肖洋，宋文

基于學(xué)齡前兒童用戶特征的GUI設(shè)計(jì)認(rèn)知研究

肖洋，宋文

（棗莊學(xué)院，山東 棗莊 277160）

認(rèn)知能力有限，注意力不集中，肌體發(fā)育不成熟等問題是學(xué)齡前兒童這一特殊用戶群的典型特征，在國家放開二胎政策的背景下，未來三至五年學(xué)齡前兒童激增，學(xué)齡前兒童消費(fèi)占家庭總消費(fèi)比例提高，在3-7歲的兒童交互產(chǎn)品中的GUI的設(shè)計(jì)與研發(fā)將成為新興熱點(diǎn)。在教育、通訊、娛樂、生活等交互類產(chǎn)品中，適宜的GUI設(shè)計(jì)將為產(chǎn)品體驗(yàn)帶來極高的增益，GUI的設(shè)計(jì)需從心理及生理兩個(gè)層面探討符合學(xué)齡前兒童這一特殊用戶群體的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

學(xué)齡前兒童；GUI設(shè)計(jì)；心理；生理；用戶需求

硬件和軟件的圖形渲染技術(shù)水平的進(jìn)一步發(fā)展和提高，各種圖形界面風(fēng)格特效也越來越易于實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用戶在越來越頻繁地面對操作界面時(shí)，如何能夠提升用戶操作體驗(yàn)以及滿足其情感上的需求，將是GUI（Graphics User Interface）設(shè)計(jì)師所面臨的主要任務(wù)。

現(xiàn)階段，在母嬰消費(fèi)品方面，我國已成長為僅次于美國的第二大消費(fèi)國家，繼二胎政策出臺之后，新一輪的嬰兒潮必將出現(xiàn)，未來三至五年學(xué)齡前兒童激增，新增人口將帶動萬億級的消費(fèi)市場，學(xué)齡前兒童消費(fèi)占家庭總消費(fèi)比例提高，在3-7歲學(xué)齡前階段的兒童交互產(chǎn)品中的GUI的設(shè)計(jì)與研發(fā)將成為新興熱點(diǎn)。

一、學(xué)齡前兒童用戶特征

兒童在3周歲后至6～7歲入小學(xué)前這一階段被稱為學(xué)齡前期，與嬰幼兒時(shí)期相比，學(xué)齡前階段兒童的肌體發(fā)育速度減慢，但腦及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育持續(xù)并逐漸成熟，對于視覺圖形的認(rèn)知能力逐步提升。學(xué)齡前階段兒童的心理及生理特征與成人相比具有較大差異性。

（一）心理特征

學(xué)齡前兒童初步形成了一定穩(wěn)定的心理特征，在注意力方面已具有短暫的注意力控制能力，但注意力分散仍是這一階段兒童心理特征的主要表現(xiàn)之一，未知、新奇的事物可輕松吸引學(xué)齡前兒童的注意力；這一時(shí)期兒童仍處于探索未知階段，記憶成片段狀，只能記住自己喜愛或印象深刻的事物，無法形成有效記憶。

學(xué)齡前兒童對于外界事物的認(rèn)知能力有限，活潑好動，自我控制能力較弱，注意力無法集中，對于對于外界事物的認(rèn)知與反應(yīng)主要基于直覺思維與形象思維，思維構(gòu)建層級較少，無法如成人般對于外界事物的多層級內(nèi)容作出有效反應(yīng)。

在3-7歲階段，大腦的抽象概括能力開始發(fā)展，心理學(xué)家田中敏隆的幼兒實(shí)驗(yàn)表明，4歲兒童就已經(jīng)能夠正確區(qū)分物體的形狀，5 歲兒童能夠正確臨摹幾何圖形。兒童在看到不熟悉的幾何圖形時(shí)，往往會把幾何圖形與具體的事物或熟悉的事物聯(lián)系在一起。在學(xué)齡前階段，兒童的認(rèn)知思維仍以具象事物為主，對于圖形的認(rèn)知辨析較為敏感，抽象概括思維能力開始萌芽，但普遍更易于接受簡單化的圖形，對于喜愛之物，即便圖形較為復(fù)雜，這一階段兒童也可分辨不同。

（二）生理特征

3-7歲這一階段的兒童的生理發(fā)展正處于迅速成長階段，神經(jīng)系統(tǒng)不斷發(fā)展，大腦重量持續(xù)增加，在3歲至7歲這一時(shí)間段中，兒童大腦重量從1010克左右增長為約1280克。此時(shí)神經(jīng)纖維也正處于生長階段，神經(jīng)傳導(dǎo)速度與精準(zhǔn)度不斷提高，但并不成熟，同時(shí)內(nèi)抑制發(fā)展緩慢，肌體與神經(jīng)系統(tǒng)處于不斷適配階段，學(xué)齡前的兒童難以完成各種精準(zhǔn)的動作。

二、GUI的研究內(nèi)容

GUI為Graphical User Interface的簡稱，中文含義為人機(jī)交互圖形用戶界面，GUI是一種人與計(jì)算機(jī)之間互相交流信息的界面顯示格式，包含了圖形、用戶及人與界面這三個(gè)關(guān)系。在人與機(jī)器的互動過程中是需要有一個(gè)介質(zhì)來完成人施向機(jī)器信息及機(jī)器反饋信息與人的一個(gè)行為過程，這一介質(zhì)也就是通常所說的界面（Interface），界面分為兩種關(guān)系，①使用者與界面的關(guān)系，②機(jī)器與界面的關(guān)系，前者即為通常所講的UI（User Interface），用戶界面。在用戶界面的信息傳達(dá)中可分為視覺、觸覺、聽覺、嗅覺等幾種方式，而GUI則為UI的一部分，也就是視覺層面的圖形用戶界面。

在日常生活中GUI一般泛指在涉及人機(jī)交互的產(chǎn)品中所出現(xiàn)在視覺體驗(yàn)和互動操作部分。在互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)的今天，智能產(chǎn)品的消費(fèi)市場覆蓋面越來越廣，產(chǎn)品市場不斷細(xì)化，針對不同年齡、性別及各種不同需求的用戶群體的交互產(chǎn)品大量涌現(xiàn)。在國家放開二胎政策的背景下，未來三至五年間，針對學(xué)齡前兒童這一用戶群體的GUI設(shè)計(jì)需求量將大大增加，在教育、通訊、娛樂、生活等交互類產(chǎn)品中，從心理及生理兩個(gè)層面符合學(xué)齡前兒童這一特殊用戶群體的GUI設(shè)計(jì)將為產(chǎn)品體驗(yàn)帶來極高的增益。

三、學(xué)齡前兒童GUI設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

針對學(xué)齡前兒童這一用戶群體的交互產(chǎn)品所必須面對的一個(gè)問題就是如何讓用戶辨析及進(jìn)一步理解圖形界面的功能，在自然意識的引導(dǎo)下引導(dǎo)用戶嘗試體驗(yàn)并最終完成有些操作。3-7歲的學(xué)齡前兒童對于圖形的辨識能力從簡單逐步過渡到復(fù)雜，行為完成度逐漸提高，所以面對這一特殊群體，GUI的設(shè)計(jì)必須迎合該群體的用戶特征。

（一）圖形界面適齡化

學(xué)齡前兒童對于圖形的識別能力正經(jīng)歷從具象識別向抽象識別的學(xué)習(xí)過程，認(rèn)知思維仍以具象事物為主，抽象思維還沒有建立起來，更易于接受簡單化的圖形。面對抽象復(fù)雜的圖形，3-7的兒童無法理解功能含義，操作過程中抗拒感逐漸產(chǎn)生。具象且熟知的圖形，首先降低兒童識別難度，對于圖形的功能性有清楚的認(rèn)知；其次，熟知的圖形更具親切感，在操作過程中有效提高帶入感，增加兒童操作興趣。

適用于該用戶群體的界面圖形需清晰醒目，同時(shí)3-7歲的兒童對于圖形形態(tài)及字體形態(tài)的選擇更加偏向于圓形，柔和的圖形形態(tài)帶來更柔和的情感體驗(yàn)。對于色彩的偏好，味覺上的糖果記憶引導(dǎo)兒童對于界面中的圖形、字體等元素色彩的選擇更偏向于純色色彩，在操作體驗(yàn)中，學(xué)齡期兒童對于高亮度高純度的色彩圖形具有更高的關(guān)注度。

（一）簡化圖形與層級數(shù)量

人體在8歲之后大腦皮質(zhì)抑制開始蓬勃發(fā)展，學(xué)齡前兒童的內(nèi)抑制發(fā)展緩慢，3-7歲這一階段的內(nèi)抑制發(fā)展是遠(yuǎn)不能與學(xué)齡兒童或成人相比的，所以學(xué)齡前兒童自身抑制能力較差。根據(jù)席克定律，一個(gè)人面臨的選擇越多，作出決定的時(shí)間就越長，所以當(dāng)學(xué)齡前兒童面對多圖形與多層級界面時(shí)，操作決策時(shí)間與成人相比時(shí)長增多，當(dāng)達(dá)到或突破使用者內(nèi)抑制極限時(shí)，用戶自身對于產(chǎn)品的的關(guān)注度及耐心降低。圖形與層級數(shù)量的簡化，可以更好的適應(yīng)該年齡層用戶的心理特征，提高用戶關(guān)注度及操作速率。

（三）提高有效操作率

在GUI設(shè)計(jì)中，界面有效操作率的提升是研究的重要方面，3-7歲這一用戶群體，身體的神經(jīng)纖維正處于生長階段，但神經(jīng)傳導(dǎo)速度與精準(zhǔn)度與成人及學(xué)齡兒童還有較大差異，肌體與神經(jīng)系統(tǒng)處于不斷適配階段，對于精準(zhǔn)度較高的行為動作完成度較差。根據(jù)Fitts定律，信息處理速率依賴于對象的變化和移動速度，學(xué)齡前兒童在進(jìn)行界面操作時(shí)的有效操作率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于成人及學(xué)齡兒童，當(dāng)界面操作內(nèi)容需要極高精準(zhǔn)度的情況下，該用戶群體的錯誤率將大大提升。

針對學(xué)齡前兒童的GUI設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量降低操作精準(zhǔn)度，在界面圖形的設(shè)計(jì)中，應(yīng)增大操作對象的圖形可視面積，提高操作過程容差度，擴(kuò)大操作熱區(qū)域面積，提高用戶的有效操作率。

（四）回饋效率與速率提高

學(xué)齡前兒童正處于內(nèi)抑制能力發(fā)展完善階段，無法控制自身注意力，對于事物的關(guān)注度較差，在人與機(jī)器的交互過程中，界面的反饋速率與效率高低是提高用戶關(guān)注度的有效方式。圖形化的信息反饋方式將有效提高用戶操作效率，根據(jù)界面的反饋，用戶可以及時(shí)有效了解到自身操作行為的結(jié)果，在學(xué)齡前兒童的交互操作行為中，如得不到及時(shí)有效的信息反饋將導(dǎo)致該用戶群體的多次重復(fù)操作，最終降低用戶的有效操作率，在經(jīng)多次的無效操作后，信息反饋達(dá)不到用戶滿意度，那么用戶對于界面關(guān)注度將會降低，甚至對于產(chǎn)品產(chǎn)生抵觸情緒。

兒童交互產(chǎn)品必須面對的問題就是要讓用戶理解并辨析界面功能，引導(dǎo)用戶嘗試體驗(yàn)，最終反映到對交互產(chǎn)品的有效操作上來。3～7歲的兒童生長發(fā)育處于穩(wěn)步增長狀態(tài)，對于視覺信息的辨別和分析能力日益完備，認(rèn)知和學(xué)習(xí)效率顯著提高。面對這一用戶群的交互產(chǎn)品，必須充分迎合該階段兒童的群體特征，使兒童交互界面簡單易懂、易于操作，利于兒童完整有效地完成交互任務(wù)

GUI設(shè)計(jì)能夠帶來更多美感和情趣，通過視覺設(shè)計(jì)，在操作體驗(yàn)中更加符合用戶需求，更有助于提高用戶使用上的滿意度。學(xué)齡前兒童用戶群體的特殊性決定了該用戶群體對于GUI設(shè)計(jì)需求的特殊性，對于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)定位的精確度而言，在GUI設(shè)計(jì)研究中，用戶群體的特征當(dāng)決定界面中圖形的形態(tài)特征，因此由顏色、版式、形式和字體等圖形基本元素的眼瞼則是能否提高用戶粘度的關(guān)鍵所在。

課題項(xiàng)目：2015年棗莊學(xué)院校級科研基金——青年項(xiàng)目《關(guān)于GUI設(shè)計(jì)的形態(tài)認(rèn)知研究》項(xiàng)目編號：2015QN02

[1] 張輝，鄭佳.適應(yīng)兒童用戶特征的圖形化交互界面設(shè)計(jì)[J].包裝工程，2014（9）.

[2] 李歡.基于移動互聯(lián)的IM交互設(shè)計(jì)研究——以微信為例[D].北京：北京交通大學(xué)，2013.

[3] 王如.學(xué)齡前兒童書籍設(shè)計(jì)的探究[D].大連：遼寧師范大學(xué)，2013.

[4] 唐小舟.兒童鞋的人性化設(shè)計(jì)研究[J].廣西輕工業(yè)，2007（4）.

A Cognitive Study of GUI Design for the User Characteristics of Preschool Children

XIAO Yang , SONG Wen
（Zaozhuang University , Zaozhuang 277160 , China）

This special user groups have some problem such as cognitive ability is limited, inattention and body development is not mature, the problem is a typical features of preschool children ,,under let two-child policy under the background of our country, the next three to five years of preschool children will surge, Preschool children proportion of total household consumption will be increased, the design and development of GUI in interactive products for children aged 3-7 years will become emerging hot spots. Interactive products such as education, communication, entertainment, life, etc, suitable GUI design will improve the product experience,GUI design needs from two aspects of psychological and physiological to explore what is consistent with the design of the special user groups of preschool children.

preschool child; GUI design; mentality; physiology; user demand

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TB472

A

1008-2832(2017)03-0093-02

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