“趣思维”实体编程桌面游戏产品介绍

项目背景：本产品是2019全球未来教育设计大赛的铜奖获奖作品，由“讲的都队”共同设计。
2019全球未来教育设计大赛
 “趣思维”介绍视频

产品概念图

一、产品简介

1.主要功能

我们希望设计出一款促进4-6岁儿童计算思维和编程技能发展的实体桌面游戏。将计算思维中的计算概念与实体编程相结合，通过命令积木、控制板、场景地图三个重要设备进行游戏。

在这个游戏中，游戏主人公红娃和青娃需要通过场景地图上的关卡，找到钥匙，解救爷爷。玩家可以通过拼接、组合命令积木形成一个自己的程序段，然后将程序段放入游戏设备中点击执行按钮。设备通过识别命令积木中的内嵌电子元件读取程序并进行编译，游戏地图中的主人公会自动按照读取的程序命令进行运动，开始闯关。

游戏中的命令积木非常丰富，分为基本块、命令块、数字块三种。同时，游戏中有两个主人公，可以亲子协作进行游戏。此游戏可以寓教于乐，锻炼孩子计算思维的同时提升亲子关系。

2.设计思路

行业背景

近年来少儿编程逐渐火热，世界范围内编程教育有低龄化趋势。从2013年-至2018年由于资本的青睐促使行业迎来了爆发期，出现了编程猫、童程童美、核桃编程等专注少儿编程的教育机构。学而思网易、网易有道等在线教育公司也开设了少儿编程在线课程。

世界各国也都开始重视人工智能和编程教育，美国、日本、英国、以色列等国家都出台了专门的政策支持青少年的编程学习。我国2017年国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中明确指出要在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量开发推广编程教学软件和游戏。

图源自艾瑞咨询研究报告

产品目标

在数字时代,计算思维成为个体认识世界、解决问题的基本思维方式之一,而编程游戏是培养儿童计算思维的重要教辅材料，但在幼儿教育中，是没有单独的计算机课程或者信息技术课程。目前的少儿编程培训主要也是针对6岁以上儿童开展的，年龄过小的孩子在计算机操作，键盘的使用等方面存在困难。实际上，计算思维并不等同于程序设计或编程教学，计算思维的培养也不一定要使用计算机。本产品的设计避免了计算机操作的复杂性对儿童造成的困难，使用实体积木的编程方式有利于幼儿认识世界和发展认知能力，可以帮助4-6儿童学习编程技能，发展计算思维。

我们希望通过基于计算思维理论设计一款实体编程桌面游戏，在家庭中以父母和孩子共同完成游戏的方式让儿童学习编程，在思维形成初期就开始形成计算思维习惯。

二.需求分析

1.用户需求

对163个家庭的调研结果显示，家长中38%完全不懂编程，26% 基本不懂；但31%的家长认为编程非常重要，49%的家长认为编程比较重要； 45%的家长基本愿意引导孩子在家中学习编程，35%的家长非常愿意。

需求1:帮助4-6岁儿童进行编程启蒙，促进孩子思维发展。
需求2:能及时了解孩子的学习情况，最好能知道孩子的学习内容。
需求3:学习的内容不要过于复杂，不全是为了考试与升学，给孩子压力不要太大。
需求4:儿童想在学习的过程中更加轻松愉快，获得快乐
需求5:游戏应具有一定的延展性，游戏内容不断更新，长期使用。

2.产品需求

桌面游戏工具

配套APP

3.目标用户

目标用户

4.干系人

干系人

三.竞品分析

竞品分析

四.产品设计

1.产品定位

用编程学而非学编程-计算思维是根本

孙立会教授说过儿童编程教育的真正目的在于训练儿童思维方式，提高理论思维能力，倡导“用编程学”而非“学编程”。
本项目的落脚点是让儿童在游戏过程中体验计算思维的具象形式而并非具体的编程语法。
计算思维不仅仅是用于计算机科学中，在日常生活中也随处可见顺序、循环和条件等计算概念。所以不存在：不学计算机，以后不当程序员就没必要锻炼计算思维的说法。

2.实体编程的产品形态

目前主要是通过scratch等图形化工具来帮助儿童学习编程，但是Alexandrov 等人的研究已经指出：对于儿童而言，与编程概念本身相比语法键盘和debug过程是更大的困难。
对于学龄前儿童而言，他们的抽象思维发展不完善，还处于具体向抽象过渡的阶段，所以应当选择能看得到摸得着的实体积木块来学习，而非计算机屏幕上冰冷的代码。
部分家长可能会担心使用计算机屏幕会对孩子的视力和身体健康造成危害，使用实体工具可以减少这种困扰。

3.功能特点

故事化的游戏情景，简洁易懂，让儿童在玩乐中学习，4-6 岁的儿童其思维理解能力还未成熟，需要根据此年龄阶段的智力发展程度及日常习性进行设计，这就需要把计算思维以最简单的方式融入到这款游戏产品中，最好是日常生活中能够接触到的问题或被儿童所熟知的人物角色和场景设定。

双人或者多人模式，让父母和孩子一起进行游戏，并且强调父母所扮演角色的必要性，增加父母在孩子游戏过程中的参与度，从而解决父母和孩子之间的沟通问题。

模块化产品，实体产品的模块化拼接组装，实现游戏场景的多样化，打破实体产品的游戏场景单一的弊端，同时，产品通过这种方式增强孩子的动手能力，并提高游戏兴趣。

4.游戏设计思路

游戏环节中在每个关卡融入相对应的计算思维。
计算概念：顺序思维、并行思维、循环思维、事件思维、条件思维、运算符思维

游戏设计思路

5.情景地图设计

在情景地图设计中，我们选定简单的几何拼块地图以更好地实现模块化的情景搭建，每个拼块地图的尺寸为4X4（厘米），整体尺寸为64 X 40（厘米）。整个情景地图由9*16共144块拼块组成，在进行情景调整时可根据需求对障碍物拼块进行重新拼盘。其中每个不同的色块和标识图案代表不同的分区，元素分别为：岩石、河流、葫芦、道路、草地、陷阱、钥匙、铁门、机关。

地图

外框设计了一个可智能弹出的储存格，当游戏中的角色获得药水和钥匙后，储存格弹出，玩家可拿走一个迷你的药水瓶或钥匙，这个装置的设计是为了方便儿童计数并且增加游戏趣味。