摘要
注意力是儿童在学习中最为关键的能力之一，而随着信息技术的不断发展，多通道人机交互的研究成果为注意力训练提供了理论支持。旨在改善眼球运动的认知训练是提高注意力水平的有效干预措施，视线跟踪技术为人机交互提供了一种非接触的、自然的互动形式，眼控交互游戏训练系统为改善儿童眼球运动提供了有趣的体验，但适宜儿童眼控交互的操作方式尚未被探索，且注意力的培养难以引导至日常活动中。针对该问题和挑战，本研究以学龄前儿童为对象，探讨适合儿童眼控交互的操作界面和操作方式，结合注意力培养方法和情境感知理论进行情境设计，提出针对儿童注意力培养的情境感知设计策略，并设计眼控交互游戏，以提高训练效果。 本文主要内容包括： 对视线跟踪技术、注意力培养以及情境感知理论三方面进行梳理分析。在探究儿童注意力培养的相关研究现状中，发现注意力训练缺乏与真实情境的相关性。因此在儿童发展特征的基础上构建面向儿童的眼控交互要素，结合情境感知理论分析注意力培养产品的体验因素，提出眼控交互的情境感知包含自我审查体验、自适应体验、个性化定制体验、沉浸式体验四大要素。 探讨儿童眼控交互中适宜的交互方式，即驻留时间、按钮大小、不同的实验组合对眼控交互界面可用性的影响。使用TobiiEyeTracker5工具，对30名平均年龄为5.9岁的儿童进行实验，根据实验结果，结合相关文献分析，得出在不同的操作任务水平和图标大小下，符合学龄前儿童认知特征的眼控交互的驻留时间范围。 根据眼控交互操作原则和情境感知设计策略，设计了一款面向学龄前儿童的注意力培养的眼控交互游戏。通过情境构建、交互设计与页面设计进行呈现，用Unity开发验证了相关功能需求，并通过主观评价法验证了眼控交互中提示性的可用性问题，据此进行了设计优化迭代。 本文重点研究了在眼控交互中，提升儿童注意力培养产品的使用体验和效果的设计策略，旨在通过系统化的研究，实证眼控交互关键性问题，提出融合情境感知的眼控交互原则，从而回应对学龄前儿童眼控交互关注的缺失，同时期望该研究可以使学龄前儿童更好地享有游戏教育产品的价值。
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