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浙江大学计算机科学与技术学院 硕士学位论文 数字化儿童益智游戏产品设计研究 姓名：陈燕虹 申请学位级别：硕士 专业：设计艺术学 指导教师：彭韧 20100101 浙江大学硕士学位论文摘要 摘要 游戏是人的本性，也是人的天性。在游戏中，儿童获得基本的生活经验。因 此，儿童的早期教育需要游戏的参与。但是面对众多的游戏产品，选择哪类游戏 能够有效地协调发展儿童的各方面能力的发展成为当今社会关注的热点话题。益 智游戏研制和开发的意义重大。 益智游戏，顾名思义，除了具备娱乐功能外，还具备锻炼人思维能力的功能。 本文将益智游戏产品作为研究课题，通过理论研究使益智游戏产品更好地符合儿 童心智发展及成长规律方面做出有益的探索。 本文对儿童益智游戏产品的研究包括两个方面。在理论研究方面，希望通过 对儿童认知、学习与游戏的理论研究找寻到三者的关系，为益智游戏能够提高儿 童智力和能力提供理论支持。在产品设计研究方面，通过对产品开发设计流程进 行比较分析，提出设计理念和方法，并针对儿童益智游戏产品的特殊性将这些理 念与方法应用到产品的开发设计中。本文还从能力划分与益智游戏内容的选择研 究、儿童益智游戏产品的分类研究、儿童益智游戏产品的创意机会研究等三方面 对儿童益智游戏产品的设计作了初步的探索，并结合多媒体学习机的消费者体验 实例结果分析，总结出数字化儿童益智游戏产品的个性化设计关注点，以及数字 化儿童益智游戏产品的开发设计流程图。最后，提出了概念设计方案及评估方法。 本文的研究目的，旨在使研究的结果能够对儿童益智游戏产品的开发设计提 供思路和方法，使该类产品在帮助学龄前儿童通过使用益智产品在快乐中成长， 起到全方位平衡地发展的作用。 关键词：益智游戏，产品设计，数字化产品，智能 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t p l a y i n gg a m ei sh u m a nn a t u r e i ng a m e s ，c h i l d r e nb e c o m ea w a r eo ft h eo u t s i d e w o r l d ，a n di nt h i sw a yt h e yf i n dt h ei n t e r e s ti ne x p l o r i n gi t f r o mt h i s ，t l l e yg e tt h e a c c e s st ob a s i cl i f e e x p e r i e n c e t h e r e f o r e ，e a r l yc h i l d h o o de d u c a t i o nn e e d st h e p a r t i c i p a t i o no fv a r i o u sg a m e s b u tf a c i n gs om a n y v a r i e t i e so fg a m e s ，h o wt ou s et h e g a m et ob e n e f i tt h ec h i l d r e nm o s tb e c o m em o r ea n dm o r ep o p u l a ra r o u n dt h ew o r l d t h e r ei sn od o u b te d u c a t i o n a lg a m e sa r et h ea n s w e r e d u c a t i o n a lg a m e s ，a so n eo fm a n yg a m e s ，s i n c ea n c i e n tt i m e sh a v en o to n l yb e e n c o n s i d e r e da na d d i t i o nt oo t h e re n t e r t a i n m e n tf e a t u r e s ，b u ta l s oau s e f u le x e r c i s eo f t h i n k i n g t h e r e f o r e ，t h i sa r t i c l ew i l ll a ye d u c a t i o n a lg a m ep r o d u c t sa sar e s e a r c hg o a l t om a k et h ep r o d u c t st ob ei nl i n e 、析n 1c h i l d r e n sm e n t a ld e v e l o p m e n ta n dg r o w t h t h r o u g ht h eu s e o ft h e s ep r o d u c t s ，c h i l d r e nc a nb eh a p p yt ol e a r na n db ed e v e l o p e di n g a m e s t h i sr e s e a r c hi sd i v i d e di n t ot w oa s p e c t s i nt h e t h e o r e t i c a lp h a s e ，t h ea u t h o r h o p e st of i n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nk n o w l e d g e ，l e a r n i n ga n dg a m e s ，s oa st os u p p o r t t h et h e o r y i np r o d u c t sd e s i g na n dr e s e a r c hp h a s e ，t h i sa r t i c l ew i l lc o m p a r e 谢t l lo t h e r t y p e so fp r o d u c t sd e s i g na n dd e v e l o p m e n tp r o c e s sa n dt h u sd r a ws o m ed e s i g nm e t h o d s a n de x p e r i e n c e s f i n a l l y , w eh o p et of m dt h e s em e t h o d sw h i c hc a nb ea p p l i e dt o d e s i g na n dd e v e l o p m e n tp r o c e s sa n dd e r i v et h ef l o wc h a r t t h r o u g hf u r t h e rd i v i s i o n a n dt h ec h o i c eo fe d u c a t i o n a lg a m e s ，c h i l d r e n sd i v i s i o no ft y p e so fe d u c a t i o n a lg a m e s ， e d u c a t i o n a lg a m e sf o rc h i l d r e no p p o r t u n i t yt oa n a l y z et h ec r e a t i v ee d u c a t i o n a lg a m e f o rc h i l d r e ns u c ha sp r o d u c td e s i g nw e r ee x p l o r e d ，c o m b i n e d 谢t 1 1m u l t i - m e d i a l e a r n i n gm a c h i n ec o n s u m e re x p e r i e n c ee x a m p l e so f t h er e s u l t so fa n a l y s i s ，t h ef i n a l s u mu po fd i g i t a lp r o d u c t s ，c h i l d r e n se d u c a t i o n a lg a m ed e s i g np r i n c i p l e s ，a n dd r a w c h i l d r e n se d u c a t i o n a lg a m eo fd i g i t a lp r o d u c td e s i g na n dd e v e l o p m e n tf l o wc h a r t f i n a l l y , t h ea u t h o ru s et h e s er e s e a r c hw h i c hr e s u l t st ot h ed i g i t a lp r o d u c to f e d u c a t i o n a l g a m ef o rc h i l d r e nt or a i s et h ec o n c e p t u a ld e s i g np l a n a n dc o n d u c tap r o g r a m e v a l u a t i o n 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t h o p et h a tt h r o u g ht h i ss t u d yc a ne d u c a t i o n a lg a m e s f o rc h i l d r e no ft h e o p p o r t u n i t yt o c h o o s et op r o v i d es o m ei d e ao ft h eg a p ，w h i l et h en u m b e ro f c h i l d r e n - o r i e n t e de d u c a t i o i l a lg a m ep r o d u c td e s i g na n dd e v e l o p m e n tp r o c e s st om a k e s o m ee x p l o r a t i o n si nt h eg a m et oh e l pp r e s c h o o l e r sl e a r nt h ej o yo fg r o w t h , p l a y s m a r t - r o u n d ，c o o r d i n a t e da n db a l a n c e dd e v e l o p m e n t k e y w o r d s ： e d u c a t i o n a lg a m e ，d i g i t a lp r o d u c t so fe d u c a t i o n a lg a m e ，i n t e l l i g e n t 浙江大学硕士学位论文 图目录 图目录 图1 1l e a p f r o g 产品图3 图1 2 伟易达字母巴士车图3 图3 1 一般产品开发设计流程图1 4 图3 2 汽车开发设计流程图l7 图3 3s u v 汽车图17 图3 4d a e d a l u se x c e l 公司设计的d y n a m y t e 图1 8 图3 5 小型医疗仪器改进设计流程图。1 9 图3 6 儿童益智游戏产品设计流程图2 4 图4 1l e a p f r o g 品牌t a g 电子笔图3 1 图4 2 索尼p s p 游戏产品图3 4 图4 3i p h o n e 手机产品图- 3 4 图4 4 韦易达v s m i l em o t i o na c t i v el e a r n i n gs y s t e m 产品图3 5 图4 5 任天堂w i i 产品图。3 5 图4 6 乐高玩具产品图3 5 图5 1 数字化儿童益智游戏产品开发设计流程图4 9 图6 1 主机产品图5 4 图6 2 滑雪运动附件产品图5 4 图6 3 开车运动附件产品图5 5 图6 4 摇杆及按键细节图5 8 图6 5 滑雪运动附件产品工作图5 8 图6 6 滑雪运动附件产品工作原理图5 9 图6 7 开车运动附件产品工作图5 9 i v 浙江大学硕士学位论文表目录 表目录 表4 1 儿童益智游戏产品分类表3 0 表4 2 数字化智能玩具分类表31 表5 1 两款多媒体学习机产品对比表4 0 表5 2 体验活动时间安排表。4 0 v 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 课题背景 德国诗人和剧作家席勒说：“只有当人充分是人的时候，他才游戏；只有当 人游戏的时候，他才完全是人。 游戏是动物的本性，也是人的天性。动物在游戏中得到生存的经验，磨练生 存的意志。达尔文的进化论给我们的启示：人是由动物进化而来的，人保留了部 分动物性。因而，人天性爱玩游戏的这个特点也就这样被保留了下来。 在信息化浪潮席卷全球的今天，无论是工作，还是家庭生活，人们已经离不 开电脑。从某种意义上说，电脑为人的游戏天性提供了更大的发挥空间。因此， 各种各样的电脑游戏应运而生。五花) k f - j 的社交网络为人们提供了集体娱乐的机 会。不管在现实社会中是否有社交关系，社交网络把一群对相同的娱乐方式感兴 趣的人联结在一起，从较早时期的经典的棋牌类游戏开始，到发展到极度热门的 全民“偷菜“ ，网络游戏已占据了相当大的市场规模。娱乐精神在网络上发挥到 了极致。所以，正是由于网络的普及才使得成人游戏得以快速的普及。 如今的网络游戏市场已发展到2 6 0 亿的市场规模，而且还将以1 1 的速度递 增【l 】。这是由日益剧增的市场需求支撑的。但是，从另一个角度看，网络游戏也 成了“社会公害“ 。因为过度陷入游戏会让人沉迷，影响人的正常工作、学习。 甚至有些企业为了防止员工在工作时间沉迷开心网、q q 社区“偷菜“ ，在企业中 屏蔽了这类社交网络。过度沉迷于游戏的问题同样存在于儿童身上。相比较成人 所具备的能力，儿童身心尚处在发展之中，并不完备，在自知力与自制力上都有 所欠缺，所以更难控制自己。有部分类型的游戏，例如网络游戏，对于儿童的身 心危害远比成人大。据笔者对国内游戏市场的调查显示，在现今国内的游戏市场 中，相关的儿童游戏产品数量远低于成人的游戏产品。而部分已有的儿童游戏产 品套用成人产品的开发设计模式，并未根据儿童自身的生理及心理要求进行设 浙江大学硕士学位论文第1 章绪论 计。查阅儿童产品资料发现，目前国内相关的产品研究尚处于起步阶段。本课题 正是基于上述原因而展开的。 1 2 儿童早教的几个热点问题 在物质条件日益改善的今天，由于中国实行“优生优育“ 的计划生育政策， 一般城镇中一家只有一个孩子，对于这一个孩子的教育投资问题，家长显得尤为 重视。即便现在医学界对于胎教的科学尚处在研究之中，各种关于胎教的理论已 经先行，甚至诸如孕教机这样的产品也已出现在市面上。孩子出生以后，从零岁 开始就有相应的早教产品提供，一直跟随孩子进入学龄阶段。目前，针对学龄前 儿童的教育，社会比较关注的是以下几个问题： ( 1 ) 学龄阶段儿童的生活学习是由学校进行全程教学和管理，那么学龄前儿童 早期教育该如何进行呢? ( 2 ) 学龄前儿童是否应该有目的地进行知识的灌输? ( 3 ) 学龄前儿童应该以怎样的方式进行早期教育? 2 0 0 1 年出台的幼儿园教育指导纲要中将幼儿园的教育内容视作是全面的、 启蒙性的，可以划分为健康、语言、社会、科学、艺术等五个领域。各领域的内 容相互渗透，从不同的角度促进幼儿情感、态度、能力、知识、技能等方面的发 展。这其中，健康被放在首位，而语言、社会、科学、艺术等四个领域只提出了 非常宏观的目标。相比较1 9 8 1 年的幼儿园教育纲要，这几个领域的内容与要 求作了重大的修改，大幅缩减了对儿童各个发展阶段要求必须了解的详细的知识 点，取而代之的是对儿童发展的能力上所做的非常宽泛的衡量标准。 如今，教育部对于学龄前儿童的教育问题主张从儿童的兴趣点出发，采用儿 童愿意接受的教育方式尽可能形成与教师、同伴的互动，从而进行全面的对世界 的认知探索的活动。其中最重要的就是不强制要求儿童在每个发展阶段必须了解 掌握某些知识、技能。通过对幼儿园教师的采访发现，现今幼儿园课堂大多采用 的是游戏式的教学方式，即课堂上做游戏，游戏式的课堂。那么，学龄前儿童的 学习真的不需要任何可以量化的标准吗? 笔者曾经针对这个问题对小学教师做 2 浙 学l ，学论空 第1 章绪论 过调研，有部分小学教师表示：如果学龄前儿奄在知议的储备上不做任何准备， 即所谓的“幼小衔接这样的儿童在入学后会或多或少会遇到一定的学习困难。 而这个问题的根源在于l i 前小学教育对儿童认知能力的要求日益提高，相比较幼 儿同，小学有明确的学习进度，对知识点的掌握也作了不同程度的要求，这就与 现有的幼儿园教育指导纲要对于儿童的认知要求形成了明显的台阶。 1 3 儿童益智产品的现状 近一百年束，国外的学者在儿章早教领域做了大量的研究工作，产生了众多 的理论和相关的儿章早教产品。其中具有代表性的品牌有美国的l e a p f r o g ( 图 11 ) 和意犬利的卡思奇以及中国香港的伟易达( 图i2 ) 。 幽i1l e a p f r o g 产品幽目12 伟易选字母巴士车图 美围的l e a p f r o g 公司是是知名的学习教材和内容供应商，教育玩具的覆盖面 非常广阔，生产设计婴幼儿玩具以及学龄前儿奄的教育玩具。其产品特点是具有 很高的科技含量。而意大利的卡思奇公司在d i y 益智产品方面占有压倒性的优 势，以日趋成熟的产品理念引顿当今世界d i y 益智产品的新潮流。在满足消费者 闩益复杂的要求、将科技成果及创新技术融入儿童益智产品、赋予产品灵动的生 命元素方面，增添了前所未有的创意和益智元素。 香港的伟易达儿章益智产品以全面的产品系列基本占据香港最知名的玩具 零售店“玩具反斗城”的益智玩具专区 公司的益智产品特点是：遵循教育规律 并在欧洲占有相当的市场份额。伟易达 以教育研究成果为依据，将消费者撮关 浙江大学硕士学位论文第1 章绪论 心的问题物化实施很到位；遵循儿童生长发育规律，从零岁到十岁每个年龄段均 有相应的产品；遵循学习认知规律，研究认知的方法和手段，产品总是符合某一 认知原理；在设计各要素上对“儿童元素“ 的挖掘和表现极为深入到位。尽管在 国内市场投放的产品种类并不齐全，但伟易达的产品凭借以上的特点仍然深受家 长及儿童的喜爱。 而国内厂商在益智产品的开发上还处于起步阶段。已开发的产品同质化现象 严重，同一个品牌的产品功能划分不清晰等。伴随着“早教”热，国内的很多企 业也纷纷开发出针对学龄前儿童学习的早教产品，比较知名的有“读书郎”、“小 霸王“ 、“良兴“ 等。这类早教产品主要通过插不同学习内容的卡片来完成传播知 识的功能，产品本身具有一个单色显示屏，显示屏只承担非常少的信息传达，大 部分信息传达功能由卡片来完成。类似具备这些功能模式的早教机是同质化最严 重的产品类型之一。其他还有很多种类的益智早教产品，这里不一一列出。 尽管国内市场上益智产品还存在许多不完善的地方，但是家长及儿童对于这 类产品的需求是客观存在的。并且伴随着物质条件日益丰盛，新一代的家长教育 水平的日益提高，将对开发孩子智力方面会投入更多的资源。未来的社会竞争将 日益激烈，每个家长都想在儿童健康的基础上在智力开发上能占有后天优势。因 此，从需求方面来讲，益智产品将继续扩大，市场前景广阔。 1 4 课题研究的方向和思路 在儿童早期教育的问题上有众多观点。有学者认为学龄前儿童不应该进行任 何有目的的知识灌输，这样做会导致儿童创造力、想象力的丧失，而且其结果将 是不可逆转的。而另一些学者则认为，学龄前必须掌握部分基础的知识，这样做 可以为将来漫长的学习生涯打好基础，同时也可以减轻入学时的学习负担。参照 2 0 0 1 年的纲要，我们便可以将这两方面的观点聚焦在一个问题上，即如何以 一种儿童感兴趣并乐于参与的方式将知识有效地融入早教中，儿童不会明显感觉 到被强迫灌输知识从而产生抵触情绪，在玩乐的过程中慢慢形成相关知识和技 能。由此，将这个问题作为研究重点。当然，这是一个庞大的系统工程，本文选 4 浙江大学硕士学位论文第1 章绪论 择儿童益智游戏产品作为研究的切入点。 这里，先对本文中出现的几组概念进行说明。首先是游戏及益智游戏。游戏 的概念比较广泛，可以划分很多种类，益智游戏属于其中的一种。这类游戏最大 的特点是有益智能的开发。其次是儿童游戏产品、儿童益智游戏产品及数字化儿 童益智游戏产品。( 1 ) 儿童益智游戏产品属于儿童游戏产品的其中一种。这是由 游戏及益智游戏的从属关系决定的。儿童游戏产品的种类很多。相比较其他种类 的产品，儿童益智游戏产品最大的特点就是具有明确的开发智能的功能。( 2 ) 数 字化儿童益智游戏产品属于儿童益智游戏产品的其中一种。“数字化是产品实 现功能的手段之一。数字化的产品具备一定的功能优势，如较强的交互性、多维 的感官效果等。除了数字化儿童益智游戏产品，儿童益智游戏产品还包括d i y 拼 装积木玩具、科学实验类玩具、棋盘类玩具等。本文通过对游戏及益智游戏、儿 童游戏产品及儿童益智游戏产品的分析，层层递进，最后将研究的重点落在数字 化儿童益智游戏产品上。 在理论层面上，首先，将新皮亚杰主义阶段性儿童智力发展的理论作为本文 理论依据，从认知经验及认知环境两方面阐述儿童如何加工信息并开展认知活动 以及儿童不断发展着的认知和环境的交互作用是学习的关键的理论。并从两个方 面说明了益智游戏与儿童开展认知活动之间的关系：益智游戏具有锻炼能力的目 标；益智游戏从认知经验和认知环境对儿童开展认知活动起作用。其次，从罗伯 特斯滕伯格的智力三因素理论及加德纳的多元智能理论解析益智的概念，在深入 了解游戏、益智游戏、儿童益智游戏产品的层次上，结合产品设计中的开发程序， 对益智游戏的内容、设计关注点进行了选择和归纳，总结出科学有效的儿童益智 游戏产品设计理念与方法。在应用层面上，通过对本人参与的数字化儿童益智游 戏产品的调研，在产品色彩、造型以及人机交互等产品设计方面的分析，提出了 儿童益智游戏产品设计方法，总结出数字化儿童益智游戏产品个性化设计流程。 最后，根据国内现状，结合家长及儿童的实际需求，将研究成果运用到该类产品 的概念设计实践中。 浙江大学硕士学位论文第2 章儿童益智游戏与学习 第2 章儿童益智游戏与学习 2 1 玩、游戏、娱乐的概念 现代汉语词典中，“玩“ 、“游戏“ 、“娱乐“ 的解释如下： 玩( 1 ) ：1 玩耍2 做某种文体活动。玩( 2 ) ：1 观赏2 供玩赏的东西。 游戏：1 娱乐活动，如捉迷藏、灯谜等。某些非正式比赛项目的体育活动如 康乐球等也叫游戏。2 玩耍。 娱乐：1 使人快乐；消遣。2 快乐有趣的活动。 玩，重点指向动作的进行状态。在这三个词中，“玩“ 最基础，层级最低。 游戏必须通过“玩“ 来实现，部分“娱乐”也需要通过“玩来实现。在现代社 会中，钻研某件个人认为很有兴趣的事情，甚至将它作为自己的职业，有时也会 用到“玩”这个词，譬如“玩“ 摇滚、“玩“ 赛车等。 游戏，在现代汉语词典中似乎是最让人感觉混乱的概念。仿佛游戏既是 玩耍，又是一种娱乐活动。自古，有关游戏就有很多种说法。这里列举最有代表 性的两种理论，首先是本能说。德国诗人和剧作家席勒提出了一种游戏理论，认 为“人类在生活中要受到精神与物质的双重束缚，在这些束缚中就失去了理想和 自由。于是人们利用剩余的精神创造一个自由的世界，它就是游戏。这种创造活 动，产生于人类的本能“ 。其次是剩余能量说。剩余能量说是英国哲学家赫伯特 斯宾塞提出的一种游戏理论，它是对席勒的本能说的进一步补充。这种理论认为， “人类在完成了维持和延续生命的主要任务之后，还有剩余的精力存在，这种剩 余的精力的发泄，就是游戏。游戏本身并没有功利目的，游戏过程的本身就是游 戏的目的【2 】“ 。 学者费根( f a g a n ) 区分了游戏的两类定义：一类是功能性定义，一类是结构 性定义。游戏的功能性定义认为，游戏没有明确的结果和外在的目标。因此，游 戏被界定为：不能直接获益，没有明显目的的行为。游戏的结构性定义只是试图 对发生在游戏中的行为或以游戏方式表现的行为进行描述。游戏中主要行为就是 6 浙江大学硕士学位论文第2 章儿童益智游戏与学习 游戏的标志。如：儿童张着嘴巴大笑。但并非所有游戏都有标志。具有某些特征 的行为就可以看成是游戏行为：“重复的”、“不完整的“ 、“夸张的或者是“重 组的“ 。当然，以上只是一种对于游戏的定义。试图给游戏设定标准，并不意味 着要用一句话对游戏下定义，目前，定义孩子们游戏的标准是娱乐性、灵活性和 假象性【3 】。 娱乐，比较这三个概念可以看出，娱乐的范围最为宽广。只要让人感觉快乐 有趣的活动，就是娱乐活动。娱乐并不一定只有通过玩或游戏才能实现，娱乐的 方式、种类繁多，不同的地域有不同的娱乐活动。部分娱乐活动只在当地流行。 部分娱乐活动因其本身具备易于学习、锻炼身体、艺术价值高等特点能够在全球 范围内传播并受到欢迎，例如由巴西传播到世界各地的桑巴、莎莎等。此外，对 于娱乐活动的理解因人而异，在部分人观念中认为属于娱乐的活动在另一部分人 观念中可能并不这样认为，譬如具有娱乐性质的赌博。 2 2 益智的概念 益智，从语法结构来看，是一个动宾组合的词组。笔者查阅了现代汉语词 典，未找到“益智”这一词条。可见，想要给“益智“ 直接下定义并不容易。 不能直接找到解释，我们只能拆分这个词组单独来看。先简单分析“益智“ 这个 概念。单看“益“ ，在字典中的解释跟此处意思相关的有两个，分别是：增加； 利，有好处的。单看“智”，字典中的解释是聪明，智慧，见识。如果将“智 做“智慧“ 讲，指对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力。如果将“智“ 做“智力“ 讲，指人认识、理解客观事物并运用知识、经验等解决问题的能力， 包括记忆、观察、想象、思考、判断等。两者意思相近，但智力的意思显然更为 确切。那么，所谓益智，直译即有益智力，基于前面对于益智的分解，我们可以 得出关于益智的宏观概念，即包含了增长见识，对解决问题的一系列能力的发展 有好处等意思。 想要全面地了解益智的概念，我们还应对智力有更深入的研究。智力，在近 现代一直是人们关注的焦点。关于智力，我们可能存在一些认识上的误区。例如 7 浙江大学硕士学位论文第2 章儿童益智游戏与学习 我们非常熟悉的一种测试智力的方法，即用智力测验来衡量智力。这种方法曾经 被认为是科学的智力测量方法，慢慢地不再被研究人员所支持。研究人员认为这 种方法是狭窄地量度相同的智力，没有全面考虑各方面的能力，例如创造力等。 对于智力的范畴及划分研究，西方有很多科学家提出过相应的理论。罗伯特斯 腾伯格( r o b e r ts t e i n b e r g ) 提出了智力的三因素理论，认为智力包括三个部分一 一成分、经验和情境。成分性智力( c o m p o n e n t i a li n t e l l i g e n c e ) 是指思维和问题解 决等所依赖的心理过程。经验智力( e x p e r i e m i a li n t e l l i g e n c e ) 是指人们在两种极 端情况下处理问题的能力：新异的或常规的问题。情境智力( c o n t e x t u a l i n t e l l i g e n c e ) 反映是在对日常事物的处理上。它包括对新的和不同环境的适应， 选择合适的环境以及有效地改变环境以适应你的需要。哈佛大学心理学家加德纳 在1 9 8 3 年提出了多元智能理论。他认为过去对智力的定义过于狭窄，未能正确 反映一个人的真实能力。他在智能的结构( f r a m e so f m i n d ) 一书里提出，人 类的智能至少可以分成七个范畴：语言智能、逻辑一数学智能、音乐智能、身体 一动觉智能、空间智能、人际智能、自我认知智能，后来又增加了自然探索智能 f 4 】。这个理论笔者将在第四章作为益智游戏内容选择的依据时详述。虽然科学家 们是从不同的角度去关注智力，但是从理论的演进中我们仍然可以发现，智力的 概念被不断地扩大并逐渐具体起来。以往不被认为是智力范畴的一些能力在加德 纳的观点中被认为是重要的智能，例如人际智能、自我认识智能等。这种智力概 念的扩大与社会发展有非常密切的关系，如人际智能就可以看作是现代社会对人 的基本要求而提出的。 现在，我们再试着解释“益智“ 这一概念，可以归纳为有利于改善、提高人 们应对外界所具备的一系列能力。未来，随着社会的发展，关于智力的范畴还将 不断地发生变化，益智也将伴随着智力范畴的不断变化而衍生出更多的含义。我 们了解益智，并不是为了了解概念本身，而是为了在了解概念后找到各种可以有 效地改善和提高人们应对外界环境所需要具备的一系列能力的方法。正如本文的 目的，试图通过对于益智游戏产品的研究，找寻这类产品能够改善儿童智能的设 计方法。 8 浙江大学硕士学位论文第2 章儿童益智游戏与学习 2 3 学龄前儿童的认知活动 2 3 1 学龄前儿童的认知经验及认知环境 儿童认知能力发展的研究在近现代一直被广泛讨论及不断深入中，因此，也 相应地出现了许多理论。著名学者皮亚杰将智力的发展看作是连续的同化和顺应 的过程。他将儿童发展划分为四个阶段，事实上各个阶段之间并没有明确的分割 点。新皮亚杰主义的代表凯斯( c a s e ) 也认为儿童的发展可以如皮亚杰所分析的 那样分成几个阶段来看待。在这里，笔者将新皮亚杰主义理论作为论证的依据来 展开儿童认知活动的讨论。新皮亚杰主义理论中这样定义认知经验与认知环境： 认知经验：形成解决问题的新策略。 认知环境：伴随儿童发展过程中不断提出新问题的外部环境。 凯斯用信息加工的术语描述了儿童的发展阶段，认为儿童在不同问题解决任 务中的表现就代表了其发展阶段【5 1 。 2 3 2 学龄前儿童如何加工信息并开展认知活动 通俗来讲，新皮亚杰主义认为儿童的认知发展是一个在认知环境中不断地遇 到问题并解决问题的过程，在这个过程中，儿童通过积累认知经验并调动这些经 验去解决接下来遇到的新问题。 西格勒通过一系列的试验去证实这个问题并且发现，儿童会使用多种策略， 有一些比较有效，而另一些不太有效，然后，随着条件的变化，儿童就会认识到 使用某一特定策略的重要性。每当遇到新的问题，这是儿童对已有的策略进行检 验与梳理的重要时刻。他们会调动不同的策略去试图解决问题，然后得到选取有 效策略的经验。这个过程说明，儿童不断增长的认知经验( 形成新的策略) 很重 要。能够使儿童认识到某一特定策略重要性的环境同样也很重要。儿童不断发展 着的认知和环境的交互作用是学习的关键【5 】。 9 浙江大学硕士学位论文第2 章儿童益智游戏与学习 2 4 益智游戏与学习的关系 2 4 1 益智游戏的基本概念与功能 益智游戏，也称智力游戏，对应的英文意思是e d u c a t i o n a lg a m e ，不完全对 应益智游戏，注重“解密”。维基百科对它的解释是：智力游戏属于娱乐性质的 问题，亦是适合单独玩的游戏。相当多的教育游戏也属于益智游戏，益智游戏通 常亦同时属于数学游戏或文字游戏。大多益智游戏，涉及用各种手段解决既定问 题。实际上，这类游戏最需要真实的画面以达到表现效果。 有关游戏的划分方法有很多种，各种划分方法下的游戏种类繁多，但益智游 戏属于游戏中的一种这点毫无疑问。相比较其它游戏而言，益智游戏着力在“益 智“ 。费根对于游戏的功能性定义认为，游戏没有明确的结果和外在的目标。这 里包含了两层意思：( 1 ) 没有明确的结果。( 2 ) 没有外在的目标。笔者认为对于 益智游戏来说，至少其他点不成立。益智游戏的设计具有外在的目标，是为了开 发智力，锻炼脑力。至于结果有没有达到所期望的目标，到底经过了益智游戏的 训练，能不能达到改善智力发展情况的目的，下文将做进一步论证。 2 4 2 游戏、益智游戏和认知的关系 在2 - 3 1 节中笔者已经做过解释，儿童的认知发展是认知经验与认知环境的 相互作用的结果。认知经验，即形成解决问题的新的策略。认知环境，即伴随儿 童发展过程中不断提出新问题的外部环境。就像西格勒和詹金斯( 1 9 8 9 ) 的加法 研究所表明的，当儿童遇到更难的问题时，他们就会尝试选择自己拥有的更为有 效的环境。换句话说，儿童探索新问题和新情境的机会越多，他们就越有可能去 确定和提炼他们的问题解决策略【5 】。因此，想要不断地推进儿童的认知发展，外 部主动为儿童提供不同的新问题及新情境这点非常重要，必不可少。那么，应该 采用什么方式提供给儿童这两点要素，成为了新的问题。益智游戏，正好可以回 答这个问题。首先，益智游戏具备目的性。可以事先设定需要锻炼的能力目标。 其次，益智游戏可以自由设置问题与情境。在益智游戏中，我们可以人为地为儿 1 0 浙江大学硕士学位论文 第2 章儿童益智游戏与学习 童设计不同的问题与情境。而新的问题与情境在游戏的掩护下以儿童喜爱的面貌 出现，显得不那么直接。这首先赢得了儿童的好感。一旦激起儿童玩乐的兴趣， 解决问题的困难也就显得不那么令人讨厌了。并且在游戏中，游戏者会进入一种 最佳的学习状态，其潜能得以充分发挥，在不断的失败或成功之中体验着学习乐 趣。 2 4 3 益智游戏在儿童早期教育中的作用 在儿童的早期教育中引入游戏，这并不是一个新的概念。但是，在传统的早 期教育观念中，不是所有的知识都可以以游戏的面貌呈现。教师仍然将直接传授 知识作为教学方式的第一选择。新纲要鼓励采用儿童愿意接受的教育方式尽 可能形成与教师、同伴的互动。于是，部分教师将游戏引入了课堂，这样做可以 增强儿童的课堂参与度，也能较好地实现师生间的互动。但仅仅获得这样的效果 并不够，儿童能够从游戏中学习到知识才最重要。益智游戏在“益智“ 上明确的 目的以及游戏的本质恰好能满足要求。将益智游戏作为早期教育的辅助手段，既 可以在课堂达到师生良好互动的目的，又能让儿童掌握好知识。并且，益智游戏 通常需要儿童动手去玩，作各种各样的尝试，这便于教师观察并引导儿童进行主 动学习，同时也是强调重视儿童认知的过程而不是认知的结果的一种方法。在家 庭中，益智游戏同样可以成为家长了解儿童智力发育水平的一种手段及有意识地 锻炼儿童某种能力的工具。此外，益智游戏还可以成为儿童建立与同伴交往关系 的工具。通过益智游戏，儿童可以学到合作与竞争，这也是人际交往能力的培养 方式之一。 透过益智游戏，我们发现它与现代的许多儿童教育观点及方法相适应。并且， 益智游戏可以有效提升儿童接受知识及教师或家长传授知识的效率。游戏的外衣 与益智的本质可以让益智游戏的体验者不论失败或成功都能收获知识，得到能力 的培养，而不仅仅是得到游戏的乐趣。因此，益智游戏在儿童的早期教育中应该 具有非常重要的作用。 浙江大学硕士学位论文第2 章儿童益智游戏与学习 2 5 本章小结 本章希望通过明确儿童益智游戏与学习的关系，为益智游戏在儿童早期教育 中能够发挥的作用奠定理论基础。同时，也为下文儿童益智游戏产品的开发设计 提供理论依据。 首先，本章对玩、游戏、娱乐三者的概念做了详细的解释，希望明晰他们的 区别联系。然后，对益智的概念作了单独解释，明确它的意义是有利于改善、提 高人们面对外界所具备的一系列能力。接下来，本文运用新皮亚杰主义的相关理 论作为依据解释了儿童如何开展认知活动，指出儿童不断发展着的认知和环境的 交互作用是学习的关键，并说明了益智游戏与儿童开展认知活动之间的关系分两 方面：首先，益智游戏具有锻炼能力的目标；其次，益智游戏是从认知经验和认 知环境对儿童开展认知活动的过程起作用。最后，明确了益智游戏在儿童早期教 育的作用，它可以成为教师培养儿童主动学习能力的工具，成为家长有意识地锻 炼儿童某种能力的工具，成为儿童建立与同伴交往关系的工具等，游戏的外衣与 益智的本质可以让益智游戏的体验者不论失败或成功都能收获知识或者得到能 力的训练，而不仅仅是得到游戏的乐趣。 1 2 浙江大学硕士学位论文 第3 章儿童益智游戏产品的开发设计流程研究 第3 章儿童益智游戏产品的开发设计流程研究 上一章我们已经明确了益智游戏在儿童早期教育中的重要作用，那么，如何 将益智游戏与产品做完美结合，成为儿童益智游戏产品，在这一章我们将从经典 的产品设计流程入手，对儿童益智游戏产品的开发设计流程做研究。通过研究， 希望能从中找到这类产品的开发设计特点，最终推导出个性化的儿童益智游戏产 品开发设计流程。 3 1 产品开发设计的一般流程 对于产品设计师来说，产品可以千变万化，但产品的开发设计始终都是有内 在规律可以遵循的。随着不断变化的社会、经济和技术因素，即s e t 因素6 1 ，产 品开发设计流程也在不断的改进中。 3 1 1 产品开发设计的一般流程分析 现有的产品开发设计的一般流程包括了以下几个步骤：识别产品机会、确定 价值机会、确定产品概念、确定产品方案、造型与功能、最终确定产品并进行投 入生产前的准备。 产品设计的一般流程分为前、中、后期。卡耐基梅隆大学的教授j o n a t h a n c a g a n 及c r a i gm v o g e l 认为，产品的模糊前期包括识别机会、理解机会、把机 会转化成产品概念、产品机会的实施四个步骤【7 1 。这与笔者罗列的产品开发的一 般流程中前四个步骤较为相似。流程中六个步骤是产品开发设计的全过程。在投 入生产前的准备这一阶段，公司需要安装产品生产线，展开并执行产品加工和质 量保证计划，筹措资金以支付产品的供应和广告费用，挑选适合的广告包装等。 这最后一步更多的是由公司各部门协调完成。设计师深度参与前五个步骤，即产 品开发的前中期。所以，这里讨论的重点是产品开发设计的前五个步骤，产品开 发设计的流程后期则不做详细分析，如图3 1 。 浙江大学硕士学位论文 第3 章儿童益智游戏产品的开发设计流程研究 识别产品机会，确定需求 1 l 确定价值机会 1 l 确定产品概念 上 确定产品方案 1 l 改进造型与功能 上 投入生产前的准备 图3 1 一股产品开发设计流程图 ( 一) 识别产品机会，确定需求 作为流程的第一步，识别产品机会的重要性不言而喻。识别产品机会为整个 开发设计流程指明了方向，如果一个产品设计从识别产品机会开始就是失败的， 那将预示着不可弥补的大量的人力物力的损失与浪费。获得产品机会缺口的途径 有很多，报纸、电视、网络等都可以成为有效的信息途径，我们可以从社会趋势、 经济动力和技术进步这些方面整理归类产品机会缺口，从中寻找我们觉得有价值 发展的机会深入。当然，评估有价值发展的产品机会是一个需要调查研究支持的 过程，这会帮助设计师获得最全的第一手市场信息。接下来，整理分析这些搜集 到的信息则非常考验设计师的市场嗅觉及分析能力。 ( 二) 开展用户研究，确定价值机会 在选定产品机会后，我们需要开展目标人群的广泛调查研究以明确产品机会 的价值。这样的调研在后面的阶段将反复使用。因为产品是为人设计的，只有在 整个设计阶段与人尽可能贴近，产品在开发设计阶段才能最大限度地接近成功。 1 4 浙江大学硕士学位论文第3 章儿童益智游戏产品的开发设计流程研究 调研以定性研究为主，了解目标人群的生活状态、习惯、喜好、对这类产品的看 法、接受度等。不论是传统的问卷法还是现在的观察法，都可以一定程度地反映 目标人群对于产品机会的宏观概念。 ( 三) 确定产品概念 在对用户调研进行分析后，设计师根据价值机会开始发展产品概念。经过头 脑风暴，可能有几十甚至上百个概念产生，我们挑选最贴近选定的价值机会的概 念进行深化。 ( 四) 确定产品方案 产品方案是根据产品概念发展而来的。这个步骤也是以往企业最为重视的一 个步骤，因为它最为接近可以亲眼见到的产品。同样需要头脑风暴，我们在几十 款设计中选定最终的产品方案。 ( 五) 改进造型与功能 在确定最终的产品方案后，经过公司认可，产品便会从电脑模型转为手板模 型，进行用户测试与反馈意见的循环，不断调整改进造型与功能，直到所有的问 题得到协调解决。这里，改进分成两个方面，分别是人机工程测试及造型。 ( 六) 投入生产前的准备 所有有关产品人机及造型的问题解决后，产品便可以进行开模等一系列工作 了。 这个产品开发设计的一般流程基本适用于所有的产品。从飞机、地铁到口红、 圆珠笔等，都可以遵循这个开发设计流程解决问题。当然，不同的产品根据需要 对于不同的阶段会有所侧重，开发的时间周期也会有所不同。 在图3 1 中，确定价值机会、确定产品概念、确定产品方案这三个步骤同时 需要头脑风暴帮助拓展设计师的思路，进行最大限度的发想，用以提供给每个步 骤最后的筛选结果。而识别产品机会及确定需求、确定价值机会、改进造型与功 能这三个步骤则同时需要消费者研究来支持。事实上产品开发设计的前中期每一 个步骤都与消费者研究息息相关，例如图中未标出与消费者研究相关的确定产品 概念、确定产品方案，其实是享有了之前两个步骤对于消费者研究