科普展項理念探索

摘要：隨著全國各地科技館如雨后春筍般的建立，擺在所有建設(shè)者面前的問題之一，就是這些場館內(nèi)的科普展項該如何在科學(xué)傳播中傳達(dá)科學(xué)理念，以便更好地發(fā)揮科技類博物館的科學(xué)傳播功能，擴(kuò)大傳播效益，增強(qiáng)社會影響力，提高為公眾服務(wù)的能力和水平。本文以上海科技館魔方機(jī)器人展項為例，從HPS教育范式、學(xué)習(xí)心理學(xué)和科學(xué)可視化三個理念入手，探索該展項如何更好地進(jìn)行科學(xué)傳播。

關(guān)鍵詞：上海科技館 魔方機(jī)器人 HPS教育 學(xué)習(xí)心理學(xué) 科學(xué)可視化

魔方機(jī)器人展項從2011年12月31日在上海科技館機(jī)器人世界展區(qū)開放運(yùn)行，短短3個月時間就迎來了超2萬名觀眾，同年10月，實際累計參與互動公眾達(dá)到7.7萬余人次。魔方機(jī)器人展項一經(jīng)推出，就受到觀眾的關(guān)注和歡迎，以下將以此展項為例，探索其在科學(xué)傳播中的理念。

HPS教育范式應(yīng)用

HPS系history、philosophy sociology of science的簡稱，中文譯為科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會學(xué)。20世紀(jì)80年代，以美國為主的國家開始了HPS教育的推行，希望通過對科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會學(xué)的學(xué)習(xí)，推動科學(xué)教育，旨在讓公眾對科學(xué)本質(zhì)有所認(rèn)識和理解。

將科學(xué)史融入科學(xué)教育 HPS教育側(cè)重于用歷史觀點分析科學(xué)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)史的重要性。上海科技館魔方機(jī)器人展項上方的多媒體視頻里，不斷滾動播放著魔方的起源和發(fā)明者歷史，就是希望通過闡述魔方發(fā)明的歷史，幫助公眾開拓視野，讓觀眾從歷史的維度來思考科學(xué)的內(nèi)涵。

將科學(xué)社會學(xué)融入科學(xué)教育 HPS教育使學(xué)生了解科學(xué)的社會功能，意識到社會對科學(xué)的影響。科學(xué)知識是相對的、暫時的，科學(xué)知識還會受到政治、文化甚至宗教的影響，此外，個人信仰與價值觀也會對科學(xué)知識產(chǎn)生影響。

魔方機(jī)器人在運(yùn)行過程中，有時會出現(xiàn)各種設(shè)備故障，導(dǎo)致魔方打滑、中途掉落。項目團(tuán)隊成員設(shè)計了具體的表達(dá)來解決這些問題，如：魔方掉落，機(jī)器人會說：“不好意思，手打滑了”；當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，會說：“沒有能源，休息一下”。真誠而又帶有詼諧的語言，經(jīng)常給游客留下良好的印象，讓游客能夠更好地了解機(jī)器人技術(shù)的復(fù)雜性。中科大的技術(shù)工程師們也不由感嘆，科學(xué)的本質(zhì)是去探索真正能夠結(jié)合實際運(yùn)行的展品、展項，而不在于掌握了多少科學(xué)知識。科學(xué)不能脫離社會，科學(xué)知識的傳播會受到社會因素的影響和制約。

學(xué)習(xí)心理學(xué)的應(yīng)用

體驗式學(xué)習(xí) 上世紀(jì)70 年代，體驗式教學(xué)由美國凱斯西儲大學(xué)組織行為學(xué)David Kolb教授最早提出，知識的學(xué)習(xí)來自于體驗和經(jīng)驗。現(xiàn)在，體驗式學(xué)習(xí)模式已成為相關(guān)領(lǐng)域最有影響的理論之一。

魔方機(jī)器人展項就是讓觀眾觀察魔方機(jī)器人的表演，觀眾通過觀察進(jìn)行評價，有些觀眾在感嘆魔方機(jī)器人怎么可以這么快速地把魔方拼好的時候，試圖把魔方再多旋轉(zhuǎn)幾次，讓魔方每一面看上去似乎不可能再復(fù)原，但魔方一到魔方機(jī)器人手上，不到一分鐘魔方就又復(fù)原了，觀眾會紛紛拍手鼓掌、嘖嘖稱贊；然后觀眾通過模仿，分析魔方機(jī)器人快速完成魔方復(fù)原的原因；最后，觀眾離開科技館后，可能會主動嘗試自己也來快速復(fù)原魔方。魔方機(jī)器人就是讓觀眾通過這種體驗式的學(xué)習(xí)方式來認(rèn)識魔方，參與魔方，最后主動研究魔方快速復(fù)原的原因。

多媒體學(xué)習(xí) 魔方機(jī)器人展項在多媒體教學(xué)設(shè)計原則中，運(yùn)用了澳大利亞心理學(xué)家Sweller 提出的基于認(rèn)知負(fù)荷理論中的多媒體教學(xué)設(shè)計的“通道原則”。

魔方機(jī)器人展項以教育家陶行知先生的“手腦相長歌”作為貫徹整個展覽設(shè)計的一條紅線。兩臺“魔方機(jī)器人”展品設(shè)計成為卡通人物與觀眾互動進(jìn)行掰魔方游戲。魔方機(jī)器人上方的視頻可以實時進(jìn)行切換，循環(huán)播放科學(xué)內(nèi)容，包括：魔方的起源、魔方機(jī)器人的三大科學(xué)原理等，方便圍觀游客學(xué)習(xí)和觀看。將展品和多媒體互動融為一體，有效兼顧了互動群體與參觀群體的整體學(xué)習(xí)效果。

科學(xué)可視化的應(yīng)用

為了有效地表達(dá)科學(xué)的內(nèi)涵，可借用藝術(shù)化的表現(xiàn)手法，通過風(fēng)格、色彩等方式，讓視覺表達(dá)更符合認(rèn)知與審美的習(xí)慣。

魔方機(jī)器人展項就是通過塑造充滿親和力的卡通機(jī)器人和設(shè)計充滿現(xiàn)代感的環(huán)境，讓觀眾對魔方機(jī)器人及其周邊環(huán)境產(chǎn)生好感和信任感，更加投入地觀察和思考魔方機(jī)器人是怎樣完成魔方復(fù)原的。

充滿親和力的卡通機(jī)器人 魔方機(jī)器人展項設(shè)計了兩個可愛的機(jī)器人。一個機(jī)器人的配音選擇了《喜洋洋與灰太狼》中的喜洋洋的角色配音，活潑充滿自信；另一個機(jī)器人選用了動畫《灰姑娘》中辛德瑞拉的角色配音，聰慧而善良。

當(dāng)游客按下啟動按鈕，魔方機(jī)器人會和游客打招呼，并要求一起來玩魔方。當(dāng)機(jī)器人拿起魔方就會立刻告訴游客“游戲開始了”，同時啟動了計時器。當(dāng)還原一個魔方的時間小于50秒的時間設(shè)定，機(jī)器人會說：“真的很簡單，你低估了我。”當(dāng)超過設(shè)定時間，會幽默地說：“這有點難。”當(dāng)機(jī)器人完成魔方的復(fù)原，則會說：“我完成了，請給點掌聲吧。”在這個時候，大部分的游客，尤其是孩子們，會很高興地鼓掌，為魔方機(jī)器人的精彩表現(xiàn)喝彩。通過和游客之間充滿人性化的互動和交流，魔方機(jī)器人不再是機(jī)器人，他們和游客成了親密的朋友。

充滿現(xiàn)代設(shè)計感的環(huán)境 由于魔方機(jī)器人展項是上海科技館機(jī)器人世界展區(qū)新增加的展項，根據(jù)上海科技館機(jī)器人世界展區(qū)設(shè)計風(fēng)格，魔方機(jī)器人展項有效地將展項整體展示風(fēng)格與原有“機(jī)器人展區(qū)”環(huán)境氛圍有機(jī)融合，強(qiáng)調(diào)工業(yè)質(zhì)感、現(xiàn)代感和高科技感。展臺設(shè)計兼顧人體工程學(xué)因素，方便青少年進(jìn)行互動操控。

結(jié)束語

魔方機(jī)器人展項是智能機(jī)器人在上海科技館機(jī)器人世界展區(qū)推廣的一個成功案例。智能機(jī)器人對于普通參觀者來說是一個高端又神秘的事物。魔方機(jī)器人通過互動的方式，運(yùn)用HPS教育范式、學(xué)習(xí)心理學(xué)和科學(xué)可視化三個理念，在科學(xué)傳播中探索，讓大眾在愉悅的參與過程中了解機(jī)器人的本質(zhì)、功能原理、發(fā)展現(xiàn)狀、用途等，達(dá)到向普通參觀者普及機(jī)器人知識的目的。

有幸參與魔方機(jī)器人項目，讓筆者對科普展項如何進(jìn)行科學(xué)傳播有了一個新的認(rèn)識，當(dāng)?shù)弥擁椖揩@得2014年度上海市科技進(jìn)步二等獎，筆者所在的項目團(tuán)隊的每個成員都欣喜若狂，感謝于峰副院長對于平時工作的指導(dǎo)和幫助，并無私地借給筆者各種能夠提高學(xué)術(shù)素養(yǎng)的書籍。

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（作者單位：上海科技館）