次指標(biāo)

通過文獻梳理得知，國內(nèi)外眾多學(xué)者將眼動指標(biāo)與設(shè)計評估方法相結(jié)合。Kuo等[30]將眼動追蹤技術(shù)運用到產(chǎn)品的設(shè)計評估中，并驗證了被試對象的平均注視時長、總注視時間、眼跳、瞳孔直徑等，可為研究產(chǎn)品的視覺吸引度及情感屬性提供可靠的評估指標(biāo)。黃晟等[31]利用眼動技術(shù)提取連弧紋銘帶鏡的設(shè)計因子，通過眼動熱圖劃分被試對象對連弧紋銘帶鏡興趣區(qū)域，即樣本的吸引性，從而提取并歸納其設(shè)計要素。邱相斌等[32]在研究中發(fā)現(xiàn)，注視點數(shù)量、注視時間、熱點分布圖等眼動指標(biāo)可有效驗證教學(xué)動畫情緒對認知加工和學(xué)習(xí)效果的引導(dǎo)性。

結(jié)合現(xiàn)有文獻，總結(jié)了眼動指標(biāo)反映出被試對象在實驗中的視覺認知差異與注視特征，以下對9項眼動指標(biāo)進行解釋，見表4。

表4 眼動指標(biāo)說明

Tab.4 Eye movement description table

在此基礎(chǔ)上，根據(jù)珍妮弗等[33]和韓映紅等[34]學(xué)者提出的基于眼動指標(biāo)的設(shè)計評價模型，并結(jié)合兒童視覺認知特征及電子繪本設(shè)計要素，通過訪問設(shè)計學(xué)相關(guān)背景的專家并參考相關(guān)學(xué)者[35-37]的研究后建立遞階層次結(jié)構(gòu)[38]，見圖3。以繪圖方式設(shè)計元素為目標(biāo)層A，引導(dǎo)性、易記性、吸引性為準(zhǔn)則層B，眼動指標(biāo)為子準(zhǔn)則層C。瞳孔直徑、目標(biāo)集中率、首次注視前時間反映出對被試對象視覺的引導(dǎo)性，即電子繪本的特征是否易被察覺，對兒童繪本閱讀的關(guān)注度具有顯著意義；再注視比、回看次數(shù)、注視率反映出兒童在繪本的視覺落點是否頻繁，可反映電子繪本的易記性；累計注視次數(shù)、累計注視時間、首次注視時間反映了繪本被注視后的關(guān)注度和兒童的認同感，從而有效測量其吸引性。

圖3 遞階層次結(jié)構(gòu)

4.8 使用層次分析法計算眼動指標(biāo)權(quán)重

層次分析法依據(jù)1～9層標(biāo)度確認重要等級，但主觀性較強且可用性欠佳，因此結(jié)合模糊互補矩陣進行調(diào)整，改用0～1標(biāo)度構(gòu)造判斷矩陣計算各眼動指標(biāo)權(quán)重[39]，算法如下。

4.8.1 構(gòu)造模糊互補矩陣

模糊判斷矩陣：

(1)

4.8.2 求和矩陣

將互補判斷矩陣進行求和：

(2)

并轉(zhuǎn)換公式：

(3)

4.8.3 構(gòu)造指標(biāo)權(quán)重

(4)

求新向量次方根：

(5)

得出所得向量歸一化后的權(quán)重向量：

(6)

眼動指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)計算：

(7)

4.8.4 眼動指標(biāo)權(quán)重計算

根據(jù)式（1），通過設(shè)計學(xué)方向?qū)I(yè)人員進行子準(zhǔn)則層排序，則子準(zhǔn)則層模糊互補矩陣分：

由式（2）—（3）將互補矩陣進行一致性轉(zhuǎn)換：

根據(jù)式（4）—（7）計算得出9項眼動指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)：

4.9 眼動數(shù)據(jù)統(tǒng)計

通過對眼動實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，得到男童和女童對實驗樣本興趣區(qū)域的眼動數(shù)據(jù)，詳見表5—6。

表5 男童兒童眼動數(shù)據(jù)

Tab.5 Eye movement data of boys and children

表6 女童兒童眼動數(shù)據(jù)

Tab.6 Eye movement data of girls and children

5 繪本角色面孔設(shè)計元素權(quán)重分析

5.1 引導(dǎo)性

引導(dǎo)性指實驗中的樣本繪圖方式（Y）對被試對象的認知加工影響。實驗以簡筆手繪（Y1）、仿真手繪（Y2）、卡通手繪（Y3）為變量因子，通過計算被試對象瞳孔直徑縮放比、目標(biāo)擊中率、首次注視前相對時間分析該繪圖方式的引導(dǎo)性，權(quán)值與引導(dǎo)性成反比。

1）被試對象的瞳孔直徑縮放比：

(8)

2）被試對象對繪圖方式的目標(biāo)擊中率：

(9)

3）被試對象對繪圖方式的相對首次注視前時間：

(10)

表7 繪圖方式的引導(dǎo)性指標(biāo)

Tab.7 Drawing way of leading indicators

表8 引導(dǎo)性權(quán)重

Tab.8 Guiding weight

因權(quán)值與引導(dǎo)性成反比，故該排序為Y3>Y2>Y1。卡通手繪因其可愛細膩的繪圖風(fēng)格對兒童的視覺引導(dǎo)性更強，在卡通手繪中強調(diào)眼部的描繪，細節(jié)感更強，這種大而圓的眼睛、平滑高挑的眉毛和寬闊飽滿的顴骨呈現(xiàn)的幼感給兒童以溫暖、親切的感覺，因此對兒童的視覺加工驅(qū)動比簡筆手繪和仿真手繪更強。簡筆手繪和仿真手繪的引導(dǎo)性權(quán)值基本相同，男童對仿真手繪的加工能力略高于女童。

5.2 易記性

易記性指實驗中繪圖方式（Y）對被試對象的記憶性影響權(quán)值，通過被試對象在觀看簡筆手繪（Y1）、仿真手繪（Y2）、卡通手繪（Y3）時的相對再注視比、相對回看次數(shù)和注視率來計算繪圖方式的易記性，權(quán)值與易記性成反比。

1）被試對象對繪圖方式的相對再注視比：

(11)

2）被試對象對繪圖方式的相對回看次數(shù)：

(12)

3）被試對象對繪圖方式的相對注視率：

(13)

表9 繪圖方式的易記性指標(biāo)

Tab.9 Drawing way of memory

表10 易記性權(quán)重

Tab.10 Memory weight

易記性與權(quán)值大小為反比，因此排列順序為Y3> Y2>Y1。從易記性指標(biāo)中可發(fā)現(xiàn)兒童在實驗過程中對簡筆手繪的回看比率較少，簡筆手繪的線條簡潔明確，既有高度的概括性又有可識性與示易性，這種概括性強且非機械化的平面繪圖方式可以幫助兒童快速提高對事物的認知。仿真手繪與卡通手繪的細節(jié)比簡筆手繪更多，因此學(xué)前兒童要耗費更多的視覺加工時間，從而在易記性的維度上低于簡筆手繪。

5.4 吸引性

吸引性指實驗中繪圖方式（Y）對被試對象的吸引權(quán)值。通過被試對象在觀看3種簡筆手繪（Y1）、仿真手繪（Y2）、卡通手繪（Y3）時的相對注視次數(shù)、相對累計注視時間和相對首次注視前時間來計算不同繪圖方式的吸引性，權(quán)值與吸引性成正比。

1）被試對象的相對注視次數(shù)：

(14)

2）被試對象的相對累計注視時間：

(15)

3）被試對象對繪圖方式的相對首次注視前時間：

(16)

表11 繪圖方式的吸引性指標(biāo)

Tab.11 Drawing way attract indicators

表12 吸引性權(quán)重

Tab.12 Attractiveness weight

從表12中可得到，3種繪圖方式的吸引性排序為Y3>Y2>Y1。在觀察眼動實驗過程與權(quán)重數(shù)值反饋中都反映出卡通手繪的吸引性強于其他繪圖方式，且在整理眼動數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)在同一種繪圖方式中兒童對樣本眼睛的注視時間較長，鼻子次之。該結(jié)果雖然符合兒童對本族面孔的認知，但是在簡筆畫上表現(xiàn)得并不明顯，因此可以看出繪圖方式的復(fù)雜性將影響電子繪本角色對兒童的吸引程度。

5.5 實驗分析與討論

結(jié)合上述權(quán)重結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，繪圖方式的不同特征與兒童的視覺體驗具有特定的映射關(guān)系?？傮w看來，學(xué)齡前兒童對卡通手繪的角色面孔的引導(dǎo)性與興趣性反饋最強，其次是仿真手繪與簡筆手繪方式，因此卡通手繪在兒童使用電子繪本時可增強兒童與角色的互動性與學(xué)習(xí)的興趣性，從而鞏固兒童對繪本內(nèi)容的理解并構(gòu)成深刻印象。簡筆手繪在角色的易記性上具有顯著優(yōu)勢，可以指導(dǎo)兒童的認知加工過程，促進理解能力和記憶能力的發(fā)展。仿真手繪在這3項設(shè)計準(zhǔn)則中的反饋都較為一般，其獨特的三維立體感與真實感使兒童對該繪圖方式進行間斷性的視覺加工，但并不持久。

根據(jù)教育部擬定的《3～6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》，將學(xué)齡前兒童的學(xué)習(xí)和發(fā)展分為社會、科學(xué)、健康、語言、藝術(shù)五大領(lǐng)域。結(jié)合實驗統(tǒng)計與各維度特征，認知學(xué)習(xí)類電子繪本旨在幫助兒童日常生活能力與早期的價值觀的形成，可以優(yōu)先考慮采用卡通手繪與簡筆手繪的繪圖方式，這樣能夠更好地培養(yǎng)兒童興趣，繼而增強其教育效果，使兒童即使自主閱讀也能達到有效地積累社會化經(jīng)驗規(guī)范日常行為。在科普百科類電子繪本中，建議以卡通手繪為主，科普類繪本的嚴謹性與欠缺的趣味性會減弱兒童的認知加工能力，因此依靠電子繪本的交互特點，卡通手繪的吸引性將有效彌補科普性電子繪本的缺點，從而幫助兒童探索科學(xué)繪本的樂趣，啟發(fā)學(xué)齡兒童的科學(xué)思維。語言學(xué)習(xí)類電子繪本以培養(yǎng)學(xué)齡前兒童的閱讀理解能力、表達能力、思維判斷能力為教學(xué)目的，可以嘗試采用簡筆手繪和仿真手繪的繪圖方式，簡單明了且易記性較強的繪圖方式將有效強化學(xué)齡前兒童的記憶能力與理解能力，從而使其對繪本內(nèi)容的記憶性更高，繼而增強對繪本文字的閱讀理解，從而培養(yǎng)學(xué)齡前兒童的語言能力。根據(jù)觀察實驗過程發(fā)現(xiàn)，同一種繪圖方式的角色面孔情緒變化對設(shè)計準(zhǔn)則中的引導(dǎo)性影響較大，對易記性與吸引性的影響則并不明顯。這種情緒對引導(dǎo)性的影響表現(xiàn)在兒童對愉快情緒的視覺加工強于不滿和平靜，因此這種喚醒度高的情緒有助于兒童練習(xí)準(zhǔn)確識別他人情緒與人際關(guān)系管理的能力，在人際交往類繪本中可主要使用高喚醒度的情緒表達方式易于學(xué)齡前兒童接受。

綜上所述，根據(jù)眼動實驗數(shù)據(jù)對3項設(shè)計因子進行權(quán)重計算與討論，客觀地體現(xiàn)了學(xué)齡前兒童對電子繪本中不同繪圖方式的角色面孔的視覺認知差異。引導(dǎo)性設(shè)計因子體現(xiàn)了學(xué)齡前兒童持久接收該角色面孔所表達的視覺信息的能力強弱，對輔助兒童長時間記憶具有幫助；易記性設(shè)計因子體現(xiàn)了兒童對該角色面孔的初始印象是否深刻，對電子繪本內(nèi)容的包容度更強；吸引性體現(xiàn)了兒童對該角色面孔的偏好與傾向程度，對兒童快速認同繪本、有效學(xué)習(xí)具有較大幫助。

6 結(jié)語

從繪本角色面孔的繪圖方式出發(fā)，提煉了3項設(shè)計準(zhǔn)則，并分析其對兒童的視覺認知影響。結(jié)合眼動數(shù)據(jù)，構(gòu)建影響學(xué)齡前兒童視覺加工的繪本角色面孔設(shè)計準(zhǔn)則層次，并以中國情緒圖庫圖片為原型制作樣本，運用模糊層次法，計算出各準(zhǔn)則的權(quán)重值。從權(quán)重上分析兒童在不同繪圖方式下對角色面孔的認知差異，并歸納出3項設(shè)計準(zhǔn)則與繪本設(shè)計的映射關(guān)系。該層次將抽象的繪本角色面孔因子轉(zhuǎn)換為客觀的權(quán)重值，避免了設(shè)計時的主觀性，為繪本角色設(shè)計提供科學(xué)有效的理論依據(jù)。

此研究所提出的基于模糊層次分析法的學(xué)齡前兒童繪本角色面孔繪圖方式的權(quán)重分析方法，為不同主題繪本的繪圖方式設(shè)計提供了參考，為家長及教輔人員的繪本選擇提供參照，促進了學(xué)齡前兒童對繪本角色的認知能力與繪本閱讀效率，從而減輕了家庭教育壓力和社會教育負擔(dān)，提高了繪本對學(xué)齡前兒童的教育價值。

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Role Face Drawing Methods of Children's Electronic Picture Books Based on AHP Nalytic Hierarchy Process

GU Rui-bing, ZHANG Bing-chen, ZHANG Ren-jie, LI Xun, YANG Yu-ling

(Jiangsu Normal University, Jiangsu Xuzhou 221116, China)

The paper aims to summarize the characteristics of mainstream drawing methods and provide references for optimizing the character face design of picture books by analyzing the visual cognitive characteristics of different drawing methods of preschool children. The eye movement data of the subjects when processing the character faces in different drawing methods is recorded and analyzed, the eye movement indicators are filtered, the fuzzy analytic hierarchy process is combined to refine the drawing book design guidelines, and a hierarchical structure model is built. The fuzzy matrix is used to calculate the level weight, and the weight value of each level criterion is obtained. The three design criteria for the character faces of the electronic picture book are refined, nine eye movement indicators are introduced as sub-criteria evaluation coefficients into the hierarchical model, and weight calculations are performed to learn the child's preference order for the drawing methods in the design criteria, and obtain guidance and attractiveness. The ranking results are the same, but the memorability ranking is completely opposite, and then a picture book character design method based on guidance, memorability, and attractiveness is summarized. Based on the analytic hierarchy process, the study on the role and face of the electronic picture book for preschool children analyzes the children's visual processing characteristics of different drawing methods with objective weights, and summarizes the interaction between the drawing method and the children's picture book reading efficiency and reading interest in the three design guidelines. The influence provides a certain reference value for the subsequent design of thematic picture books, so as to realize the educational function of picture books for preschool children.

eye movements; preschool children; electronic picture books; picture book roles; drawing methods; analytic hierarchy process

TB472

A

1001-3563(2022)10-0221-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.10.027

2022-01-06

江蘇師范大學(xué)研究生科研與實踐創(chuàng)新計劃（2020XKT197）；教育部人文社會科學(xué)研究規(guī)劃基金（18YJAZH123）

顧芮冰（1996—），女，碩士生，主攻兒童產(chǎn)品設(shè)計。

張丙辰（1976—），男，博士，教授，主要研究方向為兒童產(chǎn)品設(shè)計。

責(zé)任編輯：陳作