科学玩具的教育价值及设计研究

论文摘要

玩具是儿童认识世界最容易的模型,将玩具与教育结合起来,可以帮助儿童认识世界、学习科学知识;有助于开发儿童的创造力、激发好奇心和求知欲,具有深远的教育意义。科学玩具在玩乐的同时赋予玩具科学性,将科学技术应用于玩具,并用玩具来展现科学,阐明科学道理,解释科学本质。科学玩具分为知识玩具和智力玩具两大类。本文提出知识玩具必须具备蕴含科学原理和阐明科学道理这两个特征,并从科学原理应用及展示的角度分析知识玩具的设计;提出智力玩具对儿童的智力具有激发作用,并从智力因素激发的角度分析智力玩具的设计。作为连接“儿童”与“教育”之间的纽带,科学玩具的设计必须能够产生“玩”性、尊重“人”性、挖掘“物”性,才有可能在儿童学习中发挥教育价值。科学玩具的教育价值体现在其具有的基本性能和产生的教育作用两个方面。基于玩具的基本性能,本文从玩具的基本设计要素、趣味性和娱乐性、安全性以及符合儿童智力发展这几个方面探讨科学玩具的设计;基于科学玩具的教育作用,本文从玩具的活动性、挑战性、创造力培养功能、情感化以及合作型这五个角度探讨科学玩具的设计。本论文结合工业设计方法学,针对开发实现教育价值的科学玩具的新产品,提出设计方法:技术移植设计、联想设计、替代设计、模仿组合设计、科学“外化”设计。为今后玩具行业新产品的开发工作提供了思路及突破口。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 图表清单
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 玩具的教育价值
• 1.1.2 科学玩具的教育价值
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究目的与意义
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究意义
• 1.4 研究内容与论文结构
• 第二章 知识玩具原理及科学原理的“外化”分析
• 2.1 风力原理玩具
• 2.1.1 利用推力因素
• 2.1.2 利用浮力因素
• 2.1.3 经典风力玩具“走马灯”的设计分析
• 2.2 重心原理玩具
• 2.2.1 利用重心基本原理
• 2.2.2 利用能量守恒原理
• 2.3 震动原理玩具
• 2.3.1 利用震动发声原理
• 2.3.2 利用声波在介质中传播原理
• 2.4 几何光学原理玩具
• 2.5 气压原理玩具
• 2.5.1 玻意耳定律的应用
• 2.5.2 经典气压玩具“饮水鸟”设计分析
• 2.6 科学知识“外化”的方式
• 2.7 本章小结
• 第三章 智力玩具智力因素设计分析
• 3.1 拼、搭、插类玩具与空间想象力
• 3.1.1 拼图类玩具
• 3.1.2 积木类玩具
• 3.1.3 拼装类玩具
• 3.2 攻关、解题类玩具与逻辑思维能力
• 3.2.1 迷宫类玩具
• 3.2.2 解套类玩具
• 3.2.3 滑块类玩具
• 3.3 机构、模型类玩具与动手能力
• 3.4 本章小结
• 第四章 体现教育价值的科学玩具设计出发点
• 4.1 玩具的“玩”性、“物”性与“人”性
• 4.2 体现科学玩具基本性能的设计出发点
• 4.2.1 科学玩具基本设计要素——“形”“色”“质”的设计
• 4.2.2 趣味性和娱乐性设计
• 4.2.3 安全性设计
• 4.2.4 符合儿童发展特征的设计
• 4.3 体现科学玩具教育功能的设计出发点
• 4.3.1 科学玩具“活动性”设计
• 4.3.2 科学玩具“挑战性”设计
• 4.3.3 科学玩具“创造力培养”设计
• 4.3.4 科学玩具“情感化”设计
• 4.3.5 科学玩具“合作型”设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 实现教育价值的科学玩具设计方法及实践
• 5.1 实现教育价值的科学玩具设计方法
• 5.1.1 技术移植设计
• 5.1.2 联想设计
• 5.1.3 替代设计
• 5.1.4 模仿组合设计
• 5.1.5 科学“外化”设计
• 5.2 设计实践1——“手动发电机”玩具
• 5.2.1 确立目标群体
• 5.2.2 设计需求定位分析
• 5.2.3 设计方案表达
• 5.2.4 设计评价
• 5.3 设计实践2——磁悬浮陀螺
• 5.3.1 确立目标群体
• 5.3.2 设计方案表达
• 5.3.3 设计评价
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 论文工作展望
• 6.2.1 待进一步的工作
• 6.2.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表的论文