科技館展覽的科普教育易學(xué)性設(shè)計(jì)研究

摘 要 科技館旨在普及科學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)科普教育目的，通過(guò)科普展覽實(shí)現(xiàn)大眾科普，啟發(fā)人們對(duì)科學(xué)的探索激情和求知的科學(xué)精神。科技館是公益性、非營(yíng)利性、開(kāi)放性的社會(huì)型教育機(jī)構(gòu)，承擔(dān)著科學(xué)知識(shí)社會(huì)啟蒙的作用，因此其展覽活動(dòng)、教育設(shè)計(jì)必須具有易學(xué)性、趣味性和互動(dòng)性。本文以當(dāng)代教育心理學(xué)為指導(dǎo)，提出科技館科普教育內(nèi)容的易學(xué)性設(shè)計(jì)概念，并對(duì)易學(xué)性理念框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而推動(dòng)科技館大眾科普教育的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 科技館展覽 易學(xué)性設(shè)計(jì) 教育心理學(xué) 認(rèn)知心理學(xué) 動(dòng)機(jī)心理學(xué)

科技館作為社會(huì)公益性的、面向全民開(kāi)放的社會(huì)性質(zhì)科普教育機(jī)構(gòu)，應(yīng)該有別于學(xué)校教育模式，應(yīng)將“科學(xué)普及，寓教于樂(lè)”放在其教育職能的首要位置。科學(xué)項(xiàng)目展覽、科普活動(dòng)是科技館進(jìn)行全民科普教育的主要方式。隨著生活水平及科普意識(shí)的不斷提高，人們對(duì)科技館履行社會(huì)科普教育職能的認(rèn)識(shí)和認(rèn)可越來(lái)越高，這也帶動(dòng)了科技館事業(yè)的蓬勃發(fā)展，給科技館實(shí)現(xiàn)社會(huì)科普功能提供了大量的機(jī)遇。但是，在迅猛發(fā)展的過(guò)程中，科技館仍然存在一些問(wèn)題有待突破，比如科學(xué)性的傳達(dá)效果、科普教育設(shè)計(jì)理念的混淆等，甚至有些科技館的部分科普功能與“兒童游樂(lè)場(chǎng)”相混淆，達(dá)不到科普教育的目的。針對(duì)科技館科普教育設(shè)計(jì)存在的這些情況，基于教育心理學(xué)，結(jié)合認(rèn)知發(fā)展心理學(xué)和動(dòng)機(jī)心理學(xué)，對(duì)科技館展項(xiàng)的易學(xué)性設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，具有積極的教育現(xiàn)實(shí)意義。

一、科技館展覽易學(xué)性設(shè)計(jì)概況

從教與學(xué)本質(zhì)上講，易學(xué)性設(shè)計(jì)的根本目的是使學(xué)習(xí)者在輕松愉快的狀態(tài)上學(xué)習(xí)到知識(shí)，達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果，基于科技館展項(xiàng)的易學(xué)性通常包括兩個(gè)方面，即展教內(nèi)容易學(xué)和展項(xiàng)操作易學(xué)。通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)科技館建設(shè)規(guī)劃完成并正式對(duì)外開(kāi)放后，展教內(nèi)容基本已經(jīng)固定，因此易學(xué)性設(shè)計(jì)主要集中在展教方式和展教操作兩個(gè)方面。

科技館展項(xiàng)易學(xué)性設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是教育心理學(xué)，所謂教育心理學(xué)就是探討學(xué)生在一定教育條件和學(xué)習(xí)環(huán)境下的知識(shí)形成和發(fā)展規(guī)律，揭示如何有效的學(xué)習(xí)、如果有效的發(fā)揮教育資源的最大功效，使教育、教學(xué)措施建立在科學(xué)的學(xué)習(xí)規(guī)律基礎(chǔ)之上。基于教育心理學(xué)理論，科技館科普教育的思路應(yīng)該是從學(xué)習(xí)規(guī)律中探索學(xué)習(xí)方法，在一定教育條件下，研究學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)規(guī)律，從而對(duì)科技館展項(xiàng)進(jìn)行有效的規(guī)劃。結(jié)合科技館的特點(diǎn)，易學(xué)性設(shè)計(jì)從學(xué)習(xí)遷移的因素出發(fā)，進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)遷移與灌輸式學(xué)習(xí)的根本區(qū)別就是有意義的學(xué)習(xí)和機(jī)械式學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)遷移效應(yīng)使學(xué)習(xí)過(guò)程不但輕松愉快，而且學(xué)習(xí)知識(shí)可以更好的成為認(rèn)知結(jié)構(gòu)的有機(jī)組成部分。

基于科技館展項(xiàng)的易學(xué)性設(shè)計(jì)框架應(yīng)為三個(gè)方面，其一，興趣是起點(diǎn)；其二，認(rèn)知能力是保障；其三，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是靈魂。

二、科技館展覽易學(xué)性設(shè)計(jì)的相關(guān)因素

1、科技館的教育定位與展教內(nèi)容

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，科學(xué)普及和交流需要將更加突出，傳統(tǒng)啟發(fā)教育、普及性教育和學(xué)校后的繼續(xù)教育將必不可少，因此教育將更加富有全民性和終身性，而科技館是適應(yīng)于這些要求的最佳場(chǎng)所之一。科技館所展現(xiàn)的教育內(nèi)容以面向現(xiàn)代化、世界化、未來(lái)化的模式向人們展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)，激發(fā)人們的探索精神和創(chuàng)造靈感。

科技館的展教內(nèi)容根據(jù)其自身規(guī)劃設(shè)計(jì)和特點(diǎn)可從整體和局部來(lái)分析，從整體上來(lái)看，科技館的展教內(nèi)容主要變現(xiàn)在廣度和深度兩個(gè)方面。在廣度方面，展教基本內(nèi)容是基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)中最為核心、基本的理論，多為宏觀(guān)和微觀(guān)的科學(xué)理論和知識(shí)，比如生物進(jìn)化論、萬(wàn)有引力定律、DNA理論、微生物知識(shí)等等。從展教內(nèi)容的深度來(lái)看，主要是對(duì)社會(huì)發(fā)展和人類(lèi)思想觀(guān)念具有最深遠(yuǎn)影響的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)造和成就，比如太陽(yáng)系模型、量子力學(xué)、天體物理學(xué)等。從局部來(lái)分析科技館展教內(nèi)容來(lái)看，一般是對(duì)生活具有廣泛的解釋力，比如牛頓第三定律可以解釋生活中絕大多數(shù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。

2、科技館的環(huán)境與展項(xiàng)

從目前國(guó)內(nèi)主要科技館的建設(shè)規(guī)劃分析來(lái)看，其環(huán)境具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)：其一，科技館是公益性、社會(huì)性的教育場(chǎng)所，因此其具有公共場(chǎng)所性質(zhì)；其二，科技館的公開(kāi)性賦予其觀(guān)眾高度自由，因此其又具有一定的自由性；其三，科技館所展現(xiàn)的教育內(nèi)容是豐富多彩、兼容并包的，涉及到自然、社會(huì)、物理、生物等各個(gè)方面，因此館內(nèi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)是多元性的，比如主題多元性、空間多元性、差異多元性等。

科技館的科普教育模式與學(xué)校方式不同，其作為“學(xué)習(xí)的媒介”，在展項(xiàng)方面具有幾個(gè)顯著特征。一是其展項(xiàng)具有高科技化，以高科技方式全方位的展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)；二是強(qiáng)調(diào)多維信息的交流，展現(xiàn)所傳達(dá)的科學(xué)知識(shí)通常是“視、聽(tīng)、觸、嗅、感”等多維度器官體驗(yàn)；三是具有很強(qiáng)的互動(dòng)性，多數(shù)展現(xiàn)及展覽活動(dòng)是通過(guò)與觀(guān)眾的參與、舉動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳達(dá)的。按照科技館的展教方式來(lái)劃分的話(huà)，其展項(xiàng)可分為互動(dòng)展項(xiàng)、觀(guān)賞展項(xiàng)、情境體驗(yàn)展項(xiàng)三大類(lèi)。除此三大類(lèi)以外還包括一些輔助設(shè)施，比如解釋性圖文版、引導(dǎo)性提示標(biāo)語(yǔ)、多媒體演示設(shè)備等。

3、科技館的觀(guān)眾

科技館展項(xiàng)易學(xué)性教育設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是“寓教于樂(lè)”，是讓學(xué)習(xí)者最大限度的學(xué)到知識(shí)，最大限度的激發(fā)他們的科學(xué)探索興趣，因此，易學(xué)性設(shè)計(jì)應(yīng)從學(xué)習(xí)者的角度進(jìn)行，而科技館的 學(xué)習(xí)者就是其觀(guān)眾。科技館是面向全社會(huì)開(kāi)放的，具有很大的自由性，社會(huì)中任何一個(gè)年齡段都可參與進(jìn)來(lái)，本文結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際工作中的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析了本科技館的主要人群分布。首先，從科技館觀(guān)眾的性別分布來(lái)看，男性略高于女性，差異并不十分明顯；其次，從觀(guān)眾的年齡分布來(lái)看，多以青少年、兒童為主，成年人則主要處于陪同著的角色，6～18歲觀(guān)眾占大部分，且為主要的學(xué)習(xí)性參觀(guān)者。再次，從觀(guān)眾的受教育程度分析，參觀(guān)者主要為青少年兒童，成年人多為陪伴著，因此有效的學(xué)習(xí)者受教育程度多為小學(xué)或中學(xué)；最后，從參觀(guān)目的看，大體分為三種，即“學(xué)習(xí)知識(shí)”、“興趣愛(ài)好”、“陪同”。

三、科技館展覽易學(xué)性設(shè)計(jì)

1、以趣味性與互動(dòng)性為起點(diǎn)進(jìn)行易學(xué)性設(shè)計(jì)

在進(jìn)行易學(xué)性設(shè)計(jì)前，首先要充分了解學(xué)習(xí)者的興趣和愛(ài)好，以及他們所掌握的基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行互動(dòng)性的設(shè)計(jì)，在知識(shí)與興趣之間建立連接。設(shè)計(jì)的原則要遵循學(xué)習(xí)遷移性、創(chuàng)造清晰的學(xué)習(xí)線(xiàn)索、提供外部指導(dǎo)三個(gè)方面。科學(xué)知識(shí)與興趣間連接的易學(xué)性設(shè)計(jì)可從以下四個(gè)方面進(jìn)行。

（1）貼近人們的日常生活，使學(xué)習(xí)者與所展覽的科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生共鳴，激起探索的欲望和興趣。科技館展項(xiàng)選擇要具有廣泛的代表性和典型性，展項(xiàng)所反映的科學(xué)教育內(nèi)容要深刻，其所揭示的科學(xué)原理和知識(shí)要與學(xué)習(xí)者的日常興趣相關(guān)聯(lián)，從興趣中深入闡述科學(xué)原理。比如從觀(guān)眾感興趣的“走鋼絲”雜技表演引申到重心原理等。

（2）學(xué)習(xí)過(guò)程是持續(xù)性的，因此必須在展項(xiàng)的各個(gè)內(nèi)容環(huán)節(jié)建立清晰的學(xué)習(xí)線(xiàn)索，以延續(xù)性的保持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。線(xiàn)索之間紀(jì)要保持一定的關(guān)聯(lián)性，又要存在適當(dāng)?shù)奶S性，給學(xué)習(xí)者留下思維發(fā)散和探索的空間。

（3）展項(xiàng)需要學(xué)習(xí)線(xiàn)索，展區(qū)同樣需要學(xué)習(xí)線(xiàn)索，因此在科技館的展區(qū)布置上應(yīng)具備清晰明確的學(xué)習(xí)線(xiàn)索，使展區(qū)間合理過(guò)渡，保持學(xué)習(xí)這的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

（4）在展項(xiàng)易學(xué)性教學(xué)設(shè)計(jì)中，除展項(xiàng)本身所展示的科學(xué)知識(shí)外，還需要具有互動(dòng)性的外部指導(dǎo)，主要表現(xiàn)在語(yǔ)言指導(dǎo)上，比如“主題命名”、“提示性標(biāo)語(yǔ)”、“圖文版”。這些語(yǔ)言指導(dǎo)要具有趣味性，準(zhǔn)確把握教育性與趣味性的度，既能傳達(dá)科學(xué)知識(shí)，又能激發(fā)參觀(guān)者的學(xué)習(xí)興趣。

2、以認(rèn)知能力為保障進(jìn)行易學(xué)性設(shè)計(jì)

認(rèn)知能力對(duì)學(xué)習(xí)的影響在于它決定了學(xué)習(xí)者對(duì)信息的加工能力及思維水平。經(jīng)調(diào)查研究，來(lái)科技館的觀(guān)眾中，具有真正濃烈興趣學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的多為青少年兒童，針對(duì)這個(gè)年齡段人群的認(rèn)知能力，在科技館展項(xiàng)易學(xué)性設(shè)計(jì)中，將一些較高認(rèn)知要求的科學(xué)知識(shí)采用“降階原則”進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可以滿(mǎn)足科技館展項(xiàng)易學(xué)性設(shè)計(jì)中“表達(dá)方式符合認(rèn)知能力”這一項(xiàng)。

首先，將抽象的科學(xué)概念和理論具體化，用具象的方式表達(dá)出來(lái)，這種抽象與具象的轉(zhuǎn)換不僅僅局限于無(wú)形的或類(lèi)似于“場(chǎng)”的概念，還可以是一些肉眼所不能觀(guān)測(cè)到的事物。比如在進(jìn)行磁場(chǎng)的表達(dá)時(shí)，可采用磁鐵與鐵屑來(lái)展現(xiàn)，微笑的細(xì)菌等可以多媒體形式放大到人肉眼可觀(guān)察的程度進(jìn)行展示。其次，具象的概念用象征來(lái)表達(dá)，在易學(xué)性設(shè)計(jì)中，象征的方式并非為直接說(shuō)明原理，而是用一種截然不同的方式直觀(guān)的類(lèi)比事物，這樣能夠是學(xué)習(xí)者從已知自主性探索和發(fā)現(xiàn)未知，達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。最后，讓觀(guān)眾用運(yùn)動(dòng)感覺(jué)去理解科學(xué)原理，人在兒童階段就是靠運(yùn)動(dòng)感覺(jué)產(chǎn)生最原始的智慧，因此，運(yùn)用這種運(yùn)動(dòng)感知來(lái)理解展項(xiàng)，不但可以提供大量無(wú)法言語(yǔ)的真切信息，而且在學(xué)習(xí)中可感知觀(guān)眾行為與科學(xué)原理是一致的，因此具有極高的易學(xué)性。

3、以學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)為靈魂進(jìn)行易學(xué)性設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是建立在學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知能力基礎(chǔ)上的，因此在進(jìn)行易學(xué)性設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)因素應(yīng)合理結(jié)合前兩個(gè)因素，在其基礎(chǔ)上有所變化。

首先，從興趣和好奇上引導(dǎo)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，合理設(shè)置認(rèn)知的沖突，利用認(rèn)知沖突來(lái)激起學(xué)習(xí)者強(qiáng)烈的好奇心，并在好奇心的牽引下自主性的進(jìn)行科學(xué)探索。認(rèn)知沖突的設(shè)計(jì)要具有趣味性、互動(dòng)性和感染力，常見(jiàn)沖突模式有夸張、奇異、神迷。夸張是將事物或者科學(xué)原理放大或者縮小，進(jìn)而沖擊學(xué)習(xí)者的視覺(jué)或感覺(jué)；奇異是運(yùn)用科學(xué)原理的反差來(lái)挖掘常理，尋求突破，比如方輪自行車(chē)展項(xiàng)，運(yùn)用常理反差來(lái)結(jié)實(shí)圓周狀物體的滾動(dòng)原理。

其次，緊密結(jié)合日常生活，創(chuàng)設(shè)可以親身體驗(yàn)的情景，用身體感知來(lái)獲得科學(xué)知識(shí)，這是最有效的激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與參與感的方法，比如社會(huì)角色扮演、競(jìng)賽等方式。

再次，為防止參觀(guān)者在科技館海量的科學(xué)知識(shí)面前迷失學(xué)習(xí)目標(biāo)，需要設(shè)立明確的目標(biāo)導(dǎo)向，利用目標(biāo)導(dǎo)向的引導(dǎo)作用喚醒學(xué)習(xí)者的思考。基于易學(xué)性設(shè)計(jì)的目標(biāo)導(dǎo)向一般為：每個(gè)展項(xiàng)有明確的總體目標(biāo)；階段性的目標(biāo)由易到難，且既是手段也是目標(biāo)；設(shè)置間接性遠(yuǎn)景目標(biāo)。

4、展項(xiàng)操作的易學(xué)性設(shè)計(jì)方法

展項(xiàng)操作是觀(guān)眾學(xué)習(xí)過(guò)程的基本保證，在展教方式確定的前提下，展項(xiàng)操作的易學(xué)性設(shè)計(jì)目標(biāo)是使觀(guān)眾很容易學(xué)會(huì)，甚至無(wú)需思考便能實(shí)用。通常的展項(xiàng)操作易學(xué)性設(shè)計(jì)方法有：展項(xiàng)基本操作一致性設(shè)計(jì)方法，外部指導(dǎo)方法，明確匹配關(guān)系方法，簡(jiǎn)化任務(wù)結(jié)構(gòu)方法，基于識(shí)別而非記憶的操作方法，基于直覺(jué)操作的方法，明確反饋的方法等。

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（作者單位：襄陽(yáng)市科技館）