学龄前儿童教育软件的亲子交互设计研究

范雅静

(华南理工大学设计学院 广东 广州 510000)

一、学龄前教育软件中亲子交互设计的重要性

近年来的研究发现，父母与儿童共同参与活动过程中，互动的形式会因为活动材料的不同呈现差异化。应用程序相对于传统的学习物料具有可交互性，应用程序材料的交互形式影响共同学习过程中家长与孩子的互动形式。软件应用内置的交互会获取家长或儿童部分的注意力，一方面这可能会减轻家长的负担，提供有趣的体验，起到共同支持儿童学习的积极作用。另一方面也可能造成干扰或中断，降低家长对的儿童促进作用。因此，在教育应用中，交互设计应该考虑亲子场景下家长对儿童学习的支持。

二、影响学龄前的儿童学习的关键因素

学龄前儿童的认知处于发展中的状态，学习方式有其特殊性。相关理理论包括认知发展理论和学习支持理论。

(一)个体认知发展水平

研究表明，不同年龄段、成长环境下的儿童个体的能力水平上差异较大，主要包括注意力、记忆力、分析能力、耐心、精细动作能力、体力。需要建立合适的可用性标准，使得针对儿童的产品有普遍适用性及评判标准。

认知科学认为儿童认知能力有由低阶向高阶发展的规律，皮亚杰的认知发展阶段理论，把儿童的认知发展分成以下四个阶段：感知运算阶段(0-2岁)、前运算阶段(2-7岁)、具体运算阶段(7-11岁)、运算阶段(从11岁后)。

认知科学虽然对儿童认知能力与年龄关联性的结论不一致，但都认同儿童的认知是由具象到抽象、抽象到逻辑推理的发展过程。本文主要聚焦在学龄前的幼儿阶段(3-6岁)，该阶段心理和生理都在迅速发展中，从理解孤立的信息到理解相互联系的复杂信息，从以自我为中心到开始考虑他人的感受和观点，从语言识字能力发展到阅读写作能力，学习模式也从简单的模仿重复逐渐发展出逻辑能力和自我意识，能理解场景与更复杂的故事情节、理解抽象符号。学龄前儿童需要通过感知大量具象事物与具象事物的发展过程，逐步发展思维能力。学龄前教育软件应该根据该阶段的发展特点作出针对性的设计。

(二)促进学习的教育支持

《学习科学》的研究结果提出了一种支持式的教育方法，其中包括四项经过实证的学习要素：学习主动性、学习过程的高投入、有意义的学习、高质量的社交互动[7]。研究成果已经部分应用在教育应用程序的设计上。

与孩子有情感关系的角色，偶然的社交反馈如玩游戏、回答问题，对年幼的孩子尤其重要。以芝麻街为例，当有父母参与并提供有效的共享阅读行为时，例如开放式问题和让孩子看完后回忆故事，孩子能更好的理解电视故事并学习词汇；当父母让他们说出数字和字母时他们的学习能力更强。

与此同时，家长的过度干预对孩子的学习有负面效果。自主控制被认为是应用程序吸引注意力的一个因素，例如与成年人一起阅读电子书的儿童在控制鼠标时比成年人更关注故事，当成年人控制鼠标时，孩子的注意力就会随着多次阅读而减弱。

三、学龄前儿童教育软件亲子交互设计的要素与实例研究

作者从教育软件的教育性、适应性、亲子功能三个维度，提出不同的设计要素如下。

(一)“脚手架”目标系统——为家长提供教育依据和指导

“脚手架”概念源于建构主义学习理论中的支架式教学，即为学习者建构对知识的理解提供的一种概念框架。“脚手架”通过指导将学生独立解决问题的认知发展水平提升至外界指导下解决问题的潜在发展水平。家长作为脚手架的执行者需要了解儿童的当前发展水平、潜在发展水平目标。

家长需要针对学龄前儿童特点给儿童选择学习内容、需要评估儿童使用学习应用的效果并做出相应调整。因此，家长需要知道儿童的能力水平、任务的针对性，需要组织和逻辑性较强的目标系统，具体包含评估、指引、调整三个方面。

(二)认知支持——满足家长与程序共同支持孩子的需求

认知支持包括程序内置的交互与家长的外部支持两方面来源。程序的反馈与奖励主要是为了让儿童能够保持专注和兴趣，指游戏化的激励机制，形式包括勋章、贴纸、分数和解锁新级别等。家长的外部支持包括社交和知识两方面。

1.家长的社交支持：家长提供的良性社交反馈包括温暖的情绪氛围、父母对孩子自主性的支持。其中情绪氛围与家长个体的特征影响较大，交互设计上可通过应用内的语音等元素渲染愉快的情绪。家长对孩子自主性的支持是共同使用时的直接指导，形式多为对话提示(conversational prompts)，已有研究表明，对话提示能支持儿童学习自然知识。通过询问屏幕上的内容或将其与之前的事件联系起来，成年人鼓励孩子们从记忆中回忆并复述信息。家长也可以通过在屏幕上和现实世界之间建立直接的联系来支持象征性的理解。应用程序内可考虑给家长提供互动的物料和互动指导。由于家长个体间的能力水平差异较大，设计上可以给家长提供一些供选择的主题，同时给孩子提供合适的反馈方式。

2.家长的知识支持：由于每个儿童个体能力发展的差异，内容难度很难做到完全符合每个个体。一方面可通过技术手段实现基于个人情况的自适应学习系统。另一方面提供拓展素材供家长选择，家长可依据儿童的自身情况，在完成基础任务后选择性完成拓展内容。

(三)共同游戏——为家长的参与而设计

共同参与首先需要设计合理的轮流或协作的玩法规则。避免家长对孩子的过多干扰。其次，孩子和家长对学习的成就感有较大差异，儿童喜欢毫无目的的单纯挑战和冲突。而成人则是以目的为导向的完成既定任务[2]。共同游戏的形式和激励系统应当同时考虑儿童和家长两个角色。

四、学龄前儿童的亲子教育软件的研究展望

随着移动设备技术的发展，教育应用的交互形式不仅仅局限于图像、声音。AI技术可以令教育软件更加智能化，体感技术与物理屏幕技术通过提供更多的互动形式增强过程的参与感。新技术带来的形式创新与智能化下，包括孩子在内的父母主导使用的应用程序在设计时也应该考虑儿童与家长的共同参与。学习过程应该是愉悦的，未来儿童的学习提倡主动自主。教育呈现早龄化和智能化的当今时代，设计高效快乐的学龄前教育应用是未来发展的必然方向，然而当前我国在这方面的研究较少。对于这类应用，我们要将幼儿的心理、生理以及行为研究与技术进步带来的新方式结合，在此基础上还需要进行大量的实例探索，才能真正推动教育应用的研究并创造社会价值。