多元智能理论视角下AR少儿图书的设计与开发*

吴俊鹏,陈仕品

（西华师范大学 教育学院，四川 南充 637002）

图书在几千年的历史中一直在人类认知世界的过程中扮演着关键性的角色。少儿图书作为儿童认知世界的重要启蒙工具，一直是伴随着儿童成长过程中的良师益友。但是，一方面，随着视频游戏等新兴媒体的出现和强势发展，单纯的纸质书籍开始逐渐丧失对于儿童的吸引力；另一方面，传统的纸质少儿图书过于强调对于儿童语言能力和数理逻辑能力这两方面智能的培养，不利于儿童的全方面发展和个性化发展。与此同时，纸质书籍依然拥有着一些无法替代的优点，例如纸质书籍的可触摸性、收藏性、灵活性以及纸质书籍较低的成本都使得保留纸质书籍的形式成为更为优化的选择。增强现实技术（Augmented Reality，简称AR）的出现为纸质书籍在立体领域的延伸创造了无限的可能，打开了连接真实世界与虚拟世界的窗户，同时为少儿图书多元智能的培养提供了必备的条件。因此在保留纸质书籍特征的基础上，将增强现实技术融入到少儿图书的设计和制作之中所形成的AR少儿图书将会打破纸质书籍形态的界限，带来更为丰富的感官表现和形象，以及更为全面的多元智能的培养形式。

一、AR少儿图书的发展现状

增强现实技术的引入为AR少儿图书创造出了丰富的新兴表现形式。国内的科技公司与出版公司合作尝试制作出一些优秀的作品，例如央数文化（上海）股份有限公司旗下的儿童品牌“小熊维尼”，构建了一个基于AR技术的三维互动学习系统，创造出一系列属于AR少儿图书的充满创新精神的新颖形式，其中“Magnifier NEO”荣获2015年德国IF设计大奖，展现出其强大的创新设计能力。在香港，AR领域的科技公司Realmax与玩具公司巨头孩之宝Hasbro合作开发了一款“孩之宝3D魔法填色乐”的涂鸦应用，该应用通过自身的算法可以实现儿童和图书的多层次互动：一方面，儿童在平面上的涂色可以快速实时生成栩栩如生的3D形象；另一方面，儿童还可以对生成的3D形象进行旋转、缩放等各种形式的互动操作。在国外也有很多优秀的作品，例如索尼公司与《哈利·波特》作者J.K.罗琳合作制作了一本“AR魔法书”《Wonderbook》，它可以通过挥动魔杖、念出《哈利·波特》中的咒语实现与原著中相同的效果，并和从书中出现的“怪物”互动，这样将声音和动作一起作为触发条件是一种全新的交互方式，给我们带来了一些新的启示，同时也为多元智能的培养带来更多的可能性。

经过对一些AR少儿图书产品的比较和分析，可以将AR少儿图书的类型分为两类：①AR图画故事书，以故事为核心，各种多媒体素材为辅助的新兴少儿图书；②AR少儿工具书，其中包括AR识字卡、AR涂色书、AR放大镜、“AR魔法书”等类型，这一类以各种创新的形式为主，带来各种新颖的交互体验。

二、多元智能理论在AR少儿图书中的应用策略

哈佛大学教育研究院的发展心理学家霍华德·加德纳在《心智的架构》(Frames of Mind,Gardner,1983)中首次提出人的智能至少可以分成语言智能、数理逻辑智能、视觉空间智能、音乐韵律智能、身体运动智能、人际交往智能、内省智能七个范畴，后增加自然探索智能和存在智能，并将智能定义为“人在特定情景中解决问题并有所创造的能力”，后逐渐完善形成了多元智能理论（The Theory of Multiple Intelligence）。相较于传统智力理论，多元智能理论进一步揭示了智力的全貌，并且推翻了传统智能理论中只将语言能力与逻辑能力视为核心的智力构成论调。一方面多元智能理论强调对于学生多种智能的全面发展，并不拘泥于一两种智能作为核心，而是将所有智能一视同仁。另一方面多元智能理论强调对于学生的个性化发展，学生有可能在某些智能上优于常人，也有可能在某些智能上劣于常人，应该合理引导，尽力发挥优势与潜力，并且弥补短板与不足。

在设计AR少儿图书时，应该充分考虑多元智能理论中智能的分类，根据不同的智能培养需求，选择不同的媒体和交互方式，再应用至AR少儿图书的开发过程之中，从而形成多元智能理论在AR少儿图书中的应用策略，如表1所示。根据多元智能理论，可以根据不同类型的智能培养需求，综合采用不同的应用策略。例如通过应用丰富的多媒体创设故事情景，应用背景音乐或配乐朗读讲述故事，应用虚拟现实创设虚拟环境，应用人机交互激发儿童的好奇心和探索欲等。

表1 多元智能理论在AR少儿图书中的应用策略

三、多元智能理论在AR少儿图书中心的设计与开发

AR少儿图书主要由纸质书籍和移动端App构成（在一些特定AR少儿工具书中会有一些其他工具的交叉使用）。其中，纸质书籍和移动端App的设计和开发，在设计的过程中两者应该是紧密联系在一起的，以要求整体设计风格的统一并且为各自的发挥预留相应的空间；然而在开发的过程中为了不影响总体的开发效率，两者应该相应分离确保开发总体进度。

1.设计与开发的原则

（1）以多元智能理论为基础

将多元智能理论视为基础分为两层含义，一方面是要以各种各样的设计语言或者开发语言来时刻注意多元智能的激发、培养与合理引导；另一方面则是将多元智能理论放在设计过程中进行分析和讨论，首先确定以哪一种或者哪几种智能的培养为核心，下面的设计和开发流程将以此为基础。

（2）遵循儿童发展特征

对于不同年龄阶段的儿童作为AR少儿图书设计面对的主要对象，应该遵循不同年龄阶段儿童的不同发展特征。要明确自己的设计目标，在设计的过程中要不停地检查和审视是否有所偏移。同时在设计上要仔细分析和讨论使用的素材，是否适合于当前儿童对象的使用、所使用的颜色搭配是否能够恰到好处、所使用的音视频素材是否能够被充分理解和欣赏、所使用的形象设计是否能够被认可和接受等。

（3）以创新交互体验为主要驱动力

国内外相关的AR图书让用户体会到源源不断的创造力以及AR技术所能够带来的无穷的潜力。因此，在设计AR少儿图书时，应该以用户的交互体验为主要驱动力。每一部带来全新交互体验的作品都会打开一扇全新的窗户，只有在交互体验上不断尝试创新，才能够不断推陈出新，在AR少儿图书领域保持全新的活力。

2.设计流程

AR少儿图书的设计流程如图1所示。其中纸质书籍设计与软件设计部分需要密切联系。

图1 AR少儿图书的设计流程图

（1）核心主旨的确立

本课题研究的AR少儿图书是由纸质书籍与移动端App所构成。为了让设计和开发工作拥有统一并且完整的风格，应该尽早确定AR少儿图书的主旨，主要包括：所使用图书的主要儿童年龄层，核心开发所涉及的主要智能，整体AR少儿图书设计的核心意义，纸质书籍与移动端App开发的设计原则。

（2）纸质书籍设计

纸质书籍在几千年的历史之中一直占据着重要地位，纸质书籍的设计经过历史的熏陶已经非常完善。但同时因为少儿图书的一些特征与传统纸质书籍有不同之处，有一些特殊的设计过程：①书本结构设计。在传统纸质书籍的设计中几乎不需要考虑，只要结合文本内容的体量简单设计即可。而少儿图书的设计因为与儿童的活泼个性相结合可以更加活泼，便可以设计出一些极具创新意识的个性书籍结构。②亲子互动的设计。亲子互读作为少儿图书阅读中非常重要的一部分已经被越来越多的人所接受，但是在AR少儿图书的设计理念中，亲子之间的互动不应该只是局限于简单的亲子互读，可以有更多的亲子互动方式被开发出来并使用到AR少儿图书的阅读过程中。③书籍艺术风格的设计。在传统纸质书籍的艺术风格设计中可以使用任何与题材相符的甚至是各种天马行空的艺术风格，然而在少儿图书的设计之中则需要严格按照不同年龄层儿童的不同发展特征，例如对于幼儿阶段的儿童，过于鲜艳的色彩构成会夺走儿童自身较为薄弱的注意力，因此在一些少儿图书的在颜色的使用上被限制在经常使用的三种颜色之上。当然这只是其中一种解决方式，如果能够在AR少儿图书的核心使用价值不被影响的情况之下带来更多更加丰富的艺术风格，亦可以对儿童的创造性思维有一定的启发作用。

（3）软件设计

①软件设计需要确定的是移动端App所需要实现的功能，对于软件成型后的形象有一个较为全面的认知。②根据所需功能的需求来确定应该使用的开发工具，如今随着技术的不断成熟与发展，有着非常多的开发软件可以实现AR类软件的开发。与此同时，不同的开发工具又具有各自不同的特点，根据开发的需求确定适合的开发工具可以带来事半功倍的效果。③根据对于软件的不同需求对软件的结构进行设计，如何能够更加有效地完成和纸质书籍相配套的功能将是非常重要的考虑因素。当总体的程序结构设计制定下来之后，需要根据在前面首先确定培养的主要智能，选择与之相配套的多媒体素材类型。④要确定整体软件设计过程中所使用的素材的艺术风格，尽量与纸质书籍中素材所使用的艺术风格相一致，实现纸质书籍与移动端App在设计艺术风格上的统一性。

四、AR图画故事书《一只孤独的狐狸》开发流程

《一只孤独的狐狸》是一部基于增强现实的原创少儿图画故事书，整体由纸质书籍与移动端APP（以安卓端为主）构成。图画故事书脱胎于插画，在国内是在海外图书引进的影响下产生的新的图文交互形式，具有较强的叙事性，同时也具有寓教于乐的艺术表现特征。图画故事书已经成为了儿童对于世界认知的重要途径，在儿童和父母等亲人一起阅读的过程中，不仅能够培养儿童的语言智能和逻辑智能，同时也可以通过故事情节引导对于存在智能与内省智能等产生一定程度的影响。借助于增强现实技术的支持，通过多媒体素材的使用可以为更多智能的培养提供可能。AR图画故事书《一只孤独的狐狸》在纸质书籍的基础上，通过音乐、配音等音频资料以及三维建模的使用，对于儿童的语言智能、逻辑智能、内省智能、音乐智能和空间智能等智能的培养提供了一种新的思路。

1.核心主旨的确立

将多元智能理论视为基础分为两层含义，一方面是要以各种各样的设计语言或者开发语言来时刻注意多元智能的激发、培养与合理引导；另一方面则是将多元智能理论放在设计过程中进行分析和讨论，首先确定以哪一种或者哪几种智能的培养为核心，下面的设计和开发流程将以此为基础。

2.纸质书籍的制作

《一只孤独的狐狸》的纸质书籍本身亦是一部完整的图书，在没有移动端App进行配合使用时也可以作为一本完整的图画故事书供读者进行阅读。整体的设计开发制作过程也与传统纸质书籍的设计开发过程基本一致，在纸质书籍的设计制作过程中使用的软件包括ペイントツールSAI、Adobe Photoshop、Adobe Indesign 等。

（1）故事角色与情节设计

《一只孤独的狐狸》讲述狐狸在森林里发生的一系列童话故事，故事角色皆为动物，在角色设计风格上抛弃了较为常见的动物拟人风格以及严格写实风格，使用的是在儿童可以接受的同时又不失动物常识的日韩动画风格。本故事设计初期，在角色选择上考虑了狐狸、松鼠、仙鹤、小鸟、猫头鹰、小狗、小猫等动物，结合森林里所生存动物的特征，以及一些情节设计上的深入思考，决定选择狐狸作为主要角色。

《一只孤独的狐狸》所讲的是关于一只狐狸的童话故事，在这片森林里面有着一只小狐狸，自从它记事起就是这片森林里唯一的一只狐狸，没有同伴陪在身旁，它感到非常孤独，于是决定前往森林深处找寻自己的同伴。在此基础之上展开的故事发展，以主角狐狸与其他在森林里的不同动物角色之间的互动为主要的情节递进，表现出在路途之中其他动物角色对于主角狐狸的关怀之情，表现出不同种族之间的和谐相处。最后在与树神的对话之中将整体故事的整体涵义进行升华，旨在促进儿童对于不同种族之间和谐相处的认知，只要大家都抱有友爱之心，皆可以成为重要的同伴，要对这个世界上不同种族的人、不同民族以及与自己不相同的人都善良地对待和相处。

（2）交互设计与艺术风格选择

传统少儿图书中的亲子互动模式主要以亲子互读为主，随着增强现实技术的加入，AR少儿图书带来了更多的可能性，一些优秀的AR少儿图书也带来了亲子之间更多的互动模式，例如亲子之间的音乐互动、肢体互动等，同时亲子互读模式也可以借助软件的配合带来更好的表现。此书所采用的亲子互动方式即为借助于移动端软件配合的亲子互读。《一只孤独的狐狸》在艺术风格上选择的是向外光派有所侧重，外光派即为印象派，特别注重于对光线和色彩的细致使用，同时又尽量不要达到印象派的强烈效果，保留大部分的细节。纸质书籍的部分展示如图2所示。

图2 纸质书籍部分展示

3.移动端App的开发

《一只孤独的狐狸》移动端App依托于Unity 3D平台所构建的Vuforia开发环境，Vuforia是众多AR开发SDK中最受欢迎的一款。Unity 3D采用交互的可视化开发环境为主，能够带来更加便捷的开发体验，同时因为可以将游戏软件发布至 Windows、Mac、iOS、Android、Wii、WebGL等多平台，能够简化多平台软件开发的流程。

图3 软件使用效果部分展示

在软件开发之前，首先需要进行软件结构设计。软件结构设计是一个将软件需求转化为软件表示的过程，是宏观上对于软件的整体结构、程序结构、文件结构、数据结构、接口等的设计。随着软件复杂程度的上升，软件结构的设计从可有可无开始变得尤为重要，其目标在于通过各种技术手段，将软件的系统需求转化为数据结构、模块结构的表达形式，并且符合相应的性能、可靠性、安全性等要求。《一只孤独的狐狸》移动端App的测试与发布前后经过16个版本的尝试以及修改，已经完整实现软件需求，可以完美地实现与纸质书籍的搭配使用。在将软件发布为Android程序之后，在不同Android品牌的多部手机上试行功能上的测试，查找遗漏的问题与漏洞，并进行最后的修改与完善，完成后将最终版实行封装与发布。软件使用效果的部分展示如图3。

五、结束语

在整个设计与制作的过程之中，暴露出了一些问题与不足。首先较为遗憾的是因为笔者才疏学浅没有能够带来AR技术更多功能上的展示。其次，通过整个设计与制作过程的反思，发现少儿图书的核心还是优秀的内容，不管是传统纸质书籍还是新式AR图书，都应该注重优秀内容的制作。少儿图书与AR技术的结合为少儿图书的新形式展现了一种新的思路，AR少儿图书凭借着增强现实技术的强大力量与不断寻求改变的创新精神，能够实现对于儿童多种智能的培养，一方面可以实现对于儿童幼儿阶段多元智能的启蒙；另一方面可以实现对于儿童所擅长智能的尽早发现，及时帮助以促进儿童的个性化发展。随着信息技术的不断发展以及更多创新形式的出现，为传统的纸质书籍注入了新的活力，也为未来书籍的形式提供了更多的想象空间。