Publications-Theses
Article View/Open
Publication Export
-
Google ScholarTM
NCCU Library
Citation Infomation
Related Publications in TAIR
題名 互動玩具系統開發與互動行為探討
System development of interactive toy and study on behavior作者 孟憲奇
Meng, Shian Chi貢獻者 陳聖智<br>李蔡彥
Chen, Sheng Chih<br>Li, Tsai Yen
孟憲奇
Meng, Shian Chi關鍵詞 互動玩具
學齡前兒童
遊戲
人機互動
數位內容
英語學習
Interactive toy
Preschoolers
Game
Human-Computer Interaction(HCI)
Digital content
English learning日期 2017 上傳時間 2-Mar-2017 11:50:16 (UTC+8) 摘要 本研究設計了一個結合遊戲性及新型互動體驗的英語學習輔助玩具，目的是將英語學習帶入學齡前兒童的戲水情境之中，兒童可透過與玩具遊戲的過程，達到英語學習歷程的催化。本研究開發之數位互動玩具，可藉由手與尾巴做出不同組合的動作，以及眼睛可以投射出燈光圖案表達不同情緒。並透過語音播放出故事中的單字與句子，再藉由以上的功能會組成不同的回饋。小朋友能用摸與說話的方式，在與玩具之間的遊戲過程中，達到產生興趣的效果。現階段本研究探討使用者經驗的分析，若要分析小朋友的正式學習歷程，就必須先了解小朋友的動機和使用後的回饋，以讓未來學習歷程中的研究作為基礎。因此，基於認知心理學家的理論討論幼兒學習的歷程，以及為了得知如何設計適合的玩具給小朋友，本研究提出設計時的原則以及使用者經驗與使用性，建構出互動玩具的雛形。實驗評估對象共為8位3~5歲之兒童(第一階段7位，第二階段1位)，以觀察的方式紀錄實驗過程，利用開放式問題詢問小朋友的回饋，並以進行整理與分析。總結，研究成果為：1. 互動學習體驗：將科技結合一般戲水玩具，透過觸摸及語音的互動方式產生動作、燈光圖案、聲音等回饋，從戲水互動過程中給予兒童新的互動學習體驗。2. 學習與探索的動機：本研究依據Skinner的操作制約概念制定互動流程，玩具經實驗發現透過觸摸及口說的互動，產生了多元回饋刺激，包含故事內容及卡牌的配合，讓小朋友在遊戲過程中能自行探索內容並在過程中學習。3. 使用者經驗與使用性分析：從使用性五項指標分析情緒起伏歷程紀錄及分析使用者經驗，發現玩具容易讓小朋友操作且記憶玩具提供之內容，整體使用性是高的。但相較於觸摸的互動方式，說話的互動方式會讓小朋友在操作上使用性較低。互動玩具的設計製作：以UCD的設計思維建構互動玩具外型設計、人機互動方式及內容設計，並再以Arduino為主要載體建構模組化之設計。
This study designed an English learning toy that combined the game and a new interactive experience. This aim is to integrate English learning into the context of preschoolers playing in water and use the interaction with the toy to promote the English learning process. In this study, the digital interactive toy we made that can make different combinations of action by using its hands and tail, project out the lighting patterns to express various emotions by its eyes, and play out the words and sentences of the story by the voice player. According to the above functions, the toy forms different ways of feedback. It is effective that children can develop an interest in the toy by the ways of touching and saying in the process of game playing. At present, this study explored the analysis of user experience, if we want to analysis the children`s formal learning process, we must first understand the child`s motivation and feedback after use, so that it can be a foundation of the learning process in the future. Thus, the study is based on the theory of cognitive psychologists that discussed the course of early childhood learning. In order to know how to design a suitable toy for preschoolers, this study built the prototype of the interactive toy through presenting the design principles and user experience and usability. The subjects were 8 preschoolers (3-5 years of age) enrolled in the study (7 subjects in the first stage and 1 subject in the third stage). Researcher recorded the experimental procedure by the way of observing, inquired the research subjects to get their feedback by opened questions, and then digested and analyzed to the conclusion. Summary, the results of this research are in the following: (1) Interactive learning experience: The combination of technology and the general water-playing toys. The digital interactive toy let preschoolers get a new interactive learning experience through the way of touching and speaking to emerge action, light patterns, sound and other feedback. (2) Learning motivation and exploration: Based on Skinner`s operational control concept, the research has found that the toy stimulates a variety of feedback through touching and speaking of the interaction, including the story content and cards. The preschoolers in the course of the game can explore the content by themselves and learning during the process. (3) User experience and usability analysis: According to the use of five indicators to analyze the course of emotional change and user experience, the research has found that the toys easily to be operated by children and made them keep memory of the contents the toy provided. The overall use is high, however, compared to the interactive way of touching, the way of speaking is lower in the children’s operation. (4) Interactive toy design: The toy is based on UCD design thinking to construct interactive toy exterior design, human-computer interaction and content design. The main carrier is Arduino to build out the modular design.參考文獻 中文文獻黃國祐、謝莉卿(2005)。國英雙語幼兒的詞彙學習策略和說話產生量。朝陽人文社會學刊，3(1)，131-172。董芳武、鄧怡莘(2006)。人機互動中之社會線索—語音與互動形式對兒童參與數位學習的影響。設計學報，11(4)，81-98。鳳華(2006)。從Skinner的互動式語言談高功能自閉症學生社會互動語言之教導。特殊教育季刊，101，25-33。張茜茹、林育萱、張允泰、陳嘉豪、陳聖智、李蔡彥(2010)。以互動為導向的公車候車區體感裝置--天籟森林交響趣。2010台灣感性學會研討會。莊惟安(2012)。互動科技的引導式遊戲學習-透過互動遊戲學習提升高中女學生圖像組織與理解能力。美學與視覺藝術學刊，6，107-132。謝明芳(2012)。學齡前幼兒學習英語之觀點。課程與教學季刊，15(2)，193-211。董芳武(2013)。兒童對人形機器人之感知與評價研究。設計學報，18(3)，23-39。王維君、陳靜潔(2014)。人機互動音樂教學應用於自閉症兒童之研究。藝術教育研究，28，35-60。吳沛容(2004)。英語教學融入行動遊戲之研究與創作─ 以針對國小四年級設計之卡牌遊戲為例。國立臺北科技大學互動媒體設計研究所未出版碩士論文。廖欣珮(2006)。運用語言經驗學習法為主軸的補救教學對於國小低成就學生英語單字能力的影響:個案研究。淡江大學英文學系研究所未出版碩士論文。吳沛容(2004)。英語教學融入行動遊戲之研究與創作─ 以針對國小四年級設計之卡牌遊戲為例。國立臺北科技大學互動媒體設計碩士班未出版碩士論文。呂英撰(2007)。利用可設計組裝的表演說故事機器人來達到從設計中進行學習。國立中央大學資訊工程研究所未出版未出版碩士論文。張淑萍(2007)。玩具書與幼兒認知學習之研究。國立臺北科技大學創新設計研究所未出版碩士論文。沈雅文(2008)。線上浸入式英語學習課程對國小聽障學童識字能力與學習態度之影響。國立臺北教育大學兒童英語教育學系碩士班未出版碩士論文。王彥傑(2009)。設計可在混合實境互動的機器人來提昇學習環境中的臨場感與學習動機。國立中央大學資訊工程學系未出版碩士論文。郭依婷(2009)。說故事機器人用於幼兒學習之輔助伴學角色。中華大學電機工程學系碩士班未出版碩士論文。王偉存(2011)。遊戲回饋機制對玩家自我調節與遊戲經驗的影響─以音樂節奏遊戲為例。國立交通大學資訊科學與工程研究所未出版碩士論文。莊家榮(2011)。療癒之數位互動電子玩具設計以短腿臘妹電子寵物為例。國立臺北教育大學理學院數位科技設計學系玩具與遊戲設計研究所未出版碩士論文。徐幼庭(2012)。音樂創新體驗研究-結合互動公仔之音樂 APP。國立政治大學數位內容碩士學位學程未出版碩士論文。李佳勳(2013)。孩童玩具融入學習─數學玩具設計及課堂個案研究。國立臺北教育大學理學院數位科技設計學系玩具與遊戲設計碩士班未出版碩士論文。陳信慈(2011)。互動感知體驗設計之健康照護提醒裝置。國立政治大學數位內容碩士學位學程未出版碩士論文。星島出版編輯部(2004)。孩子的多語言訓練。12-18。香港：星島出版社。樂國安(2001)。從行為研究到社會改造：史金納的新行為主義。221-237。台北：貓頭鷹出版社。桂冠編譯組(1999)。兒童遊戲與學習。臺北市：桂冠。(Edgar Klugman & Sara Smilansky, 1999)。鄭麗玉(2006)。認知心理學：理論與應用。台北：五南圖書出版股份有限公司。林美珍(1996)。兒童認知發展。台北：心理出版社有限公司。林成之(2012)。3歲、7歲、10歲決定孩子一生的競爭力：把握3大關鍵期，日本腦力開發權威教你從小鍛鍊大腦潛能的10個方法！。台北：平安文化。葉思義(2004)。數位遊戲設計：遊戲設計知識全領域。台北：碁峰資訊。楊亦婷(2006)。數位行動遊戲人機介面使用性之探討-以PDA遊戲為例。銘傳大學設計創作研究所未出版碩士論文。藍意茹(2006)。「癒す」玩具之設計探究。國立臺灣藝術大學未出版碩士論文。王文科(1983)。認知發展理論與教育：皮亞傑理論的應用。台北市：五南圖書出版股份有限公司。蔡淑苓(2004)。遊戲理論與應用Z–以幼兒遊戲與幼兒教師教學為例(第一版)。台北市：五南圖書出版股份有限公司。陳淑敏(2005)。幼兒遊戲(第二版)。台北市：心理出版社。歐世勛(2003)。互動美感運用於人際溝通產品之設計研究。國立交通大學應用藝術研究所未出版碩士論文。張春興（1994）。現代心理學。台北市：東華。張玉巍(2006)。遊戲活動介入對發展遲緩幼兒精細動作之學習影響。國立嘉義大學幼兒教育研究所未出版碩士論文。黃志成，林少雀，王淑楨(2010)。幼兒遊戲。新北市：揚智文化。楊幸真(1992)。專注力與學習之相關探討。教師之友，33，28-30。張湘君、張鑑如、莊嘉琳、謝欣潔 (2001)。台灣幼稚園教師對幼稚園實施英語教學及聘僱外籍教師之態度研究。九十學年度師範學院教育學術論文發表會論文集，2，675-710。張湘君、張鑑如、林葉真 (2002)。我國幼稚園實施英語教學之現況與問題調查研究。國民教育，42(5)，37-42。龔如菲、陳姣伶、王翠鳳、趙詩瑄(2000)。學前機構實施美語教學之現況探討—以大臺北地區(臺北縣、市)立案之學前托育機構為研究對象。德育學報，16，215-223。Lord, M., DeBethizy, D. & Wager, J. (2005)。創新組合的魔術方塊（Innovation that Fits）。台北：大師輕鬆讀。陳建雄(譯)(2009)。互動設計(原作者：Jennifer Preece，Yvonne Rogers and Helen Sharp)臺北縣：全華。(原著出版年：2007)曾韻如(2011)。結合感知玩具與電子書於兒童學習之互動設計。國立政治大學數位內容碩士學位學程未出版碩士論文。李平漚(譯)(2012)。愛彌兒(上)(原作者：J. J. Rousseau) 台北：五南。(原著出版年：1762)陳宜秀(譯)(2014)。設計的心理學(原作者：Donald A Norman.) 台北：遠流。(原著出版年：1988)郭春在(2006)。從幼兒身心發展觀點探討幼兒玩具設計要素之研究。應用藝術與設計學報，1，52-62。薛任凱(2016)。嵌入式系統實現於智慧型雲端監控之應用。義守大學電機工程學系研究所未出版碩士論文。英文文獻Chen, C. M., & Tsai, Y. N. (2012). Interactive augmented reality system for enhancing library instruction in elementary schools. Computers & Education, 59(2), 638-652.Curby, T. W., Downer, J. T., & Booren, L. M. (2014). Behavioral exchanges between teachers and children over the course of a typical preschool day: Testing bidirectional associations. Early Childhood Research Quarterly, 29(2), 193-204.Chomsky, N. (1965). Aspects of a theory of syntax. Cambridge, Massachusetts: MIT Press.Chomsky, N. (1956). Three models for the description of language. IRE Transactions on information theory, 2(3), 113-124.De Lima, E. S., Feijó, B., Barbosa, S. D., Furtado, A. L., Ciarlini, A. E., & Pozzer, C. T. (2014). Draw your own story: Paper and pencil interactive storytelling. Entertainment Computing, 5, 33-41.Donald A. Norman., D. A. (1998). The Design of Everyday Things. Bantam Doubleday Dell Publishing.Donald A. Norman. D. A. (1988). The design of everyday things. Doubled Currency.Eisner, E. W. (1982). Cognition and curriculum: a basis for deciding what to teach. Longman Group United Kingdom.Fugazza, C., & Miklósi, A. (2015). Social learning in dog training: The effectiveness of the Do as I do method compared to shaping/clicker training. Applied Animal Behaviour Science, 171, 146-151.Han, J. H., Jo, M. H., Jones, V., & Jo, J. H. (2008). Comparative study on the educational use of home robots for children. Journal of Information Processing Systems, 4(4), 159-168.Hernandez, P., & Ikkanda, Z. (2011). Applied behavior analysis: Behavior management of children with autism spectrum disorders in dental environments. The Journal of the American Dental Association, 142(3), 281-287.Hutt, C. (1971). Exploration and play in children. In R. Herron & B. Sutton-Smith (Eds.), Child’s Play. New York: John Wiley & Sons.Johnson, J. E. (1990). The role of play in cognitive development. In E. Klugman & S. Smilansky(Eds.), Children`s play and learning: Perspectives and policy implications. New York: Teachers College Press.Klugman, E., & Smilansky, S. (1990). Children’s play and learning. New York: Teachers College.Mortara, M., Catalano, C. E., Bellotti, F., Fiucci, G., Houry-Panchetti, M., & Petridis, P. (2014). Learning cultural heritage by serious games. Journal of Cultural Heritage, 15(3), 318-325.Michael Heraghty, User Journeys, Retrieved November 29 2015, from:http://www.userjourneys.com/blog/difference-ux-usability/Nielsen, J. (1993). Usability Engineering. New York: AP Professional. Nielsen-Norman Group. from: http://www.nngroup.com/about/userexperience.html.Pratt, A., & Nunes, J. (2012). Interactive design: An introduction to the theory and application of user-centered design. United States: Rockport.Piaget, J., & Inhelder, B. (1962). The Psychology of the Child. Basic Books.Piaget, J. (1962). Play, dreams and imitation in children.Rogers, E. M. (2010). Diffusion of innovations. Simon and Schuster.Rogers, E. M. (1995). Diffusion of innovation (4th Ed.). New York: The Free.Rousseau, J. J. (1979). Emile or on education (A. Bloom, Trans.). New York: Basic. (Originally published 1762).Sokolowski, M. B., & Abramson, C. I. (2010). From foraging to operant conditioning: A new computer-controlled Skinner box to study free-flying nectar gathering behavior in bees. Journal of Neuroscience Methods, 188(2), 235-242.Schwier, R. A., & Misanchuk, E. R. (1993). Interactive multimedia instruction.Saffer, D. (2010). Designing for interaction: creating innovative applications and devices. New Riders.Skinner, B. F. (2014). Verbal behavior. BF Skinner Foundation.Skinner, B. F. (1957). Verbal behavior. New York: Appleton-Century-Crofts.Sharp, H., Rogers, Y., & Preece, J. (2009). Interaction Design: Beyond Human-Computer Interaction (2nd ed.). England: John Wiley & Sons.Vargas, E. A. (2007). B. F. Skinner’s Verbal Behavior: an Introduction. Brazilian Journal of Behavioral and Cognitive Therapy, 9(2), 1-20.Vatavu, R. D., Cramariuc, G., & Schipor, D. M. (2015). Touch interaction for children aged 3 to 6 years: Experimental findings and relationship to motor skills. International Journal of Human-Computer Studies, 74, 54-76.Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Cambridge, MA: Harvard University Press.Wood, F. B., Felton, R. H., & Brown, I. S. (1988). The dissociation of attention deficit disorder from reading disability: a reply to Share and Schwartz. Brain Language, 34, 353-358. 描述 碩士
國立政治大學
數位內容碩士學位學程
103462012資料來源 http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G1034620123 資料類型 thesis dc.contributor.advisor 陳聖智<br>李蔡彥 zh_TW dc.contributor.advisor Chen, Sheng Chih<br>Li, Tsai Yen en_US dc.contributor.author (Authors) 孟憲奇 zh_TW dc.contributor.author (Authors) Meng, Shian Chi en_US dc.creator (作者) 孟憲奇 zh_TW dc.creator (作者) Meng, Shian Chi en_US dc.date (日期) 2017 en_US dc.date.accessioned 2-Mar-2017 11:50:16 (UTC+8) - dc.date.available 2-Mar-2017 11:50:16 (UTC+8) - dc.date.issued (上傳時間) 2-Mar-2017 11:50:16 (UTC+8) - dc.identifier (Other Identifiers) G1034620123 en_US dc.identifier.uri (URI) http://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/107017 - dc.description (描述) 碩士 zh_TW dc.description (描述) 國立政治大學 zh_TW dc.description (描述) 數位內容碩士學位學程 zh_TW dc.description (描述) 103462012 zh_TW dc.description.abstract (摘要) 本研究設計了一個結合遊戲性及新型互動體驗的英語學習輔助玩具，目的是將英語學習帶入學齡前兒童的戲水情境之中，兒童可透過與玩具遊戲的過程，達到英語學習歷程的催化。本研究開發之數位互動玩具，可藉由手與尾巴做出不同組合的動作，以及眼睛可以投射出燈光圖案表達不同情緒。並透過語音播放出故事中的單字與句子，再藉由以上的功能會組成不同的回饋。小朋友能用摸與說話的方式，在與玩具之間的遊戲過程中，達到產生興趣的效果。現階段本研究探討使用者經驗的分析，若要分析小朋友的正式學習歷程，就必須先了解小朋友的動機和使用後的回饋，以讓未來學習歷程中的研究作為基礎。因此，基於認知心理學家的理論討論幼兒學習的歷程，以及為了得知如何設計適合的玩具給小朋友，本研究提出設計時的原則以及使用者經驗與使用性，建構出互動玩具的雛形。實驗評估對象共為8位3~5歲之兒童(第一階段7位，第二階段1位)，以觀察的方式紀錄實驗過程，利用開放式問題詢問小朋友的回饋，並以進行整理與分析。總結，研究成果為：1. 互動學習體驗：將科技結合一般戲水玩具，透過觸摸及語音的互動方式產生動作、燈光圖案、聲音等回饋，從戲水互動過程中給予兒童新的互動學習體驗。2. 學習與探索的動機：本研究依據Skinner的操作制約概念制定互動流程，玩具經實驗發現透過觸摸及口說的互動，產生了多元回饋刺激，包含故事內容及卡牌的配合，讓小朋友在遊戲過程中能自行探索內容並在過程中學習。3. 使用者經驗與使用性分析：從使用性五項指標分析情緒起伏歷程紀錄及分析使用者經驗，發現玩具容易讓小朋友操作且記憶玩具提供之內容，整體使用性是高的。但相較於觸摸的互動方式，說話的互動方式會讓小朋友在操作上使用性較低。互動玩具的設計製作：以UCD的設計思維建構互動玩具外型設計、人機互動方式及內容設計，並再以Arduino為主要載體建構模組化之設計。 zh_TW dc.description.abstract (摘要) This study designed an English learning toy that combined the game and a new interactive experience. This aim is to integrate English learning into the context of preschoolers playing in water and use the interaction with the toy to promote the English learning process. In this study, the digital interactive toy we made that can make different combinations of action by using its hands and tail, project out the lighting patterns to express various emotions by its eyes, and play out the words and sentences of the story by the voice player. According to the above functions, the toy forms different ways of feedback. It is effective that children can develop an interest in the toy by the ways of touching and saying in the process of game playing. At present, this study explored the analysis of user experience, if we want to analysis the children`s formal learning process, we must first understand the child`s motivation and feedback after use, so that it can be a foundation of the learning process in the future. Thus, the study is based on the theory of cognitive psychologists that discussed the course of early childhood learning. In order to know how to design a suitable toy for preschoolers, this study built the prototype of the interactive toy through presenting the design principles and user experience and usability. The subjects were 8 preschoolers (3-5 years of age) enrolled in the study (7 subjects in the first stage and 1 subject in the third stage). Researcher recorded the experimental procedure by the way of observing, inquired the research subjects to get their feedback by opened questions, and then digested and analyzed to the conclusion. Summary, the results of this research are in the following: (1) Interactive learning experience: The combination of technology and the general water-playing toys. The digital interactive toy let preschoolers get a new interactive learning experience through the way of touching and speaking to emerge action, light patterns, sound and other feedback. (2) Learning motivation and exploration: Based on Skinner`s operational control concept, the research has found that the toy stimulates a variety of feedback through touching and speaking of the interaction, including the story content and cards. The preschoolers in the course of the game can explore the content by themselves and learning during the process. (3) User experience and usability analysis: According to the use of five indicators to analyze the course of emotional change and user experience, the research has found that the toys easily to be operated by children and made them keep memory of the contents the toy provided. The overall use is high, however, compared to the interactive way of touching, the way of speaking is lower in the children’s operation. (4) Interactive toy design: The toy is based on UCD design thinking to construct interactive toy exterior design, human-computer interaction and content design. The main carrier is Arduino to build out the modular design. en_US dc.description.tableofcontents 第一章 緒論 11.1 研究背景 11.2研究動機 21.3研究目的 31.4研究問題 41.5研究架構 4第二章 文獻探討 62.1 互動設計與使用者經驗 72.1.1 互動設計 92.1.2 人機互動 142.1.3 使用者經驗與使用性 202.2 玩具理論基礎 232.2.1 玩具的分類與內容 242.2.2 創新擴散理論 262.3 遊戲與學習 292.3.1 遊戲與探索行為 302.4 幼兒語言學習理論 322.4.1 行為學習理論 322.4.2 幼兒語言發展理論 332.5 相關產品與研究探討 362.5.1 傳統英語學習輔助玩具 372.5.2 互動科技結合英語學習輔助玩具 392.5.3 玩具相關產品與研究探討 422.6 小節 48第三章 研究方法與實作設計 503.1 設計方法與原型設計 513.1.1 原型概念設計 513.1.2 原型發展歷程 513.1.3 改良方向 573.2 實作建置與設計流程 593.3 架構設計 623.3.1 架構設計 623.3.2 硬體架構 683.3.3 軟體架構 783.4 開發流程與測試 823.4.1 硬體測試 823.4.2 軟硬體整合測試 903.5 內容設計 913.5.1 眼睛 923.5.2 手部 933.5.3 尾巴 943.5.4 聲音 963.5.5 故事 983.5.6 卡牌 1033.6 外型設計與機構整合 1043.6.1 外型設計概念 1043.6.2 外型設計初稿 1063.6.3 3D建模與開發工具 1083.6.4 3D列印與微調 1123.6.5 外殼模型與內部機構組裝 1163.6.6 操作步驟與方法 119第四章 實驗評估、分析與討論 1204.1 系統評估 1214.2 評估流程與方法 1234.3 實測評估 1294.3.1 玩具為主體階段 1294.3.2 放置水中階段 1324.3.3 卡牌輔助語音互動階段 1354.4 分析與討論 1394.4.1 結果分析 1394.4.2 實驗改善與研究驗證 1454.4.3 歷程脈絡與使用性結果分析 146第五章 結論與未來展望 1505.1 結論 1505.2 研究限制 1535.3 設計建議 1545.4 研究貢獻 1565.5 未來展望 156參考文獻 158附錄A 165附錄B 169附錄C 170中文個人簡歷 172英文個人簡歷 177圖目錄圖1: 研究架構流程圖 5圖2: 文獻與理論涵蓋區塊圖 7圖3: 互動理論與方法連結圖(本研究建立與整理) 8圖4: HCI情境示意圖(本研究繪製) 15圖5: UCD(2015)流程圖 18圖6: 使用者經驗與使用性的模型 22圖7: 探索歷程至遊戲式學習流程圖 29圖8: Hutt 針對幼兒玩新奇玩具所表現行為的圖說 31圖9: 字母認知板玩具 37圖10: 磁鐵書介紹英語 38圖11: 字母卡及單字卡 38圖12: MinTa百變英文積木 38圖13: Just for fun兒童英語點讀學習套書字卡 40圖14: 全英兒童電子閱讀小狗SCOUT 40圖15: Atti機器人 41圖16: 研究理論關聯圖 50圖17: 第一階段互動玩具原型 52圖18: 第一階段原型水中測試 52圖19: 第二階段互動玩具原型平面設計圖 53圖20: 第二階段互動玩具外貌 53圖21: 內部機構圖 54圖22: 內部機構設置圖 55圖23: 原形水中測試 56圖24: 晚上游泳中的模樣 56圖25: 設計流程架構圖 59圖26: 互動玩具架構設計圖 62圖27: 互動情境圖 63圖28: 無人互動狀態圖 63圖29: 觸碰互動情境圖 64圖30: 語音互動情境圖 65圖31: 互動介面圖 66圖32: Arduino Nano 68圖33: Arduino Mini 68圖34: 非同步圖 69圖35: 同步圖 69圖36 硬體電路架構圖 70圖37: 伺服馬達 71圖38: OLED 71圖39: DFplayer 72圖40: Bluetooth - 06 72圖41: Touch Sensor 72圖42: Touch Sensor原理圖 73圖43: Speaker 73圖44: PowerBank 74圖45: 機構元件架構 75圖46: 機構元件設置圖 76圖47: 互動玩具機構核心圖 77圖48: Arduino程式編輯界面 78圖49: 軟體架構圖 79圖50: 軟體執行流程圖 81圖51: 純硬體測試流程 82圖52: 總測試架構圖 83圖53: Arduino晶片測試 83圖54: OLED測試流程 84圖55: OLED測試 84圖56: OLED圖案代表的0與1 85圖57: 兩顆OLED測試 85圖58: 觸控感應裝置 86圖59: 觸控感應數據測試 87圖60: 伺服馬達測試流程 88圖61: 伺服馬達測試 88圖62: 尾巴安裝測試 89圖63: 行動電源輸入測試 89圖64: I/O共同控制測試 90圖65: 內容設計階層圖 91圖66: 眼睛設計種類 92圖67: 互動玩具眼睛置入圖 92圖68: 手部角度圖 93圖69: 手部馬達安裝 93圖70: 手部安裝完成 94圖71: 尾巴角度圖 94圖72: 尾巴內部機構安裝圖 95圖73: 玩具鯨魚尾巴(經打磨) 95圖74: 尾巴安裝完成 95圖75: 聲音對話示意圖 96圖76: 卡牌(本研究開發) 103圖77: 【Creative Baby】水上樂園噴水洗澡玩具 104圖78: 《海底總動員2：朵莉去哪裡？》角色：貝利 105圖79: Amos & Boris 105圖80: Baby Beluga 106圖81: 正面設計 106圖82: 側面與內部長寬設計 107圖83: 俯視圖 107圖84: 預估內部機構體積比 107圖85: Rhino3 logo 109圖86: 側視機構圖 109圖87: 正視機構圖 110圖88: 俯視機構圖 110圖89: 內部機構爆炸圖 111圖90: 建模圖(側視) 111圖91: 建模圖(俯視) 112圖92: 完整建模圖 112圖93: 3D列印畫面 113圖94: 3D列印機 113圖95: 3D列印完成圖 113圖96: 內部清理 114圖97: 修整殼的接縫 114圖98: 表面紋路磨均勻 115圖99: 表面未處理的外殼 115圖100: 表面處理完畢的外殼 116圖101: 水滲入後的OLED 117圖102: 馬達慎入水之後損毀的狀況 117圖103: 水藉由隙縫中滲入塑膠袋 117圖104: 入水實測 118圖105: 玩具小鯨魚完成圖 119圖106: 操作步驟與方法說明圖 119圖107: 流程時間軸 123圖108: 兒童腦部機制與發展步驟(林成之，2004) 126圖109: 實驗流程與情境流程比較圖 127圖110: 第一階段流程圖 128圖111: 第二階段流程圖 128圖112: 受測者A (女) 情緒起伏曲線 141圖113: 受測者B (男) 情緒起伏曲線 141圖114: 受測者C (女) 情緒起伏曲線 142圖115: 受測者D (女) 情緒起伏曲線 142圖116: 受測者E (男) 情緒起伏曲線 142圖117: 受測者F (女) 情緒起伏曲線 142圖118: 受測者G (男) 情緒起伏曲線 143圖119: 全部女生受測者情緒平均起伏曲線 143圖120: 全部男生受測者情緒平均起伏曲線 143圖121: 男生女生受測者情緒平均起伏曲線比較 144圖122: 全部受測者情緒起伏曲線 144圖123: 全部受測者情緒平均起伏曲線 144圖124: 聲音與卡牌間的測試 146圖125: 本研究實驗總歷程 147表目錄表1: Piaget之幼兒「認知發展階段」與「遊戲分期」表(蔡淑苓，2004) 25表2: 各遊戲類型介紹表(本研究整理) 26表3: 各類玩物分類(陳淑敏，2005) 27表4: 認知發展階段說明表(本研究整理) 37表5: 傳統兒童英語學習輔助玩具比較表 42表6: 水中玩具案例 45表7: 數位互動玩具案例 48表8: 英文語音單字表 48 zh_TW dc.format.extent 26238049 bytes - dc.format.mimetype application/pdf - dc.source.uri (資料來源) http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G1034620123 en_US dc.subject (關鍵詞) 互動玩具 zh_TW dc.subject (關鍵詞) 學齡前兒童 zh_TW dc.subject (關鍵詞) 遊戲 zh_TW dc.subject (關鍵詞) 人機互動 zh_TW dc.subject (關鍵詞) 數位內容 zh_TW dc.subject (關鍵詞) 英語學習 zh_TW dc.subject (關鍵詞) Interactive toy en_US dc.subject (關鍵詞) Preschoolers en_US dc.subject (關鍵詞) Game en_US dc.subject (關鍵詞) Human-Computer Interaction(HCI) en_US dc.subject (關鍵詞) Digital content en_US dc.subject (關鍵詞) English learning en_US dc.title (題名) 互動玩具系統開發與互動行為探討 zh_TW dc.title (題名) System development of interactive toy and study on behavior en_US dc.type (資料類型) thesis en_US dc.relation.reference (參考文獻) 中文文獻黃國祐、謝莉卿(2005)。國英雙語幼兒的詞彙學習策略和說話產生量。朝陽人文社會學刊，3(1)，131-172。董芳武、鄧怡莘(2006)。人機互動中之社會線索—語音與互動形式對兒童參與數位學習的影響。設計學報，11(4)，81-98。鳳華(2006)。從Skinner的互動式語言談高功能自閉症學生社會互動語言之教導。特殊教育季刊，101，25-33。張茜茹、林育萱、張允泰、陳嘉豪、陳聖智、李蔡彥(2010)。以互動為導向的公車候車區體感裝置--天籟森林交響趣。2010台灣感性學會研討會。莊惟安(2012)。互動科技的引導式遊戲學習-透過互動遊戲學習提升高中女學生圖像組織與理解能力。美學與視覺藝術學刊，6，107-132。謝明芳(2012)。學齡前幼兒學習英語之觀點。課程與教學季刊，15(2)，193-211。董芳武(2013)。兒童對人形機器人之感知與評價研究。設計學報，18(3)，23-39。王維君、陳靜潔(2014)。人機互動音樂教學應用於自閉症兒童之研究。藝術教育研究，28，35-60。吳沛容(2004)。英語教學融入行動遊戲之研究與創作─ 以針對國小四年級設計之卡牌遊戲為例。國立臺北科技大學互動媒體設計研究所未出版碩士論文。廖欣珮(2006)。運用語言經驗學習法為主軸的補救教學對於國小低成就學生英語單字能力的影響:個案研究。淡江大學英文學系研究所未出版碩士論文。吳沛容(2004)。英語教學融入行動遊戲之研究與創作─ 以針對國小四年級設計之卡牌遊戲為例。國立臺北科技大學互動媒體設計碩士班未出版碩士論文。呂英撰(2007)。利用可設計組裝的表演說故事機器人來達到從設計中進行學習。國立中央大學資訊工程研究所未出版未出版碩士論文。張淑萍(2007)。玩具書與幼兒認知學習之研究。國立臺北科技大學創新設計研究所未出版碩士論文。沈雅文(2008)。線上浸入式英語學習課程對國小聽障學童識字能力與學習態度之影響。國立臺北教育大學兒童英語教育學系碩士班未出版碩士論文。王彥傑(2009)。設計可在混合實境互動的機器人來提昇學習環境中的臨場感與學習動機。國立中央大學資訊工程學系未出版碩士論文。郭依婷(2009)。說故事機器人用於幼兒學習之輔助伴學角色。中華大學電機工程學系碩士班未出版碩士論文。王偉存(2011)。遊戲回饋機制對玩家自我調節與遊戲經驗的影響─以音樂節奏遊戲為例。國立交通大學資訊科學與工程研究所未出版碩士論文。莊家榮(2011)。療癒之數位互動電子玩具設計以短腿臘妹電子寵物為例。國立臺北教育大學理學院數位科技設計學系玩具與遊戲設計研究所未出版碩士論文。徐幼庭(2012)。音樂創新體驗研究-結合互動公仔之音樂 APP。國立政治大學數位內容碩士學位學程未出版碩士論文。李佳勳(2013)。孩童玩具融入學習─數學玩具設計及課堂個案研究。國立臺北教育大學理學院數位科技設計學系玩具與遊戲設計碩士班未出版碩士論文。陳信慈(2011)。互動感知體驗設計之健康照護提醒裝置。國立政治大學數位內容碩士學位學程未出版碩士論文。星島出版編輯部(2004)。孩子的多語言訓練。12-18。香港：星島出版社。樂國安(2001)。從行為研究到社會改造：史金納的新行為主義。221-237。台北：貓頭鷹出版社。桂冠編譯組(1999)。兒童遊戲與學習。臺北市：桂冠。(Edgar Klugman & Sara Smilansky, 1999)。鄭麗玉(2006)。認知心理學：理論與應用。台北：五南圖書出版股份有限公司。林美珍(1996)。兒童認知發展。台北：心理出版社有限公司。林成之(2012)。3歲、7歲、10歲決定孩子一生的競爭力：把握3大關鍵期，日本腦力開發權威教你從小鍛鍊大腦潛能的10個方法！。台北：平安文化。葉思義(2004)。數位遊戲設計：遊戲設計知識全領域。台北：碁峰資訊。楊亦婷(2006)。數位行動遊戲人機介面使用性之探討-以PDA遊戲為例。銘傳大學設計創作研究所未出版碩士論文。藍意茹(2006)。「癒す」玩具之設計探究。國立臺灣藝術大學未出版碩士論文。王文科(1983)。認知發展理論與教育：皮亞傑理論的應用。台北市：五南圖書出版股份有限公司。蔡淑苓(2004)。遊戲理論與應用Z–以幼兒遊戲與幼兒教師教學為例(第一版)。台北市：五南圖書出版股份有限公司。陳淑敏(2005)。幼兒遊戲(第二版)。台北市：心理出版社。歐世勛(2003)。互動美感運用於人際溝通產品之設計研究。國立交通大學應用藝術研究所未出版碩士論文。張春興（1994）。現代心理學。台北市：東華。張玉巍(2006)。遊戲活動介入對發展遲緩幼兒精細動作之學習影響。國立嘉義大學幼兒教育研究所未出版碩士論文。黃志成，林少雀，王淑楨(2010)。幼兒遊戲。新北市：揚智文化。楊幸真(1992)。專注力與學習之相關探討。教師之友，33，28-30。張湘君、張鑑如、莊嘉琳、謝欣潔 (2001)。台灣幼稚園教師對幼稚園實施英語教學及聘僱外籍教師之態度研究。九十學年度師範學院教育學術論文發表會論文集，2，675-710。張湘君、張鑑如、林葉真 (2002)。我國幼稚園實施英語教學之現況與問題調查研究。國民教育，42(5)，37-42。龔如菲、陳姣伶、王翠鳳、趙詩瑄(2000)。學前機構實施美語教學之現況探討—以大臺北地區(臺北縣、市)立案之學前托育機構為研究對象。德育學報，16，215-223。Lord, M., DeBethizy, D. & Wager, J. (2005)。創新組合的魔術方塊（Innovation that Fits）。台北：大師輕鬆讀。陳建雄(譯)(2009)。互動設計(原作者：Jennifer Preece，Yvonne Rogers and Helen Sharp)臺北縣：全華。(原著出版年：2007)曾韻如(2011)。結合感知玩具與電子書於兒童學習之互動設計。國立政治大學數位內容碩士學位學程未出版碩士論文。李平漚(譯)(2012)。愛彌兒(上)(原作者：J. J. Rousseau) 台北：五南。(原著出版年：1762)陳宜秀(譯)(2014)。設計的心理學(原作者：Donald A Norman.) 台北：遠流。(原著出版年：1988)郭春在(2006)。從幼兒身心發展觀點探討幼兒玩具設計要素之研究。應用藝術與設計學報，1，52-62。薛任凱(2016)。嵌入式系統實現於智慧型雲端監控之應用。義守大學電機工程學系研究所未出版碩士論文。英文文獻Chen, C. M., & Tsai, Y. N. (2012). Interactive augmented reality system for enhancing library instruction in elementary schools. Computers & Education, 59(2), 638-652.Curby, T. W., Downer, J. T., & Booren, L. M. (2014). Behavioral exchanges between teachers and children over the course of a typical preschool day: Testing bidirectional associations. Early Childhood Research Quarterly, 29(2), 193-204.Chomsky, N. (1965). Aspects of a theory of syntax. Cambridge, Massachusetts: MIT Press.Chomsky, N. (1956). Three models for the description of language. IRE Transactions on information theory, 2(3), 113-124.De Lima, E. S., Feijó, B., Barbosa, S. D., Furtado, A. L., Ciarlini, A. E., & Pozzer, C. T. (2014). Draw your own story: Paper and pencil interactive storytelling. Entertainment Computing, 5, 33-41.Donald A. Norman., D. A. (1998). The Design of Everyday Things. Bantam Doubleday Dell Publishing.Donald A. Norman. D. A. (1988). The design of everyday things. Doubled Currency.Eisner, E. W. (1982). Cognition and curriculum: a basis for deciding what to teach. Longman Group United Kingdom.Fugazza, C., & Miklósi, A. (2015). Social learning in dog training: The effectiveness of the Do as I do method compared to shaping/clicker training. Applied Animal Behaviour Science, 171, 146-151.Han, J. H., Jo, M. H., Jones, V., & Jo, J. H. (2008). Comparative study on the educational use of home robots for children. Journal of Information Processing Systems, 4(4), 159-168.Hernandez, P., & Ikkanda, Z. (2011). Applied behavior analysis: Behavior management of children with autism spectrum disorders in dental environments. The Journal of the American Dental Association, 142(3), 281-287.Hutt, C. (1971). Exploration and play in children. In R. Herron & B. Sutton-Smith (Eds.), Child’s Play. New York: John Wiley & Sons.Johnson, J. E. (1990). The role of play in cognitive development. In E. Klugman & S. Smilansky(Eds.), Children`s play and learning: Perspectives and policy implications. New York: Teachers College Press.Klugman, E., & Smilansky, S. (1990). Children’s play and learning. New York: Teachers College.Mortara, M., Catalano, C. E., Bellotti, F., Fiucci, G., Houry-Panchetti, M., & Petridis, P. (2014). Learning cultural heritage by serious games. Journal of Cultural Heritage, 15(3), 318-325.Michael Heraghty, User Journeys, Retrieved November 29 2015, from:http://www.userjourneys.com/blog/difference-ux-usability/Nielsen, J. (1993). Usability Engineering. New York: AP Professional. Nielsen-Norman Group. from: http://www.nngroup.com/about/userexperience.html.Pratt, A., & Nunes, J. (2012). Interactive design: An introduction to the theory and application of user-centered design. United States: Rockport.Piaget, J., & Inhelder, B. (1962). The Psychology of the Child. Basic Books.Piaget, J. (1962). Play, dreams and imitation in children.Rogers, E. M. (2010). Diffusion of innovations. Simon and Schuster.Rogers, E. M. (1995). Diffusion of innovation (4th Ed.). New York: The Free.Rousseau, J. J. (1979). Emile or on education (A. Bloom, Trans.). New York: Basic. (Originally published 1762).Sokolowski, M. B., & Abramson, C. I. (2010). From foraging to operant conditioning: A new computer-controlled Skinner box to study free-flying nectar gathering behavior in bees. Journal of Neuroscience Methods, 188(2), 235-242.Schwier, R. A., & Misanchuk, E. R. (1993). Interactive multimedia instruction.Saffer, D. (2010). Designing for interaction: creating innovative applications and devices. New Riders.Skinner, B. F. (2014). Verbal behavior. BF Skinner Foundation.Skinner, B. F. (1957). Verbal behavior. New York: Appleton-Century-Crofts.Sharp, H., Rogers, Y., & Preece, J. (2009). Interaction Design: Beyond Human-Computer Interaction (2nd ed.). England: John Wiley & Sons.Vargas, E. A. (2007). B. F. Skinner’s Verbal Behavior: an Introduction. Brazilian Journal of Behavioral and Cognitive Therapy, 9(2), 1-20.Vatavu, R. D., Cramariuc, G., & Schipor, D. M. (2015). Touch interaction for children aged 3 to 6 years: Experimental findings and relationship to motor skills. International Journal of Human-Computer Studies, 74, 54-76.Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Cambridge, MA: Harvard University Press.Wood, F. B., Felton, R. H., & Brown, I. S. (1988). The dissociation of attention deficit disorder from reading disability: a reply to Share and Schwartz. Brain Language, 34, 353-358. zh_TW
