STEAM教育产品设计研究

摘要：从游戏化思维和STEAM教育理论入手，在STEAM教育领域内探索智能时代下的产品设计方法，通过引入游戏思维中的设计框架—八角行为分析法为依据，深入挖掘儿童用户其内在需求，提出了基于游戏化思维下STEAM教育产品设计策略，为相关领域的研究提供理论参考。

关键词：游戏化思维；STEAM教育；八角行为分析法；产品设计

随着科技的进步，智能产品的蓬勃发展，带来了人类生产生活效率的提高、生活方式和思维模式的改变。同时《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。面对时代语境的变化，设计学科需要顺势而为，因需而变。

一、理论概述

1.游戏化思维概述。“游戏化”是指把游戏设计元素运用到非游戏的情景当中的设计。并引入游戏设计思维与游戏机制来激励用户或增加用户忠诚度，从而解决实际问题。在国外，游戏化已经在教育、商业、金融、生产等许多行业和领域取得了较好的成绩。游戏化大师周郁凯（Yu－kaiChou）指出人类行为的产生是由一个或多个核心驱动的。据此，他提出游戏动机概念“八角行为分析”。2.STEAM教育理念概述。STEAM教育衍生于STEM战略，在美国最先作为教育战略所倡导。注重发展科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics）5门学科，强调多学科的交叉融合，倡导基于项目式学习，主要是在跨科统整下培养和提升学生的创新精神与实践能力。STEAM教育产品在现有的市场中存在线上线下两种产品模式，线上产品是指依托于网络产品，如：STEAM线上教育平台、STEAM学习APP和相关小程序等，主要以网络课程为主，多为少儿编程之类的软件产品。线下产品则是以STEAM教育理念与玩教具相结合。游戏理论下的STEAM教育产品是从基本概念入手，运用游戏化的设计方法，在STEAM学习领域内探索智能时代下的产品设计方法，为儿童用户提供一种富有趣味性和竞争性的学习产品，激发儿童的学习动机，培养学习者的STEAM知识能力素养。

二、游戏化思维下的STEAM产品设计原则

1.用户需求分析。挖掘出真实的用户需求才能针对儿童用户设计出好的产品。设计者需正确对待儿童这一特殊用户群体，不能只关注到儿童所缺乏的能力，而忽略了儿童所具有的成长的潜力和特定阶段能力。儿童作为产品的使用者，在不同年龄段中，其心理、生理和认知能力表现各不相同，而且行为方式变化较大，因此设计者应对不同年龄段儿童的生理、心理和行为特征进行分析，通过观察、沟通和访谈等方式来挖掘问题的来源，了解用户，将思维改变成用户模式，以此帮助我们以客观的角度来了解儿童，把握其真实需求。2.游戏化设计原则。无论是成人还是儿童用户，产品中的趣味性设计往往会吸引到他们的目光。儿童天性中的好奇心更加强了他们对趣味性产品的热爱。利用游戏化设计不仅可以达到这一点，而且还可以通过游戏的形式激发儿童学习的积极性。通过引入游戏思维中的设计框架—八角行为分析法来指导STEAM教育产品的设计可以很好的帮助设计者把握用户的需求定位，并将用户需求合理的转换为设计需求。（1）史诗意义与使命感：创造一个有趣的游戏学习场景，引导用户认为自己做的事情，其意义比事情本身重要，以帮助用户传达更广泛的情感，从而带来令人愉快、轻松的学习体验。（2）进步与成就感：利用奖励工具和成就感，创造愉悦和惊喜元素，引导用户进行正向体验。（3）创意与反馈：是指能驱使儿童在与产品进行互动时，能全身心投入到创造性的过程当中，有趣的反馈可以帮助用户了解发生了什么，并对儿童下一步行为有正向引导。（4）所有权与拥有感：是指针对性的激励策略和奖励体验。激励是对用户努力的肯定，可以有效持续的引导儿童对学习的探索，并同时让他们感到满意。（5）社交影响与关联性：激励用户与其他用户互动，设计合作、竞争、交流互动机制来创造更具有吸引力的体验，引导用户培养合作、社交能力。（6）稀缺性与渴望：设计恰当的挑战难度，在挑战中增加儿童的成就感，挑战难度应于儿童生理、心理特征相匹配。（7）未知性与好奇心：儿童喜欢通过游戏探索和发现新事物，应给予空间让儿童去主动、自由的探索和认识新事物。（8）亏损与逃避心：是指考虑到容错，允许犯错发生，不让用户因犯错而受到惩罚或退缩，保护他们的好奇心，避免让他们产生挫败感。在设计上要考虑设置可逆性，给予更大的操作热区。这8个动机互为影响，也可以独立存在，当环境能够满足这8个动机时，孩子通常会表现出较强的自我动机、表现成绩和幸福感。因此，将游戏化思维引入STEAM教育产品设计中可以提升用户使用产品的满意度，激发用户探索学习的积极性，与此同时增强目标用户之间的联系和互动，最终使用户的个人发展受益。3.STEAM产品设计要素。研究游戏化思维下的STEAM教育产品设计，还需结合科技性、安全性等充分考虑儿童产品设计的五大要素：功能要素、材质要素、造型要素、结构要素、色彩要素。安全性是儿童产品设计需考虑到的首要设计原则，儿童这个年龄段还没有能力自我保护，所以线上产品中要考虑到屏蔽不好内容的机制和保护好儿童的数据隐私。硬件产品需考虑到功能、材料、大小及外形在使用时的安全性。科技性在产品设计中作为重要的技术载体在当今智能时代下是不可或缺的，现有的功能和体验将随着技术的发展而进化。目前的机器人技术、智能编程、3D打印、AR增强现实、VR虚拟现实、物联网、大数据、人工智能、智能话化场景、大数据、人机交互等技术手段已成为STEAM教育产品的重要载体。

三、结语

本文运用游戏化思维研究STEAM教育产品设计，提出设计时要考虑到与儿童的心理、生理和行为方式相适应，并引入八角行为分析设计框架，提出了从设计的角度，将游戏化思维合理的运用于STEAM教育产品设计中。并用这种游戏化设计的方式调动孩子们的兴趣和好奇心，通过这种游戏化的引导方式让他们学会用创造性思维解决实际问题，达到启迪心智的目的。对于孩子来说，玩游戏是一种天生的本能，加入游戏化思维的设计可以为孩子们提供这样的一个“玩中学”的平台。

作者:石元伍 朱寓卿 单位:湖北工业大学工业设计学院