基于AHP分析法的兒童認(rèn)知發(fā)展玩具設(shè)計(jì)研究

崔梓月 曾山

摘? 要：在對(duì)兒童游戲分類研究的基礎(chǔ)上，分析總結(jié)兒童認(rèn)知發(fā)展與不同游戲類型的關(guān)系，據(jù)此對(duì)現(xiàn)有兒童認(rèn)知發(fā)展類玩具市場(chǎng)進(jìn)行分類調(diào)研。借助AHP層次分析法從安全性、功能性、情感性、美觀性四個(gè)方面對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行權(quán)重分析。依據(jù)分析成果提出設(shè)計(jì)策略，最終形成具體設(shè)計(jì)方案，展開設(shè)計(jì)實(shí)踐，以設(shè)計(jì)更加貼合消費(fèi)者需求、有針對(duì)性地促進(jìn)學(xué)前期兒童認(rèn)知發(fā)展的玩具。

關(guān)鍵詞：玩具設(shè)計(jì)；認(rèn)知發(fā)展；AHP分析法；學(xué)前期兒童

維果茨基（Lev Vygotsky，1896—1934）認(rèn)為，兒童的心理發(fā)展在游戲中達(dá)到最高水平[1]，游戲形成于一種兒童發(fā)展遇到阻礙后產(chǎn)生的強(qiáng)烈愿望，兒童游戲是復(fù)雜的多樣化的活動(dòng)[2]。作為游戲的載體，玩具能夠在吸引兒童注意力的同時(shí)拓展游戲的活動(dòng)途徑，豐富游戲的游玩體驗(yàn)。3-6歲兒童正處于認(rèn)知和思維的飛速發(fā)展階段，兒童正是在玩具和游戲的玩耍之中滿足自己旺盛的求知欲與好奇心，逐步探索世界、認(rèn)識(shí)世界、理解世界。

玩具針對(duì)性地影響學(xué)前期兒童認(rèn)知發(fā)展的核心在于游戲玩法，不同的游戲玩法促進(jìn)兒童不同類型的認(rèn)知發(fā)展方向。目前市場(chǎng)上的兒童認(rèn)知玩具玩法繁雜，對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展的促進(jìn)效果定位模糊。能夠有針對(duì)性地促進(jìn)學(xué)前期兒童認(rèn)知發(fā)展，挖掘兒童思維潛力的玩具越來越被家長(zhǎng)關(guān)注。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP）具備通過定量計(jì)算來解決復(fù)雜的定性問題的優(yōu)勢(shì)，是一種定量和定性相結(jié)合的分析方法，能夠?qū)o秩序的龐大問題相關(guān)因素群組通過分層遞進(jìn)評(píng)價(jià)賦予相對(duì)權(quán)重值，從而得到問題相關(guān)影響因子的權(quán)重排序。它被廣泛應(yīng)用于社會(huì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域①。文章通過分析兒童游戲類型與認(rèn)知能力發(fā)展的關(guān)系，對(duì)現(xiàn)有兒童玩具市場(chǎng)進(jìn)行分類，提取兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)需求。采用AHP分析法得到兒童認(rèn)知發(fā)展玩具設(shè)計(jì)過程中權(quán)重值較高的設(shè)計(jì)需求，為設(shè)計(jì)實(shí)踐提供指導(dǎo)和參考。

一、兒童游戲類型與認(rèn)知能力發(fā)展關(guān)系分析

兒童三到六歲之間的時(shí)期稱作學(xué)前期[3]。學(xué)前期是兒童認(rèn)知成長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，在發(fā)展心理學(xué)的界定中，兒童的認(rèn)知發(fā)展包括學(xué)習(xí)、記憶、語言、思維、道德推理和創(chuàng)造性，且與生理、社會(huì)和情感的發(fā)展緊密相關(guān)[4]。

（一）兒童游戲類型與認(rèn)知發(fā)展的關(guān)系

皮亞杰的研究認(rèn)為，兒童進(jìn)行游戲的類型與兒童認(rèn)知發(fā)展水平密切相關(guān)，依照兒童認(rèn)知發(fā)展階段的不同，兒童游戲可以分為練習(xí)性游戲（0-2歲）、象征性游戲（3-6歲）和規(guī)則游戲（7-11歲）。最適合學(xué)前期兒童的游戲類型是象征性游戲。象征性游戲的本質(zhì)是兒童借助象征性思維通過符號(hào)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行模仿和想象，以完成自身思維與外部世界的同化，達(dá)到認(rèn)知發(fā)展的結(jié)果[5]45。依照玩具載體的區(qū)別，象征性游戲可以分為構(gòu)造類、角色扮演類、智能互動(dòng)類等不同類型，兒童的認(rèn)知發(fā)展涵蓋創(chuàng)造性、語言、社會(huì)理解力等不同方面。根據(jù)文獻(xiàn)研究對(duì)兒童游戲類型與認(rèn)知發(fā)展領(lǐng)域進(jìn)行匹配，針對(duì)兒童某方面認(rèn)知發(fā)展的具體游戲類型及其玩耍方式如下：

1.促進(jìn)兒童創(chuàng)造力發(fā)展的游戲類型

在兒童創(chuàng)造力發(fā)展方面，研究發(fā)現(xiàn)具有現(xiàn)實(shí)對(duì)象替代作用的構(gòu)造類玩具能夠有效促進(jìn)兒童的實(shí)際操作技能和創(chuàng)造性思維發(fā)展[6]。幼兒的創(chuàng)造力表現(xiàn)為發(fā)散性思維和創(chuàng)造性想象兩個(gè)部分，因此，具有以物代物功能的象征性游戲能夠鍛煉兒童發(fā)散性思維和解決問題的能力，也可促進(jìn)兒童的創(chuàng)造性想象[7]。

2.促進(jìn)兒童語言能力發(fā)展的游戲類型

Dickinson和Moreton采用游戲訓(xùn)練研究方法發(fā)現(xiàn)，角色扮演類游戲能增加兒童在游戲中的語言詞匯量，并能提高兒童口語表達(dá)測(cè)試的成績(jī)[8]。

（3）促進(jìn)兒童理解力發(fā)展的游戲類型

具有人與人之間互動(dòng)特點(diǎn)的游戲有助于兒童理解力的發(fā)展[9]。在具備互動(dòng)性的玩具玩耍中，兒童通過與其他人之間的人際情感交流，實(shí)現(xiàn)自我感知、增強(qiáng)社會(huì)認(rèn)知，從而鍛煉對(duì)他人行為的共情理解力。

（二）兒童認(rèn)知行為特點(diǎn)

不同年齡段的兒童具備不同的認(rèn)知發(fā)展水平及行為特點(diǎn)，學(xué)前期兒童認(rèn)知心理特點(diǎn)表現(xiàn)為：認(rèn)知能力顯著提高[5]85、學(xué)習(xí)能力提升、注意力難集中、好奇心強(qiáng)烈。行為特點(diǎn)表現(xiàn)為：傾向直接的感官接觸[5]5、重復(fù)探索、直接行動(dòng)、喜愛模仿、語言表達(dá)想法②。

因此，綜合考慮兒童游戲類型和認(rèn)知行為特點(diǎn)，針對(duì)學(xué)前期兒童的玩具應(yīng)當(dāng)具備象征性游戲的特性[5]45，滿足該階段兒童的感官刺激需求、趣味需求、認(rèn)知發(fā)展水平和交互溝通習(xí)慣。

二、兒童認(rèn)知發(fā)展類玩具市場(chǎng)分析

（一）兒童認(rèn)知發(fā)展類玩具市場(chǎng)現(xiàn)存問題

依照兒童游戲類型與認(rèn)知發(fā)展的關(guān)系，將現(xiàn)有兒童認(rèn)知發(fā)展類玩具市場(chǎng)中針對(duì)學(xué)前期兒童的象征性游戲玩具分成構(gòu)造類、角色扮演類、智能互動(dòng)類、教育類四大類。具備現(xiàn)實(shí)對(duì)象替代功能的構(gòu)造類玩具發(fā)展兒童的創(chuàng)造力，角色扮演類玩具發(fā)展兒童的語言溝通能力，智能交互玩具發(fā)展兒童的社會(huì)理解力，教育類玩具開發(fā)兒童的學(xué)習(xí)能力。針對(duì)不同類別玩具分別展開調(diào)研，對(duì)其相關(guān)網(wǎng)站涉及的用戶評(píng)價(jià)和反饋資料進(jìn)行收集整理，總結(jié)現(xiàn)有市場(chǎng)的存在問題如下：（1）以教育功能為主的玩具，對(duì)兒童吸引力不強(qiáng)。例如學(xué)習(xí)游戲機(jī)，以學(xué)科教育作為出發(fā)點(diǎn)的玩具設(shè)計(jì)缺乏兒童視角的興趣吸引點(diǎn)，對(duì)兒童而言可玩性不強(qiáng)；（2）部分拼接類玩具存在玩法單一的問題。例如軌道火車玩具，其軌道走向固定，拼接成果單一，限制兒童的自由發(fā)揮與創(chuàng)造力發(fā)展；（3）玩具玩耍周期較短。兒童在玩耍一段時(shí)間后，很快會(huì)失去興趣，拋棄玩具，購買新品。

（二）設(shè)計(jì)需求提取

分析以上現(xiàn)存問題，提出針對(duì)性解決方向：（1）需分析學(xué)前期兒童認(rèn)知需求，從兒童視角出發(fā)重新進(jìn)行游戲玩法設(shè)計(jì)，使玩具功能中的教育與趣味因素得到平衡發(fā)展；（2）可以拓展玩具構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)多種玩法的結(jié)合，增加游玩趣味；（3）可以考慮通過設(shè)置玩耍難度分級(jí)延長(zhǎng)玩具吸引力。

玩具教育功能和趣味功能分別對(duì)應(yīng)兒童玩具中的功能設(shè)計(jì)需求和情感設(shè)計(jì)需求。依照問題解決方向、學(xué)前期兒童的認(rèn)知心理和行為特點(diǎn)，可以將兒童玩具的功能設(shè)計(jì)需求細(xì)分為：玩法多樣性、易操作性、認(rèn)知發(fā)展性，同樣情感設(shè)計(jì)需求細(xì)分為：趣味性、感官刺激性、心理引導(dǎo)性。

三、兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)需求權(quán)重評(píng)價(jià)分析

為進(jìn)一步對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)需求重要程度展開研究，借助AHP分析法對(duì)影響兒童認(rèn)知發(fā)展玩具設(shè)計(jì)的多層級(jí)因子進(jìn)行權(quán)重分析及重要度排序，并為設(shè)計(jì)策略的確立提供定性和定量研究參考。AHP分析法的基本步驟是：（1）建立指標(biāo)層級(jí)模型；（2）建立兩兩比較的判斷矩陣；（3）層次因素單階排序；（4）一致性檢驗(yàn)；（5）遞階綜合排序[10]。

（一）指標(biāo)層級(jí)模型構(gòu)建

綜合考慮兒童玩耍的認(rèn)知需求、心理需求、行為需求、交互操作需求等多方面因素[11]，對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展玩具需求進(jìn)行整理、分析、聚類，建立一個(gè)層級(jí)之間互相聯(lián)系的遞階層次結(jié)構(gòu)。第一層為目標(biāo)層，即兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)目標(biāo)。第二層為準(zhǔn)則層，是針對(duì)目標(biāo)層的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和影響因素，包括安全性、功能性、情感性、美觀性四項(xiàng)指標(biāo)。對(duì)準(zhǔn)則層進(jìn)行細(xì)分，得到第三層子準(zhǔn)則層，包括十一個(gè)細(xì)分的子準(zhǔn)則層指標(biāo)，子準(zhǔn)則層又稱為指標(biāo)層[10]。整個(gè)兒童認(rèn)知發(fā)展玩具設(shè)計(jì)的指標(biāo)層級(jí)模型構(gòu)建如圖1所示。

（二）建立兩兩比較的判斷矩陣

構(gòu)建判斷矩陣是層次分析法的重要步驟。判斷矩陣是對(duì)指標(biāo)層級(jí)模型中相同層級(jí)指標(biāo)因素之間兩兩比較得出的，為下一步定量化矩陣求得權(quán)重值鋪墊[12]。其比較過程的賦值依據(jù)為1～9的比例標(biāo)度法，如表1。

針對(duì)學(xué)前期兒童家長(zhǎng)展開關(guān)于兒童認(rèn)知發(fā)展玩具設(shè)計(jì)需求重要度的訪談?wù){(diào)研，結(jié)合調(diào)研數(shù)據(jù)及文獻(xiàn)閱讀對(duì)目標(biāo)層和準(zhǔn)則層各指標(biāo)的分值進(jìn)行評(píng)價(jià)分析③，最終得出目標(biāo)層、準(zhǔn)則層的判斷矩陣，如表2-表7。其中Mi為矩陣每行乘積，Wi為判斷矩陣特征向量的分量，也是每行乘積Mi的n次方根值，Wi為本層要素在上一層要素中的相對(duì)權(quán)重，（AW）i為矩陣A與矩陣Wi的乘積。

通過對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響的各層級(jí)因素的分析與計(jì)算，可以得出各指標(biāo)的權(quán)重值，由表2-表7數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以得知，在準(zhǔn)則層的四項(xiàng)指標(biāo)中權(quán)重值最高的是安全性（0.5110），其次是功能性（0.2521）、情感性（0.1659），權(quán)重值最低的是美觀性（0.0709）。根據(jù)子準(zhǔn)則層的綜合權(quán)重排序可知，在兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)過程中最重要的指標(biāo)因素為結(jié)構(gòu)安全性（0.3407）、材料安全性（0.1703）、玩法多樣性（0.1331）、趣味性（0.1045）、認(rèn)知發(fā)展性（0.0838）。

（三）一致性檢驗(yàn)

為保證不同評(píng)價(jià)者在判斷矩陣打分過程中的判斷一致性，即保證矩陣數(shù)值的相容性和合理性，需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，當(dāng)判斷矩陣一致性比率CR＜0.1時(shí)檢驗(yàn)合格，檢驗(yàn)過程如下：

計(jì)算最大特征根：，其中n為判斷矩陣階數(shù)。

計(jì)算一致性指標(biāo)：

計(jì)算一致性比率：，其中RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，不同矩陣階數(shù)的RI值如表8所示。一致性檢驗(yàn)結(jié)果如表9所示。

計(jì)算結(jié)果顯示，各判斷矩陣CR值均小于0.1，故一次性檢驗(yàn)通過，判斷矩陣的權(quán)重值合理。

（四）權(quán)重評(píng)價(jià)分析

根據(jù)最終綜合權(quán)重排序，得到了在兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)過程中最重要的前五個(gè)指標(biāo)因素：結(jié)構(gòu)安全性、材料安全性、玩法多樣性、趣味性、認(rèn)知發(fā)展性，為設(shè)計(jì)實(shí)踐提供理論參考依據(jù)。

四、兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)策略

根據(jù)表7各項(xiàng)指標(biāo)因素的權(quán)重?cái)?shù)據(jù)分析得到兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)目標(biāo)，消費(fèi)者對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的安全性、玩法多樣性、趣味性最為關(guān)注，相較而言對(duì)美觀性的重視程度最低。從安全性要求、功能性要求、情感性要求和美觀性要求四個(gè)角度展開討論，總結(jié)歸納兒童認(rèn)知發(fā)展玩具的設(shè)計(jì)策略。

（一）安全性要求設(shè)計(jì)策略

在安全性方面，用戶格外關(guān)注玩具的構(gòu)造結(jié)構(gòu)是否安全，尤其注重產(chǎn)品的邊緣處和零件的密封性，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全，預(yù)防誤吞、誤食、磕碰、劃傷等對(duì)兒童造成的意外傷害。此外玩具在材料選擇上應(yīng)當(dāng)采用無毒無害的食品級(jí)接觸材料。

（二）功能性要求設(shè)計(jì)策略

在功能性方面，消費(fèi)者對(duì)玩具的玩法多樣性偏好程度最高，其次為玩具對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展的促進(jìn)性功能。多樣化的玩法使兒童玩具具備能夠持久滿足兒童挑戰(zhàn)興趣的娛樂性功能，對(duì)兒童認(rèn)知發(fā)展的促進(jìn)效果來自玩具的益智性功能，因此從娛樂功能及益智功能兩方面提出設(shè)計(jì)策略：（1）娛樂功能：拓展玩具構(gòu)成，降低操作難度，實(shí)現(xiàn)多種玩法的結(jié)合；（2）益智功能：考慮如兒童的空間智力能力、創(chuàng)造力、學(xué)習(xí)能力或數(shù)學(xué)邏輯思維能力等特定認(rèn)知能力的發(fā)展。

（三）情感性要求設(shè)計(jì)策略

在情感性方面，用戶更注重玩具的趣味性和感官刺激性?？紤]添加能夠滿足兒童好奇心及直觀感官刺激的交互設(shè)計(jì)元素，增強(qiáng)玩具玩耍吸引力。同時(shí)可以通過玩具玩法的玩耍難度分級(jí)增添玩具的趣味性，使兒童在玩耍過程中逐步收獲挑戰(zhàn)性的滿足感，滿足學(xué)前期不同年齡段的兒童需求。

（四）美觀性要求設(shè)計(jì)策略

在美觀性方面，消費(fèi)者最關(guān)注產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，其次為玩具的色彩搭配。據(jù)此對(duì)兒童玩具市場(chǎng)產(chǎn)品進(jìn)行色彩和造型的十字圖分析，如圖2所示。其中色彩分類為絢彩色和中性色，造型分類為流線型和折線型。學(xué)前期兒童傾向于單純的色彩刺激，因此玩具顏色偏絢彩色，搭配鮮艷，明快感強(qiáng)?？紤]到幼兒玩耍的舒適度與無害體驗(yàn)，玩具造型外表以流線型為主。

五、兒童認(rèn)知發(fā)展玩具設(shè)計(jì)實(shí)踐

（一）游戲設(shè)計(jì)

根據(jù)AHP分析法的指標(biāo)權(quán)重排序可以發(fā)現(xiàn)：玩具安全性、玩法多樣性、趣味性、認(rèn)知發(fā)展性較為重要。因此在兒童認(rèn)知發(fā)展玩具設(shè)計(jì)實(shí)踐中，將這幾方面因素作為重要設(shè)計(jì)指標(biāo)展開游戲玩法設(shè)計(jì)。采用積木拼接和任務(wù)挑戰(zhàn)結(jié)合的玩法，手腦并用，考慮兒童空間智力能力與創(chuàng)造力的發(fā)展需求，設(shè)計(jì)一款針對(duì)3-6歲兒童空間智力開發(fā)的積木拼裝玩具，游戲益智功能的實(shí)現(xiàn)方法設(shè)定為：借助光照下一個(gè)立體物塊在不同方向上的不同投影形狀發(fā)展兒童對(duì)三維立體方塊堆積的空間想象力。

（二）方案展示

游戲具體兩類玩法展示如下：

1.玩法一：空間方塊投影玩法

該玩法由積木塊、底座、任務(wù)卡、凸透鏡、光源五部分組成。兒童選擇并擺放任務(wù)卡；觀察任務(wù)卡，在底座上堆積方塊，使得方塊投影能夠與任務(wù)卡上的圖案重疊；擺放凸透鏡，開啟光源，若方塊的投影與任務(wù)卡中的圖像重疊，則完成挑戰(zhàn)，如圖3所示。

2.玩法二：尋找隱藏動(dòng)物玩法

該玩法由積木塊、底座、任務(wù)卡三部分組成。分為初階和進(jìn)階兩種難度等級(jí)，初階難度為選擇一張任務(wù)卡挑戰(zhàn)，積木擺放完后能夠從一側(cè)觀察到任務(wù)卡上的小動(dòng)物即為挑戰(zhàn)成功，進(jìn)階難度需要選擇兩張任務(wù)卡，最終需要同時(shí)從正面和左面觀察到隱藏在任務(wù)卡里的兩個(gè)動(dòng)物才能挑戰(zhàn)成功，如圖4所示。

六、結(jié)語

文章通過對(duì)兒童游戲與認(rèn)知發(fā)展的研究現(xiàn)狀分析，得到不同類型游戲與兒童不同認(rèn)知發(fā)展方向的匹配性關(guān)系，再針對(duì)學(xué)前期兒童認(rèn)知發(fā)展類玩具市場(chǎng)展開調(diào)研，探尋現(xiàn)存問題及解決方向，結(jié)合AHP分析法構(gòu)建分析模型，獲取兒童認(rèn)知玩具設(shè)計(jì)中權(quán)重值最高的五項(xiàng)指標(biāo)因素，得出兒童認(rèn)知玩具設(shè)計(jì)的指導(dǎo)策略。最后進(jìn)行游戲方案設(shè)計(jì)實(shí)踐，以積木拼接和任務(wù)挑戰(zhàn)結(jié)合的玩法針對(duì)性發(fā)展兒童空間智力能力與創(chuàng)造力，玩法汲取三視圖的設(shè)定特點(diǎn)，融入探索卡通圖像的任務(wù)挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)益智趣味兼具的游玩流程體驗(yàn)。

注釋：

①詳見支敏、盧云輝的論文《基于AHP的大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)估》，康輝、趙凱勛的論文《基于層次分析法的汽車設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)模型》，趙艷曉、應(yīng)放天、方倩怡、李志輝的論文《基于FAHP的腫瘤兒童醫(yī)療游戲輔導(dǎo)玩具設(shè)計(jì)研究》和馮柏盛、殷瑋川的論文《基于層次分析法的城市交通網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性評(píng)價(jià)方法研究》。

②具體闡述見黃群、李君梓的論文《信息時(shí)代下的兒童智能玩具設(shè)計(jì)研究》和聶璇的學(xué)位論文《基于認(rèn)知心理學(xué)的兒童玩具設(shè)計(jì)研究》。

③詳見王增、韋紫高、郭鑫、張銘的論文《互動(dòng)式兒童玩具設(shè)計(jì)研究》，何艷婷的論文《基于游戲活動(dòng)中幼兒發(fā)展需求的玩具設(shè)計(jì)研究》，吳劍鋒、上官培軍的論文《基于認(rèn)知特征的兒童益智玩具設(shè)計(jì)研究》和謝亨淵、肖著強(qiáng)的論文《兒童玩具中產(chǎn)品語意學(xué)的解析》。

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作者簡(jiǎn)介：

崔梓月，南京理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)與傳媒學(xué)院碩士研究生。研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)工程。

曾山，博士，南京理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)與傳媒學(xué)院副教授、研究生導(dǎo)師。研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)心理學(xué)、設(shè)計(jì)歷史與文化。