学科融合视角下教育类玩具设计研究

郑晨 向言词＊

（湖南科技大学建筑与艺术设计学院，湖南 湘潭 411100）

随着社会的发展与国民素质的提高，大众对教育的重视程度日益提升。近些年教育类玩具凭借着趣味性的游戏化教育模式，在众多教育类产品中脱颖而出，为用户所青睐。然而目前市场上的教育类玩具水平参差不齐，存在同质化严重、学科架构混乱、教育功能夸大其词、游戏互动与知识传递不匹配等问题，究其原因是缺乏对背后教育本质的深入探究。现结合学科融合理论优化教育类玩具设计，旨在实现教育高效输出的同时提升用户的游戏体验。

1 学科融合与教育类玩具的结合

1.1 学科融合概述

面对快速发展、信息爆炸的世界，传统的单向机械思维难以应付日渐复杂的社会环境。原本分门别类的事物开始被新的概念统摄，学科间的界限变得模糊，大量原有知识被新知识所涵盖替代[1]。为顺应时代发展形势，培养创新型人才，许多国家将突破分科教育作为学科改革的重点之一，学科融合等跨学科教育理论相继步入人们视野。

学科融合是指把多个学科基于特定知识点或某个主题统整在一起进行教学[2]。由于各个学科都存在相对独立的知识体系及学科特征，因而需在尊重学科差异的基础上对相关知识进行渗透组合，充分发挥多学科效能，重构富有内在逻辑的学科架构。其理论最早出现在课程教育领域，并被广泛应用于课堂教学、课程改革、教学活动等教育实践中，而后随着教育形式的多样化发展，开始逐步渗透到教育类玩具之中。

1.2 教育类玩具结合学科融合的必要性

相比于单纯追求趣味性的普通玩具，教育类玩具在体验游戏乐趣过程中所附带的学习意义才是优势所在，可在满足用户情感需求的基础上收获切实的成长。而为了满足当下社会对跨学科人才的需求，教育类玩具中所涉及的学科种类日趋多样。这给玩具中教育目标的实现带来了难题。因此，如何为用户创造更有价值的教育输出，成为该类玩具设计的重要方向。

而学科融合理论能够直面教育本身，保证教学效果的连续和有效[3]，可有效解决教育类玩具中存在的架构混乱、知识虚浮等问题。学科融合将多学科知识点于相应逻辑线上融汇贯通，构建合理系统的学科架构，并将其确切落实到玩具的游戏机制中，使知识点在互动过程中得以显现。学科融合视角下的教育类玩具可减轻用户不必要的认知负荷，帮助用户在游戏化学习互动中更系统高效地掌握多学科的知识技能。

2 学科融合引入教育类玩具的可行路径

将学科融合引入教育类玩具的可行路径主要有3 种，按融合程度排序分别为渗透、整合、综合,详细特征拆解见表1。3 种路径皆为学科融合的有效途径，并无优劣之分，分别适用于不同情况下的教育类玩具设计。

表1 学科融合引入教育类玩具的可行路径特征拆解

2.1 渗透

众所周知，不同学科之间存在难易之分。复杂且概念抽象的学科仅凭其公式化的知识呈现形式不易为受众所理解。而对于追求娱乐性与教育性并存的教育类玩具而言，如何简化复杂学科的知识呈现形式尤为重要，这其中避免不了简易学科的帮助。在融合路径中，有一种路径将一门学科作为简化媒介与另一主学科相融，目的就是促进复杂学科的转化，帮助用户以通俗易懂的形式掌握复杂抽象的知识点，可将之称为“渗透”。例如Cubetto编程玩具（图1），其内部的学科融合形式就与“渗透”相吻合。Cubetto 从复杂的编程学科架构中提取出最为基础的原理与功能，并将这类抽象的理工科原理与功能以色彩形态学的简易形式展示，以此来辅助低龄儿童对编程知识的理解。

图1 Cubetto 编程玩具

2.2 整合

单一学科往往存在一定知识界限，无法满足某些主题性教育类玩具中的知识结构需求。而所谓的“整合”是指将两门或以上的选定学科相结合，目的是拓展同主题下的学科知识面，使知识传递不再局限于单一学科内，从而拓宽学习者的知识广度，十分便于主题性教育类玩具的知识结构整理。例如Kiwico 世界盒子玩具（图2）即通过“整合”的融合路径，以探索世界为主题，将地理、生物、艺术等学科知识相互融合，从多个角度灵活拓展学科知识面。Kiwico 打破了单一学科传递知识的局限，以更丰富多样的游戏形式深化用户对相关知识的横向与纵向理解。

图2 Kiwico 世界盒子玩具

2.3 综合

“渗透”与“整合”两种路径相较于“综合”的最大特点是具有较为显著的学科特征，它们通常以显性学科特征为亮点来吸引相应的用户人群，对教育的重视程度在娱乐之上。而“综合”则讲究超学科探索，不再囿于学科本身是否显著易懂，可玩性往往大于上述两者。它以情境问题为基点，按照解决问题所需的知识点构建框架，目的是优化情境问题中的学科构成，促进对用户解决实际问题能力的培养。例如HABA 去购物桌游玩具（图3），操作者在市场购物的限定情境之下发现、分析、解决问题，并通过一步步试探纠错来完成既定目标。用户在此过程中既可获取相关图像识别、钱币使用等知识，又可锻炼应对问题的能力。

图3 HABA 去购物桌游玩具

3 学科融合视角下教育类玩具设计关系模型

通过融合路径研究与教育类玩具设计流程分析，将融合路径分化拆解至教育类玩具设计流程之中，发展形成学科融合视角下教育类玩具设计关系模型（图4）。而后将基于教育类玩具设计流程中的3 个重要步骤节点——中心点、起点、终点，论述5 个设计环节间的位置关系。

图4 学科融合视角下教育类玩具设计关系模型

3.1 中心点（用户中心原则）

诺曼说，以用户为中心的设计是避免犯错误的一个根本途径[4]。教育类玩具以提升用户能力、愉悦用户心情为主要目标，因此其设计流程任一环节都是无法脱离用户而存在的。用户的行为习惯、思维方式、生理结构、心理状况等影响因素将贯穿教育类玩具设计流程的始终，为设计的各个阶段提供指向性的参考。例如在最初构建游戏学科架构时，就需着重考虑目标人群的现有知识层级，而后才能根据需求丰富学科架构。最终所构建的学科架构应在其可理解吸收的程度上，稍高于现有知识层级。后续过程中的主题背景、互动机制、视觉形象的设定也不例外，都需按用户所需进行优化改良，以期达到最优目标。

3.2 起点（学科架构前置）

教育类玩具的价值是为了让游戏化学习事件开展得更加顺畅、合理[5]。究其根本，玩具是人们为达到教育目的而选择的趣味性载体，而其中教育最本质的知识体系则蕴藏在设计初始的学科架构之中。因此为实现用户所需的教育目标，选择并构建合理的学科架构是教育类玩具设计的起点。学科架构将直接影响之后主题背景与互动机制的设定。主题背景的选择需迎合学科架构中的知识体系，将各个所需的学科知识要点纳入其中。互动机制则承担着调和学科知识的任务，让学科知识以趣味游戏互动的形式呈现于用户眼前。若在设计之初不重视学科架构的构建，后续的设计环节将成为无根之萍，虚浮且不定。

3.3 终点（视觉形象综合）

视觉效果往往决定了用户对产品的第一印象，因而视觉形象设计是产品设计中不可避免的一环，教育类玩具也不例外。视觉形象设计并不是凭空想象塑造的，而是在主题背景、互动机制、用户人群的限定范围内进行个性化的视觉打造，使其整体的外观呈现能够综合各个信息要素，清晰美观地传递到用户眼中。教育类玩具的视觉形象虽在各种先决条件的框架中塑造成型，但它仍存在灵活的创意空间，除艺术加工外还可通过辅线对限定因素进行细微的调节。设计本身就不是按部就班的陈旧系统，各环节间的相互调节是常态，在主线进行时可通过辅线进行局部反推调节，如此既不影响流程的整体推进，也可增加设计活动的灵活性。

4 学科融合视角下教育类玩具设计实践

通过对学科融合视角下教育类玩具设计关系模型的阐述，能清晰观察到学科融合在设计流程中的对应关系。教育类玩具中的学科融合并非仅限于单纯的学科知识融合，只有将学科融合程度深入至玩具设计的方方面面，才能更高效地完成其教育目标。后续将以最基础的幼儿搭建积木玩具为例，从知识融合、背景融合、机制融合、视觉融合以及综合融合5 个角度进行学科知识融合视角下的教育类玩具设计。

4.1 知识融合

市面上的幼儿搭建积木种类繁多，大多以锻炼幼儿的感知能力、动手能力、创造能力或逻辑思维为教育目标。若想对此类产品进行创新，除了改变积木的外观形式、搭建结构外，还可从新知识的融入着手。新知识的选择应首先考虑幼儿的现有认知程度，而后结合积木玩具的特性，并融入易为幼儿所接受的学科知识。

对于幼儿而言，积木的构建过程是他们对于内心世界的外化表达，这种表达无声有形，融入了他们对于世界的认知以及思考。因此本次搭建积木设计以全力促进幼儿的自我表达为教育目标，在搭建积木的色彩、形态、工程结构等原有的学科知识基础上，融入了语言和绘画的新要素，形成了结构、语言、艺术三学科协同作用的学科架构。希望幼儿能在搭建之余，通过新的自我表达形式与更多的人分享搭建的乐趣，以此形成更持久的成就感。合理的知识融合，敢于突破常规的学科界限，既为幼儿综合有序地学习各项知识创造了良好的前提条件，也为玩具的游戏形式探索了不同的可能。

4.2 背景融合

在幼儿搭建积木的背景设定中，先根据已确定的教育目标与学科架构，将教育玩具的主题设定为“建筑世界”。而后为加深用户的情感投射，在常规搭建背景的基础上，通过融合现实规律来增强游戏的真实感。例如在搭建世界中融入白天黑夜的概念，并辅助以灯光来强化真实体验，日间幼儿利用玩具进行自我表达、创意搭建（图5），夜间幼儿可将其置于床前，陪伴入眠（图6）。同时也可采用童趣化、故事化等夸张手法，对背景设定进行美化处理。例如将积木收纳处命名为藏宝箱，将积木堆叠处命名为展示台。

图5 日间场景

背景融合以营造和谐生动的游戏氛围为主要目标，决定了教育类玩具主题乃至世界观的创建。融合完后的主题背景就像是一张真实生动却笼罩着未知可能的幕布，易激发用户的共情感与好奇心，从而产生对主题背景后未知知识的探索欲。

图6 夜间场景

4.3 机制融合

幼儿搭建积木的主要互动机制就是拼搭构建，在融入新的知识要素后需进行新的机制融合。机制融合主要涉及3 个方面：一是机制选择。根据先前拟定的学科知识以及幼儿游戏过程，将互动机制设定为认识积木、组合搭建、设计展示以及收纳整理4 个步骤。二是任务布局，以游戏任务布局的形式将知识点进行区域划分。三是知识外化。通过幼儿与积木玩具交互过程，将抽象的知识以一种可感知控制的趣味互动形式体现出来[6]，例如以趣味积木拼图的形式让幼儿进行积木收纳（图7、图8），不仅可以增强幼儿对形态的感知，还可培养他们的收纳意识，解决家长头疼的玩具随处放置的问题。

图7 积木收纳盒外部

图8 积木收纳盒内部

机制融合的三方面互为考量，详情见表2，从理性角度点明各方的相关限制因素，并结合玩具互动本身的游戏化特点，让学科知识通过流畅且富有趣味的互动机制，清晰明确地传递给所需用户，从而使用户产生情感与认知上的体验和回应[7]。

表2 “我的小世界”游戏任务布局

4.4 视觉融合

幼儿搭建积木作为游戏化学习工具，特殊的互动性质决定了它操作的复杂性与多样性。视觉融合的主要目的是协调玩具各个模块间的视觉形象使其统一鲜明。因此视觉融合的首要任务就是确定玩具的整体视觉风格。基于幼儿审美特性与积木色彩形态需求，将“建筑世界”构建积木玩具的视觉风格定义为梦幻童趣，并在设计过程中采用相同的材质、多彩的色调、圆润无棱角的造型来奠定整体视觉基调。在具体形态设计时，为收纳底座设计了阶梯形的把手，与展示台上的搭建积木相匹配，增强玩具整体的和谐性与童趣感。

而后以玩具主体的整体视觉为中心媒介，从各部分不同的功能特性出发，突破维度和次元去进行设计[8]。例如使包装设计（图9）和记录卡片设计（图10）继续延续玩具主体的风格，又具备自身的功能特性，从而使各部分既融于全局又显于个体，形成统一鲜明的视觉效果。

图9 包装设计

图10 纪录卡片设计

4.5 整体融合

上述4 种融合形式皆为环节内融合，旨在促进各设计环节内的有效运行。若想构建一个合理高效的设计流程，仅提高各环节的内部效率是不充分的，还应格外注重其外部的配合协作。在幼儿搭建积木设计过程中，环节外部的配合协作以主线逻辑为关键助力，推动整体设计流程的发展深入。同时还将辅线逻辑用于反推调节，以此完善局部的逻辑漏洞。例如收纳整理的功能模块就是在机制融合时才形成的想法，除了对后续的外观设计有极大影响外，在学科架构和主题背景上也需加以补充[9]。最终的整体融合即采用内外兼修的方式，以环节内融合叠加主辅双线并行的运作模式，为学科融合视角下教育类玩具的设计提供多维度的参考。

5 结语

作为学科综合应用型理论，学科融合的引入为教育类玩具的设计打开了新的思路。基于其融合路径和教育类玩具设计流程的分析，构建了学科融合视角下教育类玩具设计关系模型。而后在此设计关系模型的基础上，从知识融合、背景融合、机制融合、视觉融合、整体融合角度进行了学科知识融合视角下的教育类玩具设计尝试，希望借此推动设计流程的高效系统化发展，为日后教育类玩具的设计提供借鉴参考。