游戏型儿童学习软件的交互设计

张岸　胡卫星

摘要：游戏型儿童学习软件具有教育性和游戏性的双重特征。该文对游戏型儿童学习软件的交互设计原则进行了分析，并在此基础上从视觉、听觉、触觉三方面探讨了用户界面的交互设计，从游戏化设计和学习过程支持两方面探讨了学习内容的交互设计。

关键词：游戏；学习软件；交互；设计

中图分类号： TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）13-2991-02

1 概述

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出要推进儿童教育信息化进程，促进儿童教育领域的教育内容、教学手段和方法现代化。[1]游戏型儿童学习软件将信息技术和学习内容有机结合，通过“寓教于乐”的学习方式，能够有效激发儿童学习的积极性，促进儿童对学习内容的理解和强化，培养儿童自主探究能力和协作学习能力。良好的交互设计能够使儿童有效融入到游戏化的学习内容中，及时获得必要的反馈信息和学习支持，提高儿童的学习效率。

2 游戏型儿童学习软件与交互设计

游戏型儿童学习软件是指提供和控制一种富有趣味性和竞争性的学习环境，激发儿童的学习动机，使儿童在富有教育意义和学习目标的游戏活动中积极主动学习的软件。因此游戏型儿童学习软件既具有明显的教育教学性，又具有游戏的基本特征。[2]游戏型儿童学习软件不同于带有教育性的教育游戏软件，游戏型儿童学习软件有明确的学习目标和完整的学习内容，软件中的游戏或游戏化设计是为更好实现学习目标而采用的一种手段和途径，而不是存在形式。

广义的交互设计是指“所有与数字和交互相关的产品设计”。[3]交互设计最早在商业领域产生，后来逐渐发展到其他领域。学习软件中的交互设计是指儿童在使用软件过程中，为完成学习任务而与软件系统或他人进行的双向通信设计。因为游戏型儿童学习软件具有教育性和游戏性的双重特征，因此交互设计既要考虑到增加游戏可玩性和趣味性的交互，又要考虑到传递和获取有效学习信息的交互。

3 游戏型儿童学习软件的交互设计原则

3.1 适合儿童的能力需要

对学习软件的使用对象进行分析，是交互设计的起点，也是影响交互设计质量的重要因素。儿童作为游戏型学习软件的使用对象在生理、心里和认知能力上处在形成和不断发展的过程中，而且不同阶段的能力变化较大。因此，交互设计要首先针对使用学习软件的儿童的能力特征进行分析，并在此基础上为其设计能够有效识别和掌握的交互信息与交互控制。

3.2 游戏情景的真实再现

儿童的抽象思维能力比较弱，因此需要具体形象的信息来完成学习，模拟具体情景进行游戏化设计不仅可以提供生活化、形象化的信息，还可以通过游戏的形式激发儿童学习的积极性。而要使情景与游戏感觉有机结合在一起，合理的交互设计必不可少，而且设计中要重点把握儿童对情景的认同度、游戏背景下的操作体验和学习信息的及时呈现。

3.3 自主探究的激发与维持

游戏型学习软件的主要优点之一就是能够有效激发儿童自主学习的积极性，并使学习持续进行。交互设计要利用形象刺激手段和奖励机制充分调动儿童学习的主动性和积极性，使其能够在不同的游戏情境下依靠自己的探索和努最终完成学习任务，并形成解决问题的能力。

3.4 学习过程的有效支持

儿童在使用软件进行学习时，需要得到足够的支持才能使学习持续下去，而有效的交互是提供学习支持的主要途径和根本保障。在交互设计中，要为儿童学习提供足够的学习资源，必要的信息反馈，适合的信息呈现形式，使其能够顺利完成自主学习。对于需要通过合作来完成的学习内容还要设计相应的联机交互模式和协作交互内容。

3.5 交互界面的科学易用

交互界面是显性交互中的重点设计内容，对儿童学习的影响也最为明显。交互界面要符合儿童的认识习惯和认知能力，界面风格要与学习内容和游戏内容相一致，呈现的画面内容要简明扼要和重点突出，呈现的信息形式要生动具体和有吸引力。交互界面设计还要考虑游时画面的情景和学习内容的联系，以及游戏时的操作引导和信息提示。

4 游戏型儿童学习软件的交互设计

游戏型儿童学习软件的交互设计内容主要包括用户界面交互、学习内容交互、知识建构交互三个方面。用户界面交互和学习内容交互属于显性交互设计，而知识建构交互需要在大脑中完成，属于隐性交互设计。但知识建构是在儿童与界面交互和学习内容交互过程发生的，因此，游戏型儿童学习软件的交互设计主要体现在用户界面交互和学习内容交互上。

4.1 用户界面的交互设计

用户界面是儿童与学习软件进行信息传递的主要途径。用户界面主要通过视觉、听觉和触觉三种感官刺激来完成信息交互。

4.1.1 用户界面的视觉交互

人类的知识经验有83%是通过视觉获得的，因此用户界面的视觉交互设计至关重要。用户界面提供的视觉信息元素有窗口、图形、符号、指针、按钮和文字等，这些元素的大小、形体、颜色和布局直接影响到儿童学习的感受。因此，视觉交互要根据儿童的生理，心里特征进行设计，并使画面简洁易懂，布局合理，色彩和谐，内容与形式一致。另外，由于儿童的认知能力和计算机使用能力有限，在设计时尽量使用形象具体的图形和符号，从而降低儿童识别信息的难度，加速儿童对学习内容的理解。对于必须使用文字说明的内容，要做到文字简练，表述清楚，同时还可以将文字适当放大或艺术化处理，降低儿童因外部认知负荷加大而带来的厌烦情绪。

4.1.2 用户界面的听觉交互

听觉是人类感知外界信息的第二大途径，在游戏时，画面信息和声音信息配合在一起，可以让儿童获得更立体、更完整的游戏体验。听觉交互设计中的声音元素有背景声音，游戏声音，点击超媒体（按钮、图标或文字）时的提示声音。设计时要以满足儿童的心里需要为目标，努力做到声音悦耳动听，节奏合理、信息明确，画面与声音同步。听觉交互中除了要设计符合游戏内容的主题声音和特效声音外，还要设计适合缓解儿童学习疲劳的背景音乐，与学习内容相配合的讲解录音、信息提示音等。为了满足不同儿童的学习需要，声音交互可以设计多套方案，让儿童根据自己的喜好进行选择。endprint

4.1.3 用户界面的触觉交互

人类通过触觉获取的知识经验虽然不及视觉和听觉，但通过触觉可以进一步完善和强化从视听觉所获取的知识经验，并提高动手操作能力。用户界面的触觉交互主要是通过操作鼠标、键盘、游戏控制器等输入设备来实现的。在进行触觉交互设计时，要考虑儿童对各种输入设备的操作能力，尽量减少儿童在掌握操作上所花费的时间精力，对于没有使用经验的儿童可以进行必要的前期训练，当儿童己经熟悉某种操作习惯时，后续的学习或游戏操作应尽量保持相同的模式，而对于有变化的操作内容要给出形象具体的指导说明。

4.2 学习内容的交互设计

学习内容交互是设计中的重点，它直接影响到儿童的学习感受和知识建构的质量。学习内容交互可以从游戏化设计和学习支持两方面来分析。

4.2.1 学习内容的游戏化设计

1） 游戏情境的设计。创设游戏情境可以为儿童提供一个形象具体的学习环境，使儿童的学习兴趣和想象力得到激发，促进儿童知识建构的形成。游戏情境的设计要为儿童提供可以相信的故事情节或优美、刺激的游戏环境，使其能够在游戏中全神贯注。不同学习内容所设计的不同游戏情景要根据儿童的接受能力在保持连续性的同时，具有一定的创新性，使儿童不断得到新的信息刺激。另外，游戏情景的变化要符合儿童认识的逻辑规律，要使儿童能够对该情境下形成的知识建构做出正确的判断。

2） 游戏任务的设计。游戏型学习软件需要将教学目标和学习任务以游戏任务的形式表现出来。通过挑战不同的游戏任务，既可以激发了儿童的学习动机，还可以提高儿童分析问题、解决问题的能力。在设计游戏任务时，首先要考虑教学目标的定位和层次，确定相关的学习内容，形成相应的学习任务，再根据创设的游戏情景设计游戏任务。游戏任务要与学习任务一一对应。游戏任务中可以不出现学习内容的直接表述，但游戏任务完成过程中所形成的知识要与学习内容一致。

4.2.2 学习过程的有效支持设计

1） 学习过程的内部支持设计。内部支持主要指学习软件本身提供的指导性资源和奖励机制。儿童在使用游戏型学习软件时主要是通过完成游戏任务来掌握相关的学习内容，学习过程主要以自主学习为主。因此，良好的指导性资源能够让儿童顺利的进入到游戏情境中，快速判定自己在游戏中的角色和位置，还能及时为儿童提供解决任务的线索和工具，帮助儿童最终完成所有的

（下转第3000页）

（上接第2992页）

游戏任务。完善的奖励机制可以提高儿童的学习的兴趣，增加儿童克服苦难的勇气和动力。奖励机制的设计要满足儿童不断提高的心理需求，奖励的规则既要符合儿童的实际能力，又要对儿童充满诱惑力和创新力，奖励的形式既可以是不断累计增加的虚拟物品或等级身份，也可以是单次或多次出现的多媒体信息。

2） 学习过程的外部支持设计。外部支持主要指师生间的交流合作和教师的专业指导。交流合作可以使儿童更全面，更科学的理解游戏背后的学习内容。在交流合作的设计中，要为儿童提供简单易用的通讯工具，并能实现一对一、一对多和多对多等多种交流方式。游戏任务也可以加入小组合作型的设计，使儿童能够自主结合，各自扮演不同的游戏角色，分担不同的游戏任务。专业指导可以使儿童获得有针对性的学习帮助和评价。老师是专业指导的主要实施者。在儿童进行游戏学习前，学习中和学习后都需要老师的参与和指导。游戏过程中的学习指导是设计的关键，老师若想让儿童不脱离游戏环境并得到相应指导，就需要在游戏中为老师设定一个合适的角色，使之贯穿游戏的始终，同时它又能很好的与儿童在游戏中的角色相配合，在提供指导的同时，不影响游戏的进行。

5 总结

以上是对游戏型儿童学习软件交互设计的探讨。在对交互设计总体原则进行分析的基础上，研究了显性交互中用户界面交互和学习内容交互，使之能够促使隐性的知识建构交互的发生。但游戏型学习软件中影响儿童学习的交互设计不止这些，还有很多的内容需要我们去发现和设计，因此，希望有更多的人能够参与到这项研究中来。

参考文献：

[1] 国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A01_zcwj/201008/xxgk_93785.html.

[2] 黄家荣.多媒体课件制作原理与应用[M].成都：西南交通大学出版社，2005.

[3] 李四达.交互设计概论[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4] 马颖峰，杨栋.探究式教育游戏的学习交互设计[J].现代教育技术，2010（5）：45-49.

[5] 杨明朗，郭峰，刘贺.儿童学习型游戏人机交互界面的设计研究[J].包装工程，2012（11）：45-48.endprint