面向幼儿亲子绘本教育的AR交互设计研究

摘要

绘本因其图文合一、表达形式简单、内涵丰富的特点，在幼儿学习与成长阶段扮演十分重要的角色。绘本教育在这一时期，被认为是幼儿教育的主要形式之一。因幼儿阶段儿童身心发展的特点，家长在这一阶段的作用不可或缺，亲子教育能有效参与到儿童的成长过程，对不当行为与思想进行干预，有助于幼儿形成正确的认知与良好的发展。随着现代科技的发展，技术与教育的深度融合，能有效促进教育形式的变革与教育手段的革新，Augmented Reality(AR)技术带来新的展示方式与交互方式，极大的丰富了传统教育内容的展现形式、吸引了各年龄阶段幼儿的学习兴趣与积极性，与教育内容的深度融合，也将为发展亲子绘本教育提供新的交互设计思路。
　　本文针对传统幼儿亲子绘本教育中，亲子阅读与亲子游戏两个重要的内容，分析了现有一成不变的、枯燥的学习组织形式与交互内容，提出了基于AR的亲子绘本教育的交互方式。从交互认知心理的教育理论出发，结合AR技术的展示与交互方法，对亲子绘本阅读与亲子绘本游戏进行剖析，对活动组织模式、交互手段与内容进行了重新设计，并基于AR应用平台，以实际绘本为例，实现幼儿亲子绘本教育的AR应用APP，在应用中进行实验，并评估了新形式下的相关效果。本文的主要内容如下:
　　(1)从交互认知心理学的教育理论出发，探讨亲子绘本教育进行交互学习的理论依据，以及引入AR技术后的理论发展。在分析亲子交互模型的基础上，提出了AR环境下的幼儿亲子绘本教育的交互模型;分析当前亲子绘本教育中交互设计手段与内容的不足之处，提出AR亲子阅读、AR亲子游戏两种重要绘本教育内容，开展基于AR环境的新的交互方式与学习方式的实验，为AR技术与教育内容的融合，进行有益探索。
　　(2)分析了传统亲子绘本阅读模型，提出了AR环境下的亲子阅读的内容、方式与过程，构建了一种新的亲子阅读AR交互。将阅读内容情境化，通过三维立体角色形象的展示，动画视频的生动演示，以增强角色的准确定位，更好的理解阅读内容;交互操作情感化，通过语音、点击、长按、拖拽、滑动等简单组合交互与亲子合作交互，营造亲子氛围，增加亲子阅读的趣味性与可参与性。
　　(3)分析了传统亲子绘本游戏模型，针对现有方式下的游戏内容、操作方式进行重构，提出了AR亲子绘本教育中亲子游戏的设计原则，即操作简单、情境性强、游戏平行化、交互共同化等原则，交互内容，即游戏操作内容、游戏组织方式、亲子合作与对战模式等。探索了娱乐性强、趣味性高的亲子游戏方式，为这一类型教育活动的开展，提供有益指导。
　　本文最后使用两个具体的案例实现本文提出的AR亲子阅读与AR亲子游戏交互设计内容，对传统的绘本教育内容进行AR改造，创建教学应用的APP，并在亲子间进行实际应用与测试，评估结果表达了良好的应用效果。对这一类型教育活动与AR结合的开展，提供了有效的参考，并为AR技术与更为广泛的教育内容的进一步融合，提供了可参考的依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景和意义

1．2 国内外研究现状综述

1．3 本文研究内容与创新点

1．4 论文组织结构

1．5 本章小结

第2章 基于AR的面向幼儿亲子绘本教育交互设计理论

2．1 幼儿亲子绘本教育的内容及相关理论

2．1．1 相关理论的支持

2．1．2 亲子绘本教育的意义

2．1．3 亲子绘本教育的内容

2．1．4 亲子绘本教育的原则

2．2 增强现实的主要交互手段与理论

2．2．1 AR的主要交互方式

2．2．2 AR绘本的交互设计

2．2．3 AR技术在学习上的应用

2．3 亲子教育的交互方式综述

2．3．1 亲于阅读的变互活动

2．3．2 亲子游戏的交互活动

2．4 本章小结

第3章 幼儿亲子阅读活动根交互设计

3．1 亲子绘本教育中亲子阅读活动的内容及组织形式

3．1．1 亲子阅读之个人阅读

3．1．2 亲子阅读之合作阅读

3．1．3 亲子阅读之互动阅读

3．2 基于AR的亲子阅读交互设计

3．2．1 基于AR的个人阅读

3．2．2 基于AR的合作阅读

3．2．3 基于AR的互动阅读

3．3 本章小节

第4章 幼儿亲子游戏活动AR交互设计

4．1 AR亲子游戏的适用性分析

4．2．1 AR亲子游戏的设计原则

4．2．2 AR亲子游戏的应用优势

4．2．3 AR亲子游戏的应用途径

4．2 AR亲子游戏模型的构建及分析

4．3 AR亲子游戏的分类与举例

4．3．1 平行游戏

4．3．2 共同游戏

4．3．3 指导游戏

4．4 本章小节

第5章 案例应用与效果评价

5．1 亲子绘本交互流程设计

5．2 亲子绘本AR实例

5．2．1 导入界面展示

5．2．2 阅读界面展示

5．2．3 游戏界面展示

5．3 效果评价与分析

5．3．1 实倒一

5．3．2 实例二

5．4 本章小节

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

攻读学位期间参与的科研项目

致谢