心流体验视域下数字化科普产品设计

殷畅 李若梅

（湖南工业大学包装设计艺术学院，湖南 株洲 412000）

据国家科学技术部发布的2020年度全国科普统计数据表明[1]，全国电视台共播出科普节目16.46万h，建设科普网站2 732个、科普类微博3 282个、科普类微信公众号8 632个。随着信息技术的发展，数字化科普、线上科普已成为大众获取科普知识的重要渠道。但当下网络中存在大量碎片化、娱乐化的信息，极易转移人们的注意力，造成线上学习科普的耐性不足，难以取得预期效果。如何保持人们对数字化科普的专注力，不被外界信息所分心，成为亟待解决的问题。研究将心流体验的理论引入数字化科普产品设计，提出基于心流体验的数字化科普产品设计方法，以期为线上科普学习创造沉浸式学习环境。

1 心流体验与数字化科普产品

1.1 心流体验概述

心流体验概念源于积极心理学，由米哈里·契克森米哈赖（Mihaly Csikszentmihalyi）提出，当人们在空闲时间进行运动、艺术和科学这些主动式创造活动时，通常会感到更快乐，但其过程并不轻松，需要人们全神贯注地运用才智面对挑战、解决问题，这样人们更容易产生高度愉悦感。人们参加此类活动时，欲望、意图与思绪在此刻完全协调一致，内心中充满和谐的感受就是“心流体验”[2]。心流体验理论已被许多专家学者运用于教育、健身、购物等领域的研究中。

契克森米哈赖[3]将心流体验分为8大构成要素，分别是：①具有挑战性的活动；② 明确的目标；③ 即时的反馈；④ 高度集中的注意力；⑤ 行动与意识的融合；⑥ 自由的掌控感；⑦ 进入忘我状态；⑧ 时间感的变化。在此基础上，诺瓦克（Novak）等根据心流体验产生的过程，将心流体验的要素概括为3个模块，分别是心流条件、心流体验、心流结果[4]。3个模块是心流体验的全过程，其构成要素详见表1。

表1 心流体验的构成要素

1.2 心流体验与数字化科普产品设计

数字化科普产品是利用现代化数字技术生产通俗易懂的科普内容，并依靠互联网向大众传播科学知识，相对传统科普知识有直观呈现、快速传播的优势[5]。随着互联网的迅猛发展，网络内容更新频繁，各类信息异常丰富，人们极易被碎片化的娱乐信息转移注意力，并沉醉其中所带来的各种满足感，导致对线上沉浸式学习科普知识缺乏兴趣。目前市面上的数字化科普产品良莠不齐，尚未关注如何让用户沉浸于科普学习，普遍存在用户留存率低的问题。解决这个问题应当从数字化科普产品的设计层面进行审视，通过精心的产品设计吸引用户的关注，引导用户沉浸式科普学习，获得愉快的情感体验。心流体验作为用户在学习活动中集中心智可获得愉悦感的一种状态，具有完善的理论体系，能为数字化科普产品设计提供思路，赋予数字化科普产品沉浸式学习方式的设计框架。从心流理论的角度研究数字化科普产品的设计，有利于设计出符合用户情感需求的产品，让用户在使用过程中全神贯注，不受外界干扰，获得最佳学习科普的体验。

2 基于心流体验的数字化科普产品设计框架

在数字化科普产品设计中应用心流理论，核心在于如何保证体验的有效产生。因此，必须以体验的产生条件为设计方向，依据明确的目标、挑战性的活动、及时的反馈3个心流构成要素，有针对性地总结出数字化科普产品的设计框架（图 1）。

图1 数字化科普产品的心流体验设计框架

2.1 提供明确清晰的目标

心流体验出现的首要条件是需有明确有效的目标。它是心流产生的基础，能让人永远清楚要做什么，完全忽略外界不相干信息。从设计的角度来看，要提供用户清晰的目标，设计师可以从目标用户的需求和产品的目标形态入手，帮助用户在使用过程中产生兴趣，抱着积极的态度应对产品。

2.1.1 目标用户的需求 数字化科普产品设计始终是以用户为中心的，需要对目标用户的基础属性、社会关系、兴趣偏好、使用习惯进行深层次分析，才能把握用户真实关注点，设计出符合目标用户需求的数字化科普产品。这是精准激发用户兴趣、吸引注意力、触发用户心流体验的关键。

2.1.2 产品的目标形态 产品形态是人们通过视觉识别所感知的特征，其特征包括媒介、框架、色彩等[6]。针对数字化科普产品的目标形态，可以从数字媒介分析、信息架构设计、视觉要素设计等方面入手，为用户选择合适的媒介平台、构建清晰的逻辑框架、设计美观的视觉效果，引导用户流畅地达成最终目标，获得最佳体验。

2.2 提供难度适切的挑战

心流理论认为，绝大部分的最优体验都出现在个人能力略高于当前挑战难度的时刻。针对数字化科普产品中挑战难度设计，可以通过静态和动态两方面调节难度，保证其挑战难度的合理性。

2.2.1 静态调节难度 不同的用户因个人经历不同，造成对产品内容和功能的感受也有所不同。在数字化科普产品设计过程中，可以将某些单元模块划分为简单、普通、困难3种模式，供玩家根据自身水平进行选择，促使用户水平和任务难度相平衡，不同水平层次的玩家都可以乐此不疲地沉浸其中。

2.2.2 动态调节难度 当挑战难度过高或是过低，都会令用户失去兴趣，不愿意继续完成挑战。只有当挑战难度与个人能力水平处在相对平衡的状态中，才能激发当事人的兴致，使其内心专注如一，自我意识消失不见，出现不同于日常所获得的感受。设计数字化科普产品的任务模块，可以通过动态调整任务难度的方式检测出用户水平，及时匹配适切难度的挑战。

2.3 提供即时有效的反馈

即时有效的反馈是触发心流的一个重要条件，能让人清楚下一步该怎么做。在完成每一个步骤后，能立刻判断自身的对错。在数字化科普产品设计中，反馈可以划分为多感官反馈和正负反馈。

2.3.1 多感官反馈 多感官反馈可以调用视觉、听觉、触觉共同协助完成信息的输入和输出，通过多种感官体验给用户带来沉浸式体验。从数字化科普产品的设计角度来看，界面作为直接与用户进行视觉接触的媒介，具有向用户传达有效信息的功能，其视觉元素设计的合理性会直接影响用户使用产品的感受。听觉反馈是通过声音进行信息传达，通常对视觉反馈起到重要的辅助作用，在数字产品中是不可缺少的。

2.3.2 正负反馈 不同的操作活动会产生不同的反馈，正负反馈是用户使用数字化科普产品追寻目标过程中得到的肯定或否定。正反馈是肯定用户操作，帮助用户建立信心；负反馈是针对用户当前错误行为进行提醒，在一定程度上容易打断专注状态，不利于心流体验。在数字化科普产品的设计中提倡正反馈优于负反馈的使用，使用户对界面对象的操作更加高效，减少心流体验中断的可能性。

3 基于心流体验的数字化防疫科普产品设计实践

目前全球步入后疫情时代，科学防控疫情已成为常态化工作，其中防疫科普帮助公众正确认识防疫工作，既能减少感染疫情的风险，又能避免出现恐慌的情绪，对于科学疫情防控发挥着重要作用。在社会大众中选取青少年群体作为研究对象，在基于心流理论的数字化科普产品设计方法的指导下，研发了一款主要面向青少年的数字化防疫科普产品——《猫仔宿舍》。在该数字化防疫科普产品的设计过程中，采用上述设计框架，进行《猫仔宿舍》数字化防疫科普产品的实践应用，确保其设计成果具备产生心流的必要条件。图2为设计流程图。

图2 《猫仔宿舍》数字化防疫科普产品设计流程

3.1 明确性的目标设计

3.1.1 目标用户需求分析 在数字化防疫科普产品设计中提升产品目标的明确性，对目标用户需求进行分析是数字化防疫科普产品研发的第一步，能精准把握用户关注点，为后续引导用户获得心流体验的设计打下基础。通过“问卷星”在线网络问卷的调研方式，分析青少年对数字化科普产品的认知特征和行为需求。在明确青少年用户目标和关注点的基础上，进行《猫仔宿舍》数字化防疫科普产品的研发。

（1） 调研对象和方法：调查对象为湖南省株洲市中职、大专及本科的青少年学生。调研方法则采用“问卷星”在线网络问卷调查的方式，题目形式全部采用单项选择，最终调研数据运用Excel软件进行统计。调查内容依次为以下3个方面：调研对象的个人基本信息，包括性别、学历、年龄等；调查对象对数字化科普的认知情况；调查对象使用数字化科普产品的行为需求。

（2） 调研样本基本信息统计：共计发放网络问卷300份，其中收回有效问卷286份，无效问卷14份，有效问卷的回收率为95.3%。在有效网络问卷中，数据统计可得男生人数占56.7%，女生人数占43.3%。调研对象的最小年龄为15岁，最大年龄为22岁。其中本科生占42.5%，大专生占34.2%，中专生占23.3%。

（3） 青少年认知特征分析：根据调研对象对数字化科普产品认知情况的数据可以发现，66.4%的调研对象愿意选择暖色系的数字化产品（表2）。由此可见，青少年普遍对暖色表现出较大的好感。此外，由调研数据可知，58.7%的调研用户认为自己不能正确判断网络上科普信息的真假。因此，在数字化防疫科普产品的设计过程中，应反复考量数字产品的形式和内容，确保防疫知识和价值观的正确性。

表2 数字化科普产品的认知情况统计表

调研数据显示，89.7%的调研对象更愿意接受娱乐性的数字化产品，而接受严肃性数字化产品的人数只占10.3%；喜欢图文并茂形式的科普人数占95.1%，而能接受纯文字科普内容的人数只有4.9%。由此可见，在当前青少年学生课业负担重、心理压力大的情况下，他们容易产生浮躁心理，不愿接受正统严肃的数字化科普产品，而是更喜欢感性的娱乐性数字化科普产品。因此，数字化防疫科普产品设计要遵循青少年的认知需求，把理性、专业的防疫知识通过直观、寓教于乐的方式展现，并将科普内容多以图片、视频、动画等形式呈现，有利于提高青少年对防疫科普产品的接受度，使青少年快乐学习。

（4） 青少年行为需求分析：针对调研对象使用数字化科普产品的行为需求进行调查，发现调研对象中有超过50%的人有兴趣使用新发布的产品，愿意在使用数字化产品过程中接受刺激性挑战，也愿意分享数字化产品。有42.7%的调研对象认为科普学习最好的数字化方式是科普游戏，30.4%的人则认为是科普动画，选择科普网站和科普APP的人数相对较少（表3）。

表3 使用数字化科普产品的行为需求统计表

调研数据表明，青少年的行为特征主要体现在对新事物有强烈的好奇心，追求刺激和探险。这一时期的青少年更加愿意与他人分享，有丰富的社交行为。设计数字化防疫科普产品时，在数字媒介选择、界面架构搭建及视觉要素设计3方面着手设计，达到青少年的需求目标。

3.1.2 数字媒介选择 数字时代下，数字化思维革新了科普产品的设计理念，在科普产品设计中增添数字化的元素，更好地满足用户收获愉快充实的情感[7]。鉴于青少年用户的认知特征和行为需求，采用H5游戏作为数字化防疫科普产品的媒介。H5是融合图片、文字、视频等多种形式的传播媒介，具有强交互、易传播的特点[8]，能满足青少年的好奇心理和社交欲望。游戏化是将游戏设计元素纳入非游戏的H5环境中，将内容趣味化，吸引用户注意力，不断刺激用户的参与度，为用户提供精准目标，促使用户努力达成一个结果[9]。将防疫科普与H5游戏相结合，使防疫科普内容通过寓教于乐的形式进行诠释。把青少年用户当作科普游戏玩家，提高青少年用户的兴趣，在学习防疫知识过程中享受愉悦感和成就感，提升产品活跃度和用户黏性，吸引用户快速分享传播。

3.1.3 界面架构搭建 界面架构是对数字化防疫科普产品的系统规划，也是其支撑体系，是通过清晰的信息次序帮助用户有效获取所需信息。前期的界面架构搭建可以直接影响到数字化防疫科普产品后续的其他层次的设计，因此界面架构设计应具有较高的系统性和合理性。优秀的界面架构能够使用户快速找到信息功能入口，有效维持用户的专注力。

《猫仔宿舍》H5游戏的界面架构设计遵循简单清晰的原则，防止用户因需找信息入口消耗过多时间，导致注意力分散，减少心流体验的产生（图3）。

图3 《猫仔宿舍》防疫科普H5游戏界面架构

3.1.4 视觉要素设计 作为H5游戏的视觉要素，主要包括游戏视觉元素设计、色彩设计和界面版式设计。其中游戏视觉元素设计又分为游戏场景、角色和道具的视觉设计。《猫仔宿舍》游戏场景是采用卡通化学校宿舍的风格，为青少年提供个性化的熟悉环境。游戏角色选用多数校园内最为常见的猫进行卡通化，构建活泼可爱的游戏角色形象。游戏道具的设计要符合学校宿舍的场景，视觉效果与手绘卡通场景保持一致。《猫仔宿舍》界面的色彩设计上，选用暖色系的色彩，既符合青少年的色彩偏好，也为视觉要素提供温馨和谐的效果。界面版式设计运用对称和重点居中的界面排版，促使青少年用户快速抓住重点内容（图4）。

图4 《猫仔宿舍》部分界面设计

3.2 挑战性的任务设计

3.2.1 静态难度调节机制 静态难度调节机制是在H5游戏开始之前，为用户提供多项不同任务难度的挑战关卡进行自主选择。无论用户选择哪一种挑战关卡进行游戏，其游戏玩法都是相同的，但是游戏中的任务难度却不相同。不同难度的游戏关卡设定使用户主动平衡自身能力水平与任务难度，满足不同层次用户的需求，提升了用户心流体验产生的可能性。

《猫仔宿舍》H5游戏共3个游戏关卡，分别是：猫咪客厅关卡、猫咪餐厅关卡、猫咪卧室关卡，依次对应简单模式、普通模式、困难模式，每个关卡涵盖相应难度等级的防疫科普知识问答题。游戏后台系统将根据用户在首页界面中填入的实际年龄进行关卡推荐，不同年龄的用户会得到相应难度的关卡推荐作为参考，从而引导用户选择适合自身水平的关卡进行游戏通关（图5）。

图5 静态难度调节机制

3.2.2 动态难度调节机制 动态难度调节机制是由系统检测出用户真实知识水平来实时动态调整防疫科普任务难度的一种机制，在一定程度上平衡用户能力水平和防疫科普知识难易程度，能有效防止用户在使用和学习过程中因难度过高而感到焦躁，或是因难度过低而感到无趣。《猫仔宿舍》的动态难度调节机制参考了游戏《生化危机4》的动态难度设计，将科普学习任务难度由系统动态控制于“N+1”的理想范围内，并在设计过程中加入数据检测功能，利用用户数据的实时反馈，获取当前用户真实水平，精准调节任务难度，确保用户心流体验的产生。

《猫仔宿舍》H5游戏采用知识答题的模式作为主要游戏玩法，并设有题库，容纳了大量按照1～10等级的难度指数进行划分的防疫科普题目。在H5游戏开始时，用户需在3个游戏关卡中选择初始任务难度，简单模式关卡、普通模式关卡、困难模式关卡分别对应初始任务的难度指数为3等级、5等级、7等级。随着H5游戏的进行，后台系统会实时监测用户数据，根据用户此刻答题正确率，测出用户真实防疫知识水平，动态调整任务难度，匹配合适的防疫科普问答题。若用户表现优秀，连续答对三题，系统将加大问答题难度（N+1）。相反，若用户连续错3题，系统会自动降低难度（N-1）。待到用户的正确率逐步提高后，再提升题目难度（图6）。

图6 动态难度调节机制运行过程

3.3 即时性的反馈设计

3.3.1 正负结合反馈设计 在数字化产品中，正负反馈通常出现于需要评判用户操作是否正确的情况下，正反馈肯定用户操作，负反馈否定用户操作。从反馈效果的角度来看，正负反馈是无法分开的，但正反馈的效果又优于负反馈，应在设计中多用正反馈引导用户，同时优化负反馈，提升其正面效应，保持用户心流体验的连续性。《猫仔宿舍》的核心功能是帮助青少年用户学习防疫科普知识，为了使用户在顺利掌握知识、防疫科普答题的设计过程中要合理设计正负反馈，引导用户学习，纠正错误认知，朝着正确的防疫方向进行思考。

《猫仔宿舍》H5游戏学习过程中，用户的科普知识答题正确，游戏会即时给予正反馈，赞扬用户；当用户在科普知识答题环节回答错误时，将得到即时提醒和正向鼓励的反馈方式，并在界面呈现正确科普讲解，及时解惑，防止心流体验的中断。

3.3.2 视听结合反馈设计 在数字化产品设计中视觉反馈应用最广，但听觉反馈也是不可缺少的。当用户长时间使用同一款数字化产品时，难免感到疲惫，此时单一的视觉反馈无法给予用户足够刺激，需要将听觉反馈与视觉反馈合理结合，利用视觉观看界面信息与声音传递信息的两种方式，调动用户的双重感官沉浸其中，提升控制感和沉浸感，促进心流体验的产生。

在《猫仔宿舍》设计中，游戏角色将通过其表情变化和专属配音，从视觉和听觉两个角度给予用户反馈，增强用户真实的交互感。针对用户游戏闯关内的科普知识答题环节，当用户回答正确，界面会呈现“绿色勾”图标和猫老师满意表情，并播放表示成功的音效，肯定用户的行为；当用户回答错误，会立即触发“继续加油”提示音效，出现“红色叉”图标和猫老师遗憾的表情，告知用户的错误。此设计利用视听反馈的结合有效保证了用户在科普问答中可获得即时反馈，提高注意力集中的时长（图7）。

图7 视效反馈设计

4 结语

数字化科普产品在满足科普功能的同时，还需要考虑满足用户的最佳学习体验。研究基于积极心理学的心流理论，对数字化科普产品的设计流程与框架进行了探讨，并在此基础上进行了设计实践，创作了面向青少年的数字化防疫科普产品《猫仔宿舍》。数字化科普产品研发与积极心理学理论的跨界融合，将心流体验的三要素——明确清晰的目标、难度适切的挑战、即时有效的反馈分别运用在数字化防疫科普产品的各个设计环节中，确保用户尽可能多地产生心流，提升用户整体使用体验感，更加符合现代用户的学习需求。