中小学生对社会机器人概念的认知特征及其教育应用启示

本研究针对K-12阶段学生对社会机器人(Social Robots)的认知展开质性分析，通过案例研究设计结合绘图法与开放式问卷，揭示166名8-14岁学生对其功能、情感交互及教育潜能的认知特征。研究发现学生普遍认可机器人提供心理支持与学业辅助的双重价值，且能准确识别机器人面部表情。该成果为开发兼具情感智能(HRI)与教学功能的社交机器人提供了实证依据，对个性化教育及特殊需求群体干预具有重要实践意义。

　　

在人工智能技术迅猛发展的今天，社会机器人(Social Robots)正逐步渗透到教育、医疗等民生领域。这类具备情感交互能力的智能体，被期待成为解决教育个性化需求的新突破口——尤其对于课业压力日益增大的中小学生群体，以及存在社交障碍的特殊需求儿童。然而，当前研究多聚焦技术实现，却忽视了一个根本问题：作为主要使用者的学生群体，究竟如何认知这些拟人化机器？他们的真实期待与潜在担忧是什么？这一认知鸿沟直接制约着教育机器人的有效应用。

为回答这一问题，来自土耳其的研究团队开展了一项独具匠心的探索。研究者采用案例研究设计(Case Study)，邀请166名8-14岁的中小学生完成两项任务：先绘制他们心目中的"机器人伙伴"，再通过开放式问卷描述对机器人功能、表情识别的理解。研究特别纳入18名志愿者进行深度追踪，通过内容分析法(Content Analysis)解码这些图文数据背后隐藏的认知密码。

学生笔下的机器人长什么样？
分析近两百幅绘画作品发现，76%的学生将机器人描绘为拟人化形态，其中43%赋予其明显的性别特征。令人惊讶的是，12%的作品融合了动物特征，如猫耳或机械翅膀。这些视觉符号暗示着学生更易接受兼具亲和力与功能性的混合设计。

表情识别测试透露哪些秘密？
当面对快乐、悲伤、愤怒、恐惧四种标准表情时，所有参与者均能准确识别。其中快乐表情识别率达98%，而愤怒表情引发最多功能联想——"它生气时会帮我教训欺负人的同学"（P112原话）。这种情感投射现象表明，学生已自发将机器人视为具有社会属性的存在。

功能期待折射教育痛点
问卷数据显示，学业辅助（数学解题、语言练习）与情感支持（陪伴聊天、冲突调解）是两大核心需求。值得注意的是，14%的农村学生特别强调"能代替外出打工父母辅导作业"，这一诉求凸显了教育机器人弥补社会资源差距的潜力。

讨论部分尖锐指出三个关键发现：其一，学生对机器人的认知存在"超功能化"倾向，既要求其充当教师、玩伴，又期待成为心理顾问，这种多重角色期待远超当前技术水平；其二，情感交互能力被证实是接受度的关键决定因素，这为突破"恐怖谷效应"提供了新思路；其三，研究首次通过绘画分析法揭示，学生对机器人的"类生命体"认知存在连续谱系，从纯机械到拟人化呈现梯度分布。

这项发表在《Thinking Skills and Creativity》的研究，其价值不仅在于方法学创新——将艺术表达引入人机交互(HRI)研究，更在于为教育机器人设计提供了"儿童视角"的路线图。正如研究者强调，未来开发应遵循"情感先行"原则，优先整合共情反馈系统，而非一味追求功能堆砌。对于正探索"人工智能+教育"模式的国家，这些发现尤其具有启示意义——技术应用的成功，始于对使用者认知世界的真正理解。