兒童是社會的棟樑，其教育尤為重要，特別是幼兒階段。綜合官方統計數據，當前全國4至6歲兒童總數約為2850萬（註1），他們正處於大腦發育的關鍵階段，前額葉皮質的快速發展直接影響注意力、行為控制等核心能力的形成。這階段也被發展心理學家證實為智力開發的黃金時期。
隨着全球教育科技的迅猛發展，機器人作為互動與社交的教育輔助工具，在提升兒童參與度、促進社會互動方面，表現出優於平板等傳統屏幕設備的獨特優勢。然而，當前市場上的機器人多覆蓋0至12歲廣泛的年齡層，忽視了4至6歲兒童的特殊認知與發展需求，導致產品質量參差不齊。
根據2023年中國教育機器人用戶滿意度調研報告，36%的家長反映孩子購買後三個月內便失去興趣（註2），42%的消費者因教育價值不足退貨（註3），89%的幼兒園教師認為現有產品僅是「無效玩具」，而非教學工具（註4）。這不僅制約了教育科技產業的高質量發展，也與聯合國教科文組織提升教育科技應用的倡議存在差距（註5），但卻給具有國際化優勢的香港布局智能機器人產業帶來了重要契機。
制訂兒童機器人設計指引至關重要
早年，筆者（朱玉淇）觀察到機器人市場產品質量不一，且多數產品缺乏情感交互功能，導致用戶與機器人之間難以實現流暢自然的互動。2019年，當前往英國攻讀機器人互動設計博士學位，便研究制訂科學可行的教育機器人設計指引。
研究團隊於深圳兩所幼兒園，觀察兒童使用中國目前兩大幼教機器人品牌產品，分別為科大訊飛（Iflytek）與優必選（UBTECH），以及訪問家長、幼兒園教師及業界專家。整合了皮亞傑認知發展理論（註6）、維果茨基社會文化理論（註7）、加德納多元智能理論（註8）、布朗芬布倫納生態系統理論（註9），為設計指引提供堅實的學術支撐。
不同年齡層各有喜好
研究結果顯示，年齡因素對兒童的機器人偏好具有顯著影響：5歲兒童對教育機器人的興趣最高，60%偏好科大訊飛機器人；4歲與6歲兒童對兩款產品的偏好相對均衡。隨着年齡增長，兒童偏好趨於專一，6歲兒童中無人同時喜愛兩款產品。核心吸引因素包括屏幕互動功能（4至5歲兒童最為關注）、娛樂與社交功能（唱歌、跳舞功能有效激發兒童參與熱情）。
家長方面，92%重視語音識別與溝通功能，76%關注視覺識別，67%期待AI學習適應功能；內容偏好上，故事講述（90%）、音樂播放（81%）、互動學習（67%）位列前三；高級功能中，健康監測（63%）、家庭安全監控（59%）、人臉識別（56%）需求突出。與此同時，家長的主要顧慮集中在視力損害（64%）、遊戲成癮（57%）、不良網絡訊息（41%），購買時優先考量健康內容（86%）、內容豐富度（82%）與互動功能（78%）。
教育機器人的靈魂 六大設計原則
幼兒園教師普遍認可教育機器人的教育價值，認為其能有效提升兒童邏輯思維與創造力，但強調機器人無法替代傳統教學，關鍵短板在於缺乏情感互動，建議用於減輕重複工作與數據記錄。
業界專家則指出，產品設計須優先落實安全標準、年齡適配教育內容與情緒互動設計，建立數據隱私保護機制，並呼籲制訂統一業界標準，規範產品質量。
家長普遍認可安全標準、數據保護與教育內容設計，並建議強化第三方安全認證與家校協同功能。
基於上述研究發現，筆者團隊提出六大核心設計原則，構成4至6歲兒童教育機器人設計指引：
在安全標準方面，要求採用無毒無害材料、圓潤邊角設計，控制運動速度與力度，配備紅外感應安全區；
在數據隱私與安全方面，強調加密與匿名化處理兒童個人訊息與行為數據，嚴格遵從美國《兒童在線隱私保護法》（COPPA）等相關法規；
教育內容與用戶體驗方面，圍繞語言學習、數學基礎、科學啓蒙、社交技能設計年齡適配內容，採用大圖標、鮮明色彩的簡潔界面，結合語音提示與觸摸控制，確保兒童能輕鬆操作；
情緒智能與社交互動方面，透過語調變化、表情模擬、個人化回應強化情感連結，設計合作任務與社交遊戲促進兒童間互動；
技術支持與更新方面，運用先進AI、語音識別、計算機視覺技術，定期更新教育內容與軟件功能；
家長與教師參與方面，提供家長控制面板與學習進度報告，配套教師操作指引、使用反饋功能及培訓模塊。
國際層面研究日趨成熟
國際上相關領域的研究已形成成熟體系，為香港產業發展提供寶貴參考。美國作為教育科技先驅，麻省理工學院研發的Social Robot系列透過多傳感器融合技術捕捉兒童情緒反應，依據皮亞傑認知發展理論動態調整教學內容，使兒童學習參與度提升40%，相關技術已納入加州部分公立幼兒園，並嚴格遵循《兒童在線隱私保護法》（COPPA）建立全流程數據監管機制。
日本軟銀機器人聯合東京大學開發的Pepper教育機器人，整合社會情緒學習（SEL）課程，符合日本嚴格的玩具安全標準，已在超過300所幼兒園推廣，形成「企業─高校─幼兒園」聯合研發模式。
歐盟以標準化與跨國協作為核心，ANIMATAS項目匯聚多國專家制定3至6歲兒童教育機器人設計框架，要求產品通過多學科驗證並取得統一認證，德國慕尼黑工業大學的Kasper機器人更在特殊教育領域取得突破，相關成果被納入德國聯邦教育部推廣計劃。
這些國際經驗證明，教育機器人的高質量發展離不開科學設計指引、嚴格安全標準、深度場境融合與跨學科研發模式。香港可借鑒國際經驗，強化相關學術研究與產業應用，推動標準國際化對接，在全球教育科技產業中佔據獨特地位。
香港教育機器人產業發展路徑
當前，香港正積極推動科創產業發展，聚焦人工智能、智能機器人等戰略性新興產業，教育機器人作為人工智能與教育產業深度融合的重要載體，不僅契合香港再工業化與科創發展的總體布局，更能發揮香港國際化平台優勢，吸引全球優質資源與人才集聚。
筆者期望香港開設相關專業平台，依托國際化優勢、完備法律體系與開放市場環境，匯聚全球智能化機器人產業、學術領域的專家學者，搭建學術交流、技術研發與產業合作的橋樑，推動設計指引的本地化優化與應用，培育相關專業人才隊伍。
這一舉措不僅能助力香港把握人工智能與智能機器人產業的發展紅利，彌補相關領域的產業短板，更能促進香港與內地及全球的科技合作與資源對接，為香港科創發展注入新動能，助力香港在全球教育科技與智能機器人產業版圖中佔據重要地位，為建設國際創新科技中心貢獻實質力量。
註：
國家統計局，2023年全國人口普查及人口動態監測數據
中國教育機器人用戶滿意度調研報告，2023
電商平台教育機器人消費行為大數據報告，2023
全國幼兒園教師教育科技產品使用調查，2023
聯合國教科文組織（UNESCO）教育科技發展報告，2023
皮亞傑認知發展理論：由瑞士心理學家皮亞傑於1936年提出，將兒童認知發展分為感知運動階段、前運算階段、具體運算階段與形式運算階段，強調兒童通過具體操作與環境互動建構知識，4至6歲兒童處於前運算階段，以具體形象思維為主，須透過符號遊戲與動手體驗學習。
維果茨基社會文化理論：蘇聯心理學家維果茨基於1978年提出，核心強調社會互動與文化工具對認知發展的影響，主張「最近發展區」（ZPD）概念，認為兒童在他人引導下能達到更高發展水平，教育機器人應提供分級引導與合作學習機會。
加德納多元智能理論：美國心理學家加德納於1983年提出，認為智能並非單一能力，而是包含語言、邏輯─數學、空間、身體—動覺等多種智能，主張教育應因材施教，教育機器人須整合多種學習形式，契合兒童多元發展需求。
布朗芬布倫納生態系統理論：美國心理學家布朗芬布倫納於1979年提出，將兒童發展置於微系統（家庭、學校）、中系統（系統間互動）等多層環境中，強調環境對發展的動態影響，教育機器人設計需促進家校協同，契合多層環境的互動需求。
