淺析科技館基礎科學展品的創新研發及教育活動設計

孫曉軍

[摘 要]本文針對基礎科學展品的創新類型及方法進行簡要論述，并以創新展品“隨風而動”的研發過程為例，論證展示形式的創新過程，同時也對展品設計中在同步進行教育活動及網絡延展開發的設計思路進行了說明，以期能為科技館基礎科學展品設計開發起到參考和借鑒作用。

[關鍵詞]科技館 基礎科學展品 創新研發 教育活動

近年來，我國科技館行業蓬勃發展，各地科技館、科技館展品設計制作企業如雨后春筍般建立起來，這對開發基礎科學方面真正意義上的優質創新展品提出了迫切的需求。本文從展品創新方法出發，并以創新展品“隨風而動”為例，對展品的創新方法及教育設計思路進行闡述，以期為科技館基礎科學展品創新設計開發起到參考和借鑒作用。

一、關于展品設計的創新方法

（一）創新展示內容

科普展示內容是科普場館展覽功能的核心，科普展示內容的創新是科普場館生存和發展的關鍵[2]。展品內容創新，即對展品展示內容進行創新，常見的有原始創新、集成創新。

1.原始創新。即展示在科技館尚未出現的科學內容。科學知識的海洋無邊無際，科技館也未能解讀其冰山一角。雖尚未在科技館展示的科學內容斗量車載，但易于轉化為展品的基礎科學內容已被深入挖掘，被很多科普場館列為常規展品，故基礎科學原始創新展品的研發是一個艱難的過程，需要設計人員仔細判斷，尋找易于用科技館擅長的互動形式表達的合適創意。

在選擇展品創意時，需要設計人員對某一學科進行深入研究，密切關注科學技術的發展及新的科技成果，學習新的科學知識，擴大視野。同時，設計人員要主動與科研院所、大專院校保持聯系與合作，及時了解科技發展的新成果，通過分析比較，從中篩選出較成熟的、公眾感興趣的、可能具有展教意義的科研成果，并結合適宜的展示形式，形成原始創新展品。當然，在這個過程中，應關注國內外科普場館不斷出現的原創展品，分析其設計思路的創新性，這對開拓設計人員的思路將有幫助。

2.集成創新。即將兩件或兩件以上的現有展品或展示內容進行重組和搭配，集成為一件具有創新意義的展品。集成創新不只是簡單地將已有展示內容進行堆積，而是根據展示內容的特點，篩選具有內在聯系的內容，通過一種或多種展示手段進行新的組合規劃，并以合理且更有趣的形式包裝，進行有機集成展示，形成具有新意的和更好展教效果的展品。

在開展展品集成創新的過程中，設計人員應對集成內容進行優選搭配。集成內容應具有相關的特點、相似的規律或相同的類別等，集成內容之間的有機結合，可以按照某一集成規律進行組合和構造，可以是并列的集成展示，也可以是互為包含的關系，旨在提高集成展品的整體展教功能。

（二）創新展示形式

展品的展示形式對展品起著至關重要的作用，恰當的展示形式對科普知識的傳播能達到事半功倍的效果，使展品更易于吸引參與者進行體驗，于體驗中主動思考、探究，激發參與者對科學的探索興趣。

展品展示形式創新，即常說的引進、消化、吸收、再創新，是為原有展品設計能有更好的表現形式賦予新的活力，使展示效果得以更充分體現。展示形式創新是最為常見、最基本的創新方法，基于對原有相關展品的深入分析，對其缺點及不足提出針對性的改進方案，創新更優的展示形式，使展品展示更直觀，體驗更具有吸引力，有利于參與者的主動體驗、思考，更好地激發參與者對科學的探索興趣。下面以展品“隨風而動”為例，論證展示形式創新方法在展品創新設計中的實際應用。

二、以展品“隨風而動”為案例論證創新方法

展品“隨風而動”為典型的展示形式創新的案例，展示了力學中的牛頓第三運動定律。牛頓第三運動定律在科普展品中已有成熟的展示，其展示形式主要為參與者第三視角的觀看現象類互動展示，參與者難以親手感受，互動體驗感弱，展示現象中受力物體沿單維度直線方向運動，可拓展性受到較大限制。如科普展品“作用力與反作用力”，可沿固定軌道運動的小車上有發射小球的裝置，小球射出后，產生的反作用力使小車沿固定軌道后退一段距離，參與者通過觀看發射小球后小車的運動來領會和認識牛頓第三運動定律，無疑在這個過程中缺乏參與者與展品的互動，趣味性是不夠的。

針對以上展示不足，展品“隨風而動”創新更優的展示形式，采用了載人氣浮平臺作為展示手段。展品通過氣浮平臺將參與者穩定懸浮，顯著降低了平臺與地面之間的摩擦力，在平臺上方設置可旋轉方向的風機，平臺上的參與者可采用控制可旋轉方向的風機改變吹風方向、外力推動等方式，實現平臺沿作用力的反方向，即反作用力的方向運動。載人氣浮平臺的運用，突破了傳統的牛頓第三運動定律展示形式，使參與者可以第一視角親身體驗，更加真切地體會和理解作用力與反作用力的特性，且氣浮平臺可以實現多向移動，移動范圍廣，便于展品進一步拓展，互動性、參與性、拓展性更強。

為增加展品體驗的目的性、趣味性，設置了“追蹤光斑”任務。展品頂部設置若干光斑燈，隨機在地面垂直投射三個顏色不同的光斑，參與者調節平臺上的方向風機帶動平臺移動，追蹤地面光斑，當光斑投射到平臺上的接收器時，相應燈光熄滅，光斑消失，任務成功。這個過程可極大地增強對參與者的吸引力，使參與者在完成任務的成就感中愉快地體會牛頓第三運動定律反映的物理規律，達到很好的展教效果。

三、展品“隨風而動”設計中的教育延展

Leinhardt和Knutson主張，博物館中的學習是通過解釋性對話作用于最后學習結果的。我們理解，“解釋性對話”就是幫助觀眾理解展覽、展品的教育活動[3]。因此，展品創新設計中，不僅要思考展品的科學性、互動性，也需要同時考慮其教育的延伸性，使其易于輔助教育活動，更好地挖掘展教效果。

（一）教育活動延伸

展品“隨風而動”的載人氣浮平臺，可實現多向移動，展示具有通用性，便于開發各種教育活動。如摩擦力展示，通過對比感受推動浮起平臺與無氣體支撐平臺的難易程度，體會摩擦力和摩擦因子的概念，以及摩擦因子變化與摩擦力變化的關系。多人互推，一人或多人通過坐在浮起平臺上的人與不在浮起平臺上人之間擊掌互推的形式，對載人氣浮平臺施加外力，一人施加外力可感受作用力與反作用力；多人施加外力，可感受力的合成及不同因素引起的合力方向的變化。

（二）網絡延伸

“互聯網+”已成為時下許多領域創新發展的新方向，展品設計中可充分運用網絡手段，拓展展品的展示內容，同時創新、豐富教育活動形式。

展品“隨風而動”設計中同步開發線上知識拓展、相關小游戲，并設置二維碼拓展通道。觀眾在排隊等待過程中通過掃描二維碼，了解展品操作規則和相關知識拓展，體驗線上游戲，使得觀眾充分體驗展品，有效地提高觀眾接受科普知識傳播的興趣和效率，使展品獲得更好的展教效果，且線上的知識及游戲拓展也為教育活動的開展提供更多形式選擇，可以以線上拓展與線下實物展品相結合的形式開發教育活動，增加教育活動的多變性，賦予其活動類型更多可能。

四、結束語

本文對基礎科學展品創新方法進行簡單討論，并以創新展品“隨風而動”為例，分析其創新過程、論證創新方法，并對其同步設計教育活動的方式進行了簡要介紹。基礎科學展品創新不是一件特別困難的事情，可以是對科學知識的深入挖掘或基礎科學高新研究成果的轉化，也可以是對原有展項的集成或者改進。展品創新開發應是每個設計人員的日常行為，需要研發人員廣泛的知識積累，刻苦鉆研的精神，自覺將創新思維融化在日常設計工作中，且展品創新應與教育活動同步設計，在保證展品效果的同時，易于進行教育拓展，充分發揮創新展品的最大展教效應。

參考文獻

[1]黃體茂.關于科技館展項創新的若干認識問題[J].科協論壇，2011（1）：33-37.

[2]張軍，劉艷.淺析科普場館展示形式、內容、手段的創新[J].科學教育，2008.（8）：110-111.

[3]王晶.如何通過教育活動使科技館常設展覽的固定展示內容更豐富靈活[J].科學與信息化，2016（12）：66-68.endprint