博弈思維視角下兒童益智類數(shù)字玩具設(shè)計(jì)策略研究

摘要：針對(duì)學(xué)齡兒童博弈類數(shù)字玩具缺失、使用體驗(yàn)不佳的問(wèn)題，探討了博弈過(guò)程與游戲結(jié)合的適配度，并以五子棋為例進(jìn)行實(shí)踐研究，以期提升玩具設(shè)計(jì)質(zhì)量。依據(jù)博弈思維視角提出設(shè)計(jì)角度，結(jié)合學(xué)齡兒童的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和多感官發(fā)展特征得出棋類游戲衍生數(shù)字玩具的設(shè)計(jì)策略。通過(guò)外觀設(shè)計(jì)、輔助信息設(shè)計(jì)和智能交互設(shè)計(jì)融入玩具設(shè)計(jì)中。將策略與思維流程進(jìn)行結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套幫助學(xué)齡兒童正確理解博弈概念、認(rèn)知博弈技能的數(shù)字拼搭玩具。希望能為玩具研究人員和教育實(shí)踐者提供如何從博弈思維角度來(lái)輔助兒童進(jìn)行博弈概念學(xué)習(xí)和技能掌握。

關(guān)鍵詞：博弈思維；數(shù)字玩具；思維培養(yǎng)；智能交互；多感官體驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2024）15-0120-04

引言

在當(dāng)今人工智能迅猛發(fā)展的時(shí)代背景下，思維能力培養(yǎng)成為STEM 教育的一塊重點(diǎn)。博弈思維作為雙向信息處理的核心思維，同時(shí)也是思考與解決推理性問(wèn)題的重要工具，備受現(xiàn)代教育界關(guān)注。博弈探討的是兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)體間發(fā)生利益沖突時(shí)的合理行為選擇及其相應(yīng)的互動(dòng)結(jié)果。也就是說(shuō)，博弈思維的關(guān)鍵在于：行為者必須考慮利益相關(guān)者的策略反應(yīng)[1]。其中也涵蓋了兒童依據(jù)邏輯規(guī)律采用博弈方法進(jìn)行推理、思考和論證的能力。對(duì)現(xiàn)代學(xué)齡兒童來(lái)說(shuō)，博弈思維作為信息判斷和認(rèn)知的基石，已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的能力[2]。因此，在兒童入學(xué)初期，運(yùn)用游戲化與實(shí)體化玩具提升博弈思維能力將有助于他們?cè)谌蘸竺鎸?duì)邏輯問(wèn)題時(shí)進(jìn)行合理的認(rèn)知和解決。

本研究以博弈思維為基礎(chǔ)框架，以兒童數(shù)字玩具作為媒介，旨在培養(yǎng)兒童對(duì)博弈思維過(guò)程的理解和基礎(chǔ)博弈能力的掌握。研究的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)一系列結(jié)合棋類玩法的數(shù)字玩具。首先，對(duì)市場(chǎng)上涉及博弈思維性質(zhì)的玩具進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。其次，通過(guò)訪談法對(duì)兒童與家長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，了解思維特征和接受程度。然后，將思維過(guò)程與棋類特點(diǎn)相結(jié)合，輸出設(shè)計(jì)策略，為二者融合提供指導(dǎo)方向。最后，在外觀、輔助信息和智能交互方面進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，將其應(yīng)用于實(shí)際數(shù)字玩具設(shè)計(jì)實(shí)踐中。

一、學(xué)齡兒童博弈屬性玩具現(xiàn)狀調(diào)研

（一）調(diào)研背景

皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論中指出，兒童在7 歲左右會(huì)開(kāi)始逐漸掌握排序推理等博弈類技能[3]，由于接觸的環(huán)境不同該技能的認(rèn)知程度也會(huì)有巨大差異，合理的引導(dǎo)和灌輸能夠幫助兒童全面地掌握該項(xiàng)技能。益智玩具就能夠在兒童與博弈之間起重要的聯(lián)結(jié)作用，現(xiàn)在的益智玩具雖然具備信息排序和策略推理的玩法，但缺乏一個(gè)能夠幫助兒童掌握思維過(guò)程的方式，脫離玩具后在面臨其他博弈過(guò)程時(shí)，仍然無(wú)法形成博弈思維中多維度的思考。依據(jù)以上信息展開(kāi)市場(chǎng)調(diào)研，發(fā)掘現(xiàn)在博弈類玩具存在的實(shí)際問(wèn)題。

（二）調(diào)研內(nèi)容

通過(guò)對(duì)現(xiàn)在流行博弈玩具的玩法和特點(diǎn)分析，見(jiàn)表1。發(fā)現(xiàn)兒童在使用過(guò)程中對(duì)于其中的信息組合存在忽略，導(dǎo)致體驗(yàn)感降低；同時(shí)在雙方和多方競(jìng)技中會(huì)由于信息顯示不明產(chǎn)生不理解的情況。經(jīng)過(guò)分析導(dǎo)致上述問(wèn)題的原因可以歸納為3 點(diǎn)：1. 娛樂(lè)過(guò)程中兒童會(huì)偏向關(guān)注最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；2. 兒童在無(wú)相關(guān)引導(dǎo)下難以理解其中包含的組合關(guān)系；3. 玩具使用一般不存在明確步驟，容易產(chǎn)生過(guò)程混淆。

對(duì)相關(guān)人群展開(kāi)線下調(diào)研，主要以訪談的形式對(duì)使用過(guò)相關(guān)玩具的25 位學(xué)生和15 位家長(zhǎng)展開(kāi)面對(duì)面訪談，了解學(xué)生對(duì)現(xiàn)在相關(guān)玩具的使用感受和不足之處。經(jīng)過(guò)分析，問(wèn)題主要集中在以下兩點(diǎn)：1. 使用時(shí)產(chǎn)生的博弈信息無(wú)法理解或存在理解偏差；2. 初期使用容易混亂使用步驟，導(dǎo)致游戲進(jìn)行緩慢，很多時(shí)候需要反復(fù)確認(rèn)。

（三）總結(jié)

本次調(diào)研結(jié)果證實(shí)現(xiàn)有博弈屬性益智玩具的確存在信息接納度低、使用步驟混亂的問(wèn)題。調(diào)研結(jié)果也會(huì)為后續(xù)的理論結(jié)合和設(shè)計(jì)實(shí)踐提供強(qiáng)有力的現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

二、博弈思維理念研究分析

博弈思維是指導(dǎo)人們站在理性的角度選擇策略指導(dǎo)實(shí)踐，并最終實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)的一種思維模式，屬于邏輯思維中決策類思維的一種，是在對(duì)手和自己進(jìn)行博弈過(guò)程中相互影響、相互作用中產(chǎn)生的[4]。博弈思維在軍事情報(bào)領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和交互游戲領(lǐng)域都有涉及。

博弈不是單人決策的單向過(guò)程，而是對(duì)抗雙方或多方的策略互動(dòng)過(guò)程，博弈過(guò)程不僅要考慮自身目標(biāo)和各種策略的選擇，還需要思考與應(yīng)對(duì)對(duì)方所產(chǎn)生的各種情況[5]。依據(jù)決策程序可以將博弈思維過(guò)程分為5 步：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，選擇目標(biāo)—收集信息—制訂方案、評(píng)估選擇方案—作出決斷—組織實(shí)施，掌握信息反饋[6]。這5 步是博弈思維的整體主干，根據(jù)適用人群和面臨場(chǎng)景不同存在一定變化。受7-12歲年齡段兒童的認(rèn)知和學(xué)習(xí)能力影響，將步驟調(diào)整為：明確目標(biāo)—擬合方案—分析優(yōu)劣—實(shí)施結(jié)果。1. 明確目標(biāo)：博弈開(kāi)始時(shí)需要有明確的執(zhí)行目標(biāo)，目標(biāo)的確立是構(gòu)筑后續(xù)信息產(chǎn)生的首要前提，也是促使博弈展開(kāi)的切實(shí)動(dòng)力。2. 擬合方案：憑借搜集、掌握的博弈信息，通過(guò)排列組合方式形成可靠的方案并進(jìn)行積累，或者創(chuàng)造新方案構(gòu)成此次博弈活動(dòng)的備選策略或策略集合[7]。3. 分析優(yōu)劣：博弈方從積累的方案中檢索出可用策略，依據(jù)博弈規(guī)則，通過(guò)制訂博弈次序和優(yōu)劣程度，實(shí)現(xiàn)不同策略選擇，以博取最大化利益。4. 實(shí)施結(jié)果：依據(jù)選擇策略的契合度會(huì)產(chǎn)生不同的效用，效用會(huì)通過(guò)不同形式進(jìn)行展現(xiàn)，體現(xiàn)博弈收益。

三、博弈思維視角下兒童棋類衍生數(shù)字玩具設(shè)計(jì)策略

結(jié)合棋類玩法，將行棋策略與博弈思維過(guò)程中“擬合方案—分析優(yōu)劣”進(jìn)行構(gòu)建和推演，能夠改善游戲本身局限，提升可玩性和復(fù)玩性。這一過(guò)程的融入也能幫助兒童從潛移默化中掌握博弈概念和應(yīng)用方法，形成隱性學(xué)習(xí)。所以開(kāi)發(fā)一款結(jié)合博弈思維的數(shù)字玩具對(duì)學(xué)齡兒童了解博弈概念和進(jìn)行基礎(chǔ)應(yīng)用是有積極意義的。這種數(shù)字玩具兼具了知識(shí)性與趣味性，適應(yīng)學(xué)齡兒童的心理特點(diǎn)，能更有效促進(jìn)兒童的思維發(fā)展。依據(jù)博弈思維的形成特點(diǎn)，需要對(duì)實(shí)施階段、學(xué)習(xí)核心和體驗(yàn)方式進(jìn)行探討。最終，我們結(jié)合兒童思維發(fā)展特點(diǎn)、博弈階段概念和玩具體驗(yàn)方式，提出了一套系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)策略，推動(dòng)博弈思維視角下兒童益智類數(shù)字玩具的優(yōu)化創(chuàng)新，見(jiàn)圖1。

（一）階段處理，遵循學(xué)齡兒童思維發(fā)展歷程

兒童博弈概念認(rèn)知有特定的規(guī)律，需要特定的環(huán)境和實(shí)物支持，并且對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題還需求助家長(zhǎng)和教師進(jìn)行解答，專業(yè)性的名詞更是要特定學(xué)習(xí)才能掌握[8]。研究發(fā)現(xiàn)學(xué)齡兒童在進(jìn)行日?；顒?dòng)時(shí)基礎(chǔ)的博弈概念已初步形成，缺少的是對(duì)信息組合關(guān)系、優(yōu)劣判別方法的認(rèn)知。

專業(yè)化的教學(xué)固然能夠形成知識(shí)的掌握，但對(duì)于兒童娛樂(lè)和興趣的培養(yǎng)存在缺失。通過(guò)玩具進(jìn)行引導(dǎo)能夠解決乏味的問(wèn)題，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循兒童思維認(rèn)知規(guī)律是基礎(chǔ)。7～8 歲兒童以具象思維為主，通過(guò)事物表象進(jìn)行認(rèn)知；9～10 歲兒童開(kāi)始向抽象思維過(guò)渡，能夠?qū)κ挛锏恼J(rèn)知和處理更加全面；11～12 歲兒童初步掌握邏輯思維，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)易判斷和推理把握問(wèn)題本質(zhì)。把控好基礎(chǔ)需要對(duì)推理信息進(jìn)行適度調(diào)整和階段化處理。博弈思維過(guò)程將推理信息進(jìn)行階段分割，以策略形式循序漸進(jìn)進(jìn)行提供，從策略意義、策略組成轉(zhuǎn)移到策略執(zhí)行，并通過(guò)外觀、輔助信息和智能交互將各環(huán)節(jié)的信息要素進(jìn)行串聯(lián)，從感官層面促進(jìn)兒童的認(rèn)知；同時(shí)保證兒童獨(dú)立思考的能力。我們?cè)谶M(jìn)行階段分割時(shí)將五子棋的使用階段和博弈過(guò)程進(jìn)行匹配，從最初的目標(biāo)和執(zhí)行方式認(rèn)知，引導(dǎo)向棋子間方案的構(gòu)成和優(yōu)劣情景的判別，最后確保執(zhí)行階段的顯示，讓兒童在現(xiàn)有認(rèn)知的基礎(chǔ)上自然地理解下一階段的內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)從具象向抽象的認(rèn)知，從淺層顯示到深層邏輯的遞推。

（二）核心驅(qū)動(dòng)，貼合學(xué)齡兒童博弈思維過(guò)程

兒童對(duì)于思維這類抽象概念通常需要具象化的情景進(jìn)行搭配幫助學(xué)習(xí)。運(yùn)用現(xiàn)有并且兒童所熟知的博弈方式進(jìn)行引入能夠降低學(xué)習(xí)成本和心理抗拒，傳統(tǒng)對(duì)弈游戲能夠很好地輔助學(xué)齡兒童展開(kāi)博弈概念的認(rèn)知，游戲本身既是具象情景，又是交互載體。為實(shí)現(xiàn)兒童對(duì)思維概念的認(rèn)知和方法應(yīng)用，剝離游戲的執(zhí)行原則進(jìn)行重構(gòu)，貼合學(xué)齡兒童的思維特征和學(xué)習(xí)方式，然后構(gòu)筑具備思維形成過(guò)程的游戲規(guī)則并運(yùn)用到設(shè)計(jì)實(shí)踐中。

五子棋的核心原則是通過(guò)二維空間上的“連接－阻擋”進(jìn)行策略對(duì)弈，其中的博弈核心是對(duì)所落棋子與周邊棋子組合關(guān)系的認(rèn)知和推演。為滿足認(rèn)知目標(biāo)，需要將組合間的關(guān)系與博弈思維過(guò)程中的“擬合方案”進(jìn)行對(duì)應(yīng)，然后構(gòu)建相關(guān)的規(guī)則和玩法。五子棋中包含的行棋策略能夠有效地闡述方案間的關(guān)系，通過(guò)棋子的空間位置和排布方式會(huì)產(chǎn)生眾多的圖形組合，將組合進(jìn)行信息化和序列化，幫助兒童以編碼的方式去理解，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)具象信息對(duì)抽象思維過(guò)程的認(rèn)知。在此過(guò)程中通過(guò)方位、顏色來(lái)形成組合特征，兒童根據(jù)排列組合的特性構(gòu)建方案，并通過(guò)預(yù)設(shè)編碼形成完整策略來(lái)貼合思維過(guò)程。設(shè)計(jì)實(shí)踐中多方位地拓寬傳統(tǒng)對(duì)弈游戲的玩法能給玩具帶來(lái)更多的變化和效果，也為博弈思維過(guò)程帶來(lái)更明確的體現(xiàn)形式。

（三）交互輔助，提升學(xué)齡兒童多感官體驗(yàn)

兒童認(rèn)知不同于成年人，需要有可觸的實(shí)際行為輔助理解，符合兒童感官接受的反饋效果就尤為重要[9]。在面對(duì)博弈過(guò)程這類復(fù)雜且抽象的認(rèn)知活動(dòng)時(shí)，反饋機(jī)制的完善是極其重要的，兒童根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)會(huì)通過(guò)反饋判斷信息次序。

結(jié)合棋類游戲行棋特點(diǎn)中的空間關(guān)系，純視覺(jué)感官反饋可能存在混淆的問(wèn)題，聽(tīng)觸覺(jué)的加入一定程度上起到防錯(cuò)的作用，同時(shí)能夠促進(jìn)認(rèn)知的效率。在設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)合棋類游戲勢(shì)必產(chǎn)生大量策略信息，反饋機(jī)制就是確保這類信息能夠有效地被兒童所接納。以博弈思維介入及放大了最終的“實(shí)施結(jié)果”環(huán)節(jié)，讓前期的信息處理體現(xiàn)具體價(jià)值，博弈及推理信息的產(chǎn)生也更具說(shuō)服力。在競(jìng)技狀態(tài)下，成果的產(chǎn)生變得有跡可循，利用設(shè)計(jì)手段強(qiáng)化結(jié)果反饋，讓兒童更自主地進(jìn)行交互操作，以此獲得的信息由于主觀意識(shí)的融入，更易建立健全的認(rèn)知體系。同時(shí)博弈結(jié)果受交互呈現(xiàn)影響會(huì)使收益和勝負(fù)表達(dá)更為明顯，讓博弈中僅作為勝負(fù)判斷依據(jù)的收益體現(xiàn)出更具體更形象的形式供兒童認(rèn)知，減少了進(jìn)行勝負(fù)抽象概念的反復(fù)解釋。交互體驗(yàn)上給予光效、聲效和動(dòng)效的引導(dǎo)，拓寬兒童從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的感官體驗(yàn)，多種引導(dǎo)方式讓認(rèn)知過(guò)程產(chǎn)生明顯差異，從而提升玩具的復(fù)玩可能性。

四、博弈思維視角下的井字棋衍生數(shù)智玩具設(shè)計(jì)實(shí)踐

基于博弈思維視角通過(guò)五子棋玩法衍生和arduino 元件進(jìn)行配合開(kāi)發(fā)了一款培養(yǎng)7-12 歲兒童認(rèn)知博弈過(guò)程的數(shù)字玩具——Transpose，見(jiàn)圖2。其中的思考過(guò)程以博弈思維過(guò)程為主要骨架，目的是引導(dǎo)兒童了解博弈思維和形成正確的思維思考過(guò)程和方式。

（一）外觀設(shè)計(jì)

1. 色彩選?。何覀兛梢郧逦亓私獾?-12 歲兒童正處于具體運(yùn)算階段，他們開(kāi)始從簡(jiǎn)單、鮮明的純色認(rèn)知轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注顏色的色調(diào)、明暗和冷暖，并且能夠初步進(jìn)行色彩聯(lián)想[10]。隨著年齡的增長(zhǎng)，兒童受內(nèi)在心理和外在環(huán)境的影響，對(duì)色彩的偏好會(huì)發(fā)生不同程度的改變，顏色認(rèn)知復(fù)雜化，并開(kāi)始產(chǎn)生自我理解和喜好偏向。然而，我們不能忽視這一階段的兒童仍處于視覺(jué)發(fā)育的尾聲階段，所以在設(shè)計(jì)中引入中性偏亮的顏色對(duì)于他們有積極意義，這可以在游戲的過(guò)程中輔助兒童形成對(duì)色調(diào)、明暗的認(rèn)知。

基于上述分析，并結(jié)合在博弈過(guò)程中需要有效分辨信息的要求，我們決定選擇色相偏向中性的橙紅和天藍(lán)作為玩具的主要顏色。這些顏色不僅在視覺(jué)上醒目，能夠引起兒童的注意；對(duì)于博弈又能起到很好的信息傳遞作用，幫助兒童在最初的目標(biāo)認(rèn)知階段快速融入情景，輔助搭建。其他部分采用不易干擾的白色填充，方便兒童在游戲過(guò)程中清晰識(shí)別場(chǎng)景顏色分布，從而實(shí)現(xiàn)策略布局，推動(dòng)下個(gè)階段方案構(gòu)建的自然接續(xù)。

2. 造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：為提供更方便兒童使用的操作方式，并強(qiáng)化五子棋連子概念的延續(xù)，我們對(duì)玩具造型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新定義，將傳統(tǒng)棋子變成組合共生體，執(zhí)行模塊中包含兩個(gè)棋子，顏色顯示上同色和異色都會(huì)存在。棋盤(pán)采用等邊三角的造型，在等距位置放置圓形底座，方便行棋時(shí)進(jìn)行定位，同時(shí)多塊棋盤(pán)可以通過(guò)插接結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)拼合，構(gòu)成多種變形棋盤(pán)，提升博弈多樣性。為貼合博弈過(guò)程變化，將部分執(zhí)行模塊的單邊棋子調(diào)整成翻轉(zhuǎn)部件，當(dāng)滿足條件后進(jìn)行翻轉(zhuǎn)調(diào)整區(qū)塊信息，讓兒童在行棋時(shí)需要進(jìn)行兩重考量，提升方案構(gòu)建階段的趣味性和階段難度。執(zhí)行模塊采用對(duì)稱圓弧進(jìn)行設(shè)計(jì)，在助力信息判別的前提下，方便兒童進(jìn)行抓取；兩端棋子內(nèi)部為空心狀態(tài)，后續(xù)需要放置交互元件。通過(guò)實(shí)體人機(jī)測(cè)試，我們將執(zhí)行模塊的尺寸設(shè)置為60×26×6 毫米，方便兒童使用。棋盤(pán)整體扁平，邊緣采用穿插的拼接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)快捷組合和拆卸。

（二）輔助信息設(shè)計(jì)

基于博弈思維形式和五子棋玩法構(gòu)建的數(shù)字玩具對(duì)信息設(shè)計(jì)尤為重視，因?yàn)椴┺倪^(guò)程的進(jìn)行極其依賴信息呈現(xiàn)。學(xué)齡兒童在體驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行策略構(gòu)建主要根據(jù)場(chǎng)上的顯性信息進(jìn)行排列與組合，過(guò)多的信息介入容易產(chǎn)生復(fù)雜變化，不利于兒童辨別。所以在輔助信息設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)極其考慮可控性和簡(jiǎn)易性。

針對(duì)兒童能夠自主地完成信息辨別和組合，我們通過(guò)方位、顏色的排序來(lái)進(jìn)行構(gòu)建。根據(jù)五子棋連接原則的演化，同色相接確保了在拼搭時(shí)僅存在單一顯示，即執(zhí)行模塊須同色靠近。由于雙端都有棋子需要顧及，在擺放時(shí)會(huì)要求對(duì)多方位的行棋路徑進(jìn)行判斷，并明晰顏色矩陣。該過(guò)程需要兒童通過(guò)顏色和方位的編碼進(jìn)行排列與重新組合，然后尋找場(chǎng)域中存在的相同區(qū)塊進(jìn)行對(duì)應(yīng)，同時(shí)考慮周邊顏色布局和位置約束。由于涉及空間關(guān)系，棋盤(pán)通過(guò)圓形底座提供標(biāo)識(shí)輔助位置辨別；周邊模塊顏色提供組合信息，讓兒童能夠根據(jù)“顏色—方位格點(diǎn)”的編碼形式進(jìn)行排列，構(gòu)建執(zhí)行方案。為避免信息干擾，棋盤(pán)標(biāo)識(shí)采用等距圓盤(pán)，防止距離給方位辨識(shí)帶去阻礙。

當(dāng)顏色能夠相連時(shí)，模塊擺放的角度也會(huì)是博弈關(guān)鍵。在確保同色相連前提下，使另一端的異色棋子擺放在周?chē)遄庸潭ㄇ覠o(wú)法同色相連的落點(diǎn)上成為另一判斷行為，各顏色的分布和異色棋子的放置構(gòu)成輔助信息幫助后續(xù)進(jìn)程推進(jìn)，該過(guò)程從原先的復(fù)合編碼變?yōu)閱雾?xiàng)選擇，看似復(fù)雜實(shí)則判斷簡(jiǎn)單。但也需關(guān)注特殊模塊情況，這有可能成為雙方博弈突破的關(guān)鍵，特殊模塊中棋子的翻轉(zhuǎn)可能產(chǎn)生與原有信息相悖的結(jié)果，在正式執(zhí)行時(shí)關(guān)注并利用，構(gòu)建完整的可行性路徑是優(yōu)劣分析的進(jìn)階，旨在從正反不同角度拓寬兒童對(duì)博弈的認(rèn)知，見(jiàn)圖3。從整體而言，兒童通過(guò)對(duì)顏色數(shù)量和色塊位置的編碼組合展開(kāi)對(duì)弈，過(guò)程中要考慮特殊模塊翻轉(zhuǎn)后造成的場(chǎng)域變化，但受規(guī)則限制模塊擺放僅需針對(duì)單一條件展開(kāi)執(zhí)行，降低了信息識(shí)別難度，滿足了兒童思維提升的同時(shí)，又不會(huì)導(dǎo)致游戲意義的喪失。

（三）智能交互設(shè)計(jì)

在Transpose 數(shù)字玩具中主要分為兩種模塊，一種是包含兩個(gè)同色或異色棋子的執(zhí)行模塊，在游戲中充當(dāng)常規(guī)棋子；另一種是特殊模塊，內(nèi)含通過(guò)Arduino 開(kāi)發(fā)后進(jìn)行集成的智能芯片，主要是讓玩具在娛樂(lè)過(guò)程中存在隨機(jī)性，給兒童帶去更多對(duì)弈樂(lè)趣。

特殊模塊內(nèi)部設(shè)置的編程信息和觸發(fā)方式導(dǎo)致不同的反饋產(chǎn)生，當(dāng)靠近普通模塊后根據(jù)電子標(biāo)簽的觸發(fā)情況執(zhí)行交互映射，同色相連時(shí)內(nèi)置LED 燈亮起提示策略收益，特殊模塊翻轉(zhuǎn)出現(xiàn)音效警示加深兒童對(duì)博弈場(chǎng)域變化的印象，搭建不合規(guī)時(shí)模塊震動(dòng)從側(cè)面提醒博弈規(guī)則。多種交互方式的融入體現(xiàn)了游戲規(guī)程中的不同情形，以此體現(xiàn)博弈的多樣性和可變性。

翻轉(zhuǎn)模塊：模塊形狀同普通模塊，其中一側(cè)棋子可以進(jìn)行翻轉(zhuǎn)換色，但切換后會(huì)通過(guò)聲音進(jìn)行維持3 秒的提示；在重疊搭建時(shí)會(huì)有震動(dòng)警示，見(jiàn)圖4。

標(biāo)簽?zāi)K：模塊內(nèi)兩枚棋子包含LED 顯示屏，在放置后根據(jù)放置位置的電子標(biāo)簽，顯示表情圖標(biāo)，該模塊不會(huì)影響游戲進(jìn)程，主要是為游戲進(jìn)行增添趣味。

（四）具體呈現(xiàn)和基礎(chǔ)機(jī)制

兒童在明確勝利條件下進(jìn)行對(duì)抗性模塊放置，特殊模塊混雜其中，放置規(guī)則根據(jù)五子棋中連接規(guī)則進(jìn)行，通過(guò)先后順序進(jìn)行棋子拼搭，當(dāng)位置確認(rèn)后可從多角度進(jìn)行擺放，這是進(jìn)行博弈的常規(guī)環(huán)節(jié)。根據(jù)周邊顏色辨別使用優(yōu)勢(shì)策略還是次優(yōu)策略是機(jī)制核心，當(dāng)同色居多時(shí)，根據(jù)手上模塊占據(jù)同色最多的區(qū)域是為優(yōu)勢(shì)策略；周邊異色居多，分辨模塊兩端顏色，分別進(jìn)行銜接是為次優(yōu)策略。任意方完成棋子連線（同行、列棋子顏色相同）時(shí)則進(jìn)行積分計(jì)算，也可以進(jìn)行特殊模塊翻轉(zhuǎn)完成回合任務(wù)，增加博弈變化。所有棋子放置完成后對(duì)弈結(jié)束，根據(jù)積分高低判斷輸贏，見(jiàn)圖5。其中的特殊模塊會(huì)通過(guò)感應(yīng)電子標(biāo)簽做出相應(yīng)反饋，加速或阻止游戲推進(jìn)，給博弈過(guò)程制造翻盤(pán)機(jī)會(huì)。

基于博弈思維的形成過(guò)程構(gòu)建游戲環(huán)境，該環(huán)境具備明確的四部分，從明確目標(biāo)到結(jié)果實(shí)施基本由兒童和設(shè)計(jì)玩具進(jìn)行協(xié)作完成。兒童可以通過(guò)放置模塊進(jìn)行目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，實(shí)施過(guò)程通過(guò)信息轉(zhuǎn)載幫助兒童初步了解博弈步驟和思維基礎(chǔ)。

結(jié)論

兒童博弈思維培養(yǎng)日漸成為教育主流，但聯(lián)結(jié)兒童與思維培養(yǎng)的益智類玩具信息表達(dá)不明、使用步驟混亂的問(wèn)題日益明顯，亟須進(jìn)行解決和優(yōu)化創(chuàng)新。本研究介紹了一款以博弈思維過(guò)程為核心并結(jié)合棋類玩法所構(gòu)建的兒童數(shù)智玩具，用于輔助6-12 歲年齡范圍的兒童對(duì)博弈思維有初步認(rèn)知以及掌握部分博弈思維形成過(guò)程，我們希望能為其他研究人員和教育實(shí)踐者提供如何用博弈思維來(lái)促進(jìn)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的解決，以及如何在此過(guò)程中輔助兒童了解相關(guān)信息的見(jiàn)解。

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