基于手势的具身设计支持空间技能学习

先前研究表明，空间能力对STEM成就和发展至关重要。具身交互所提供的数字与物理世界连接已被证明可以增强教育环境中的表现和参与度。空间推理是一个自然适合具身物理交互的领域；然而，关于如何将具身交互纳入旨在训练空间推理技能的教育技术，人们知之甚少。我们基于使用为训练空间技能而定制的电脑游戏对本地课后项目学生进行的实证研究，提出了空间推理教育游戏中手势交互设计的几条指南。我们展示了一系列通过迭代设计方法衍生出的手势集，这些手势易于儿童掌握，与特定空间操作具有足够的对应性，并能够被系统稳健识别。我们还比较了儿童使用手势界面和传统鼠标界面玩游戏时的行为，发现儿童使用手势时完成游戏关卡需要更多时间但步数更少。