幼兒感統(tǒng)體驗(yàn)下的智能玩偶交互設(shè)計研究

王毅 王笑顏 牛晶 劉婕

關(guān)鍵詞：幼兒 感統(tǒng) 體驗(yàn) 智能玩偶 交互設(shè)計

引言

互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及智能技術(shù)的發(fā)展加速了傳統(tǒng)玩具與數(shù)字媒體技術(shù)融合，新型智能玩具可以通過更多的互動，讓幼兒與幼兒、幼兒與玩具、幼兒與家長之間的游戲更加豐富，從而促進(jìn)幼兒的語言、行動發(fā)展和社會情感學(xué)習(xí)[1] 。當(dāng)下玩具的智能化發(fā)展在促進(jìn)幼兒智力、認(rèn)知學(xué)習(xí)力發(fā)展的同時，也引起人們開始關(guān)注幼兒整體行為能力的協(xié)調(diào)發(fā)展問題。在幼兒教育中，“感覺統(tǒng)合失調(diào)”的現(xiàn)象一直受到教育研究者的重視。玩偶是幼兒獲得感統(tǒng)體驗(yàn)的重要載體，帶有訓(xùn)練幼兒“感統(tǒng)”的玩偶在玩具智能化發(fā)展趨勢下對幼兒的感統(tǒng)訓(xùn)練具有不可忽視的作用。

智能玩偶作為幼兒感統(tǒng)體驗(yàn)的媒介，可以讓幼兒以自然的方式接受豐富的、不間斷的多感官刺激和智能反饋，從而提升幼兒的“感覺統(tǒng)合”。本論文從智能玩偶交互設(shè)計研究的角度出發(fā)，研究智能玩偶對幼兒感覺統(tǒng)合能力的影響，以提升幼兒“視、聽、觸”與“本體覺”的統(tǒng)合為目標(biāo)，探討搭建與幼兒認(rèn)知能力和行為特征匹配的智能玩偶交互形式，使智能玩偶的交互設(shè)計能夠更好地促進(jìn)幼兒感官認(rèn)知和行為能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。

一、智能玩偶交互設(shè)計和幼兒感覺統(tǒng)合

（一）智能玩偶交互設(shè)計研究

玩具不僅僅是幼兒的陪伴，還可以引起幼兒的好奇心，激發(fā)他們的想象空間，使他們的知覺、運(yùn)動能力等得到訓(xùn)練，它在幼兒的成長中扮演著重要的作用，能夠促進(jìn)幼兒的身心健康。智能玩偶的設(shè)計在網(wǎng)絡(luò)、智能技術(shù)的支撐下，更加關(guān)注幼兒與玩偶的人機(jī)交互方式、情境感知、具身交互等?！皶f話的湯姆貓”通過語音識別、觸覺交互、圖像交互等交互形式實(shí)現(xiàn)人與“會說話的湯姆貓”的“交流”[2] 。面向幼兒的身心成長，多感官交互設(shè)計被廣泛地應(yīng)用到了智能玩具開發(fā)當(dāng)中，如具身認(rèn)知視角下的幼兒智能玩具交互設(shè)計，將具身認(rèn)知理論與幼兒智能玩具的交互設(shè)計相結(jié)合，提出信息的多通道輸入輸出、交互行為的自然化和直覺化兩種交互設(shè)計方法[3] 。根據(jù)幼兒的心智特點(diǎn)、認(rèn)知能力、行為特征，多感官整合的智能玩偶交互設(shè)計思路，從幼兒本能需求為基本設(shè)計，以激發(fā)幼兒聯(lián)想、通過玩具的智能系統(tǒng)與父母互動，符合幼兒的自然行為與心理特征[4] 。智能玩偶的交互設(shè)計是建立在可無限延伸的智能系統(tǒng)上的，和傳統(tǒng)玩偶不同，基于玩偶的智能系統(tǒng)，幼兒、家長、玩偶生產(chǎn)與銷售方、內(nèi)容服務(wù)方等利益相關(guān)者實(shí)時聯(lián)系在一起，極大地拓展了智能玩偶功能的同時，人機(jī)交互也延伸為“幼兒-玩偶”、“幼兒-玩偶-家長”，“家長、幼兒-玩偶-企業(yè)、服務(wù)商等”等更廣泛的場域。

（二）幼兒感統(tǒng)體驗(yàn)

從外界獲取的信息包括：由人體視覺、聽覺、味覺、觸覺和嗅覺等直觀獲得的感覺信息，還包括由人體的本體覺和前庭覺產(chǎn)生的感覺信息。聽覺、觸覺、嗅覺、味覺、視覺歸為外部感覺，前庭覺和本體覺歸為內(nèi)部感覺。內(nèi)部感覺即為以生物體自身為中心的一種感覺體驗(yàn)[5] 。幼兒通過耳朵、皮膚、鼻子、舌頭和眼睛等外部感覺承擔(dān)接受外界信息的任務(wù)，與外界聯(lián)系、交流，并通過大腦的信息匯總，形成對外部世界的聲音、形狀、氣味、味道、顏色、冷暖等信息感知。幼兒通過“本體覺和前庭覺”內(nèi)部感覺，綜合感知身體的速度、方向、動作、位置、力量以及是否平衡等信息[6] 。大腦對傳入的各種信息刺激進(jìn)行分析，并根據(jù)自身的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，做出相關(guān)的反應(yīng)。

在幼兒活動中，感覺失調(diào)現(xiàn)象多表現(xiàn)為：幼兒在進(jìn)行身體活動時易受到外部因素干擾，情緒波動比較大; 幼兒對自身的平衡能力以及控制能力較差，不能有力地保持身體平衡; 在對相對比較困難的動作進(jìn)行學(xué)習(xí)時，身體協(xié)調(diào)性較差，對于連貫性的身體操作練習(xí)表現(xiàn)也很差; 溝通能力也會受到影響，不善于與同齡人進(jìn)行溝通交流，有時會表現(xiàn)出自信心不足，嚴(yán)重時會出現(xiàn)攻擊性的行為[7] 。1909年的美國興起的蒙特梭利教育注重培養(yǎng)幼兒的邏輯思維能力，為幼兒創(chuàng)造一個自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓幼兒通過自身活動獲得經(jīng)驗(yàn)和提高感覺和行為協(xié)調(diào)[8] 。蒙特梭利教具從獨(dú)立性、趣味性、科學(xué)性出發(fā)，以培養(yǎng)幼兒多感官感知、語言與肢體能力的協(xié)調(diào)為目標(biāo)[9] ，并逐漸向家庭化普及，得到越來越多人的認(rèn)可。1969年，美國南加州大學(xué)著名心理學(xué)家艾爾斯博士提出了著名的“感覺統(tǒng)合”理論[10] （SensoryIntegration Theory），該理論是指生物體在自然環(huán)境中通過各感官渠道獲得外界不同信息，做出高效反饋和行動的一種機(jī)制。從幼兒感覺獲取信息刺激到手眼協(xié)調(diào)反應(yīng)的能力，以及這一過程中幼兒的情緒和注意力變化等構(gòu)成了幼兒的“感覺統(tǒng)合”程度[11] ，如圖1。通過感覺統(tǒng)合的訓(xùn)練，幫助幼兒培養(yǎng)認(rèn)知學(xué)習(xí)、自控能力、邏輯思維能力等可視為“高級感統(tǒng)”。

感覺統(tǒng)合失調(diào)會反應(yīng)出幼兒在觸覺、本體感、前庭感等方面的不協(xié)調(diào)[12] 。因此，面向幼兒感覺統(tǒng)合需求的智能玩偶多感官交互設(shè)計是有意將“感統(tǒng)”概念融入智能玩偶功能、交互設(shè)計中，經(jīng)智能玩偶的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，讓幼兒在與智能玩偶的交互中，潛移默化地增強(qiáng)幼兒的“感統(tǒng)”體驗(yàn)，進(jìn)而預(yù)防幼兒“感覺統(tǒng)合”失調(diào)，且通過智能系統(tǒng)的擴(kuò)展功能，豐富玩偶的功能或內(nèi)容的更新、補(bǔ)充，進(jìn)而提升幼兒對玩具喜歡的耐久性。

二、感統(tǒng)體驗(yàn)下智能玩偶交互設(shè)計

（一）智能玩偶多感官交互與感覺統(tǒng)合的匹配性研究

1.幼兒行為基本特征

幼兒在不同年齡階段，各感官和行為能力發(fā)展變化較大。表1列出了1-3歲幼兒的各感官和行為特征。1-3歲幼兒通過視聽觸的感覺，能夠根據(jù)“吩咐”辨別并采取行動，已經(jīng)能夠通過“感覺統(tǒng)合”訓(xùn)練來提升幼兒的行為協(xié)調(diào)程度，使其健康成長。

2.基于幼兒行為邏輯的感官需求挖掘

智能玩偶作為互聯(lián)網(wǎng)和智能技術(shù)支持下的“新物種”，幼兒與玩偶的交互設(shè)計還未形成可參考的標(biāo)準(zhǔn)。行為觀察法是目前發(fā)掘幼兒對玩具產(chǎn)生交互需求的方法之一。本論文以1-3歲幼兒為研究對象，將從市場上購買的“鼻涕蟲”智能玩具、LEGO編程機(jī)器人、故事機(jī)、樂橙、觸感交互小豬等多種玩具放置到他們熟悉的環(huán)境內(nèi)，用攝像機(jī)記錄這些幼兒玩玩具的過程。通過焦點(diǎn)小組觀察所拍攝視頻資料，挖掘幼兒操作玩具時的交互行為、喜好需求等（圖2）。