認知心理學視域下科技館兒童展區設計、規劃的創新路徑

郭子若

[摘?要?]?科技館作為全民科學素質提升工作的重要陣地，部分科技館的兒童展區仍然存在受眾定位不清晰、對受眾認知方法的研究與應用不深入、科學傳播渠道和方法較為單一等問題。該文運用文獻研究法，將兒童心理學、認知心理學、教育學等理論與實際工作相結合，建議從心理學角度研究兒童認知規律并尋求創新途徑、從探索強化兒童認知的方法層面尋求創新途徑、從以展帶教與以教促展相結合尋求途徑，進而為科技館兒童展區的設計、規劃創新提供參考。

[關鍵詞?]?認知心理學?科技館?兒童展區

[中圖分類號?]G268

2006年，國務院頒布實施《全民科學素質行動計劃綱要（2006-2010-2020）》，同時也明確將“未成年人科學素質行動?”“開展學齡前科學啟蒙教育”作為新世紀科學素質提升的重要組成部分。青少年科普工作是全民科學素質提升工作的重要一環，開展和加強青少年科普教育，是實施科教興國戰略、人才強國戰略的基本保障。但是青少年科學素質的提升單純依靠學校教育是遠遠不夠的，因為學校教育大部分提供的是基礎理論知識，而在科學技術知識層面不能面面俱到，因此就需要課外教育平臺彌補這一短板。科技館作為全民科學素質提升工作的重要陣地，擁有廣博的科學文化內涵與靈活多變的展示形式，所以也被稱為“第二課堂”。在20世紀中后期，科技館行業展示理念由“以物為中心”轉向“以人為中心”，逐漸改變了?“有展無教”“有展少教”的局面?[1?]。

經過十幾年的發展，“實現觀眾可參與的互動性科普展覽、教育活動是科技館的核心?”“館內的科學教育不應是單向的知識灌輸，而應是一種共同參與，一同探索的過程”等理念廣受認可?[2?]，各個場館的兒童展區也紛紛從上述理念出發進行了一定程度的更新和改造。但是我們也要看到，現階段我國科技館內的兒童展區更多傾向兒童全年齡段的“游樂”過程，沒有進一步對觀眾群體進行細分，缺少針對學齡前兒童的專業科普展區，在兒童科學展區的規劃設計等方面與國外先進的科普場館仍然有較大的差距。

一、我國科技館兒童展區設計規劃存在的問題

我國大部分科技館的兒童展區比較注重展品的形式與數量、觀眾游樂的效果和展區互動方式的高科技，并沒有從兒童的視角出發，在認知心理學的基礎上分析兒童生理與心理每個階段的特殊需求，以致在展區前期設計規劃的多個維度均出現不匹配，導致最終落地的展區沒有更好地為科普傳播服務，具體問題可概括為以下幾點。

（一）對受眾認知規律的研究和應用不深入，針對參觀群體展區功能定位不準確

目前國內場館的兒童樂園展區布局仍是以散點布置為主，并且在展區創設之初是以如何把特定展項放到展區為目的，較少從不同年齡段受眾的特點考慮;其次，并沒有過多思考兒童在聲音、觸覺、味道、肢體運動等認知層面的活動特征;再次，從展項的設計與功能實現上缺少目標定位的細化，高、低年齡段的受眾，身體、智力發育不同的受眾，都體驗了相同的形式和內容，沒有形成科學知識的認知梯度，勢必會影響科普知識傳播的效果。

（二）對受眾認知方法的研究與應用不深入，場館多維度的科普能力待加強

科技館展示教育的本質在于引導觀眾通過自身實踐獲得直接經驗。目前，國內場館在滿足未成年觀眾的基礎感官需求層面已有不少成果，但仍存在兒童展區的規劃設計與普通展示空間的設計方法雷同，忽視展區的藝術形式凝練和表現對觀眾在參觀過程中美好世界觀建立的影響，忽略場館的人文關懷對特殊受眾心理的影響等問題，需要科技館建設者不斷探索、實踐、再創新。

（三）科學傳播渠道和方法較為單一

目前國內場館兒童樂園展區在科學傳播渠道方面仍是以展區內的展品體驗為主，在展品設計之初缺少了合作互動、平行競技、科學內涵延伸等內容的設置。觀眾在參與過程中只能獨自體驗，遇到知識難點或體驗門檻容易半途而廢;或只能旁觀參與、自己思考，缺少專業的點撥與啟發。“展”和“教”還沒有真正搭建起無縫的橋梁，展品和展教活動并沒有在孩子之間、孩子與家長之間、觀眾與講解員之間實現完美融合。

二、具體創新途徑

科技館的兒童展區想要有所創新，必須基于認知心理學的理論知識，明確兒童各階段認知發展特點和需求差異，從而探索出強化兒童認知的渠道和方法，最后結合科技館自身的資源與實際情況，把理論研究轉變為兒童展區建設、改造的實踐過程。

（一）從心理學角度研究兒童認知規律并尋求創新途徑

著名幼兒教育家瑪利亞·蒙臺梭利根據兒童心理的發展過程，把兒童的成長階段分為幼兒階段（0～6歲）、兒童階段（7～12歲）、青春階段（12～18歲）?[3?]。隨著身體機能的不斷強化，尤其是大腦功能的不斷開發和利用，兒童對外界信息加工的能力也在不斷升級。美國發展心理學家約翰·弗拉威爾則認為，兒童對周圍信息的加工手段包括對信息的任務特征分析、應對這些任務的策略和自我調節認知活動有關的執行技能等措施。結合以上理論，科技館工作人員一方面要承認兒童是獨立的群體，另一方面要進一步細化研究兒童的認知形式、方法或渠道。

1.結合學齡前兒童的認知規律創新展區設計。?學齡前兒童在認知能力和情緒能力發展方面處于啟蒙時期，在認知過程中依賴信息表象。對此，科技館兒童展區設計規劃時可以重點遴選聲音、觸摸、味道、肢體運動等感官知覺類的展品。同時，學齡前兒童的思維較為具象，應對任務策略的產生需要運用已有的知識經驗與外部環境資源相結合，重新構建新的知識經驗。在自我調節認知活動的執行方面，此階段的兒童喜歡有趣味、偏形象化的活動，同時活動任務難度不能過高，否則很容易使他們產生畏難心理，但難度過低同樣會使他們產生乏味、厭煩等情緒。

2.結合低年級兒童與家庭群體的認知規律創新展區設計。?低年級兒童的身體機能和大腦發育處于關鍵時期，一方面與自身家庭產生連接，明確自己是家庭的一份子，另一方面期待與其他社會關系的進一步發展，同時希望得到他人的關注和認可。科技館在針對此階段的觀眾開展展區設計規劃時，可以采用親子互動或親子教育活動等形式，幫助此類受眾和家庭建立更融洽的關系，同時創造群體性記憶，強化參觀過程中接收的信息，促使其轉換成為深度記憶，增強科普傳播的效果?[4?]。

3.結合青少年群體的認知規律創新展區設計。?此階段的兒童觀察能力突出、學習理解能力極強，是他們形成獨立人格和培養創新能力與動手能力的最佳階段。科技館在針對此階段的觀眾開展展區設計規劃時，要有意識地利用其本身熟悉的生活環境，引導他們觀察、思考，同時把配合協作、多人競技類的展項與科學知識、科學方法、科學思想、科學精神的內涵相融合，幫助他們形成正確的世界觀、價值觀。

（二）從強化兒童認知的方法層面尋求創新途徑

科技館展示教育的本質特點在于引導觀眾通過自身實踐進行“探究式”學習，通過思考、分析、驗證進而獲得直接經驗，“探究式”教育理念與認知心理學層面的“自我影響記憶”不謀而合，它是指記憶材料與自我聯系在一起時產生的記憶效果，遠優于其他形式的記憶過程的現象?[5?]。為更加深入地探索強化兒童認知的方法，尋求創新途徑，下文將從兒童認知路徑的分析、環境設施對觀眾認知的影響等方面進行探討。

1.通過分析認知路徑，探求創新途徑。?針對不同年齡段的未成年觀眾，兒童樂園展區應區分專題展區和展項，針對學齡前兒童觀眾的認知特點，通過設立眼、耳、口、鼻、手等多個感官互通體驗的展品來加深“學習經驗”，效果較為明顯;對于低年級兒童與家庭群體，建議通過印象深刻的科學現象及展示方法，通俗易懂且貼近生活的科普講解，新奇又令人舒適的感官刺激，把參觀時的間接經驗轉換為自身的直接經驗，同時增加親子間的互動;對于青少年群體，建議通過輕松愉悅的討論和動手操作、內容豐富的展示形式，如美觀醒目的圖片、視頻動畫、新交互體驗設計、觸控信息傳播、音效環境、無線手持設備，以及蘊含實驗過程的互動展品，幫助其掌握實踐課堂上學到的知識。

2.通過分析環境設施對觀眾認知的影響，探求創新途徑。?教育心理學家研究發現，營造符合教學目標的氛圍與構建活動適宜的學習情境，能有效促進教學目標的順利實現。針對學齡前兒童，應注重營造游戲氛圍。游戲對于低齡兒童來說是一種自主控制的活動，并且能夠從中獲得快樂，獲得主體性體驗，游戲不但能促進兒童的運動感知能力發展，而且可以促進兒童思維、語言、想象力與社交能力的提高。這類展區應把觀眾的安全作為首要前提，主題色調可以傾向于柔和舒適的單色系或對比色系的拼色形式，便于激發兒童興趣。

針對低年級兒童和家庭群體，應根據此階段觀眾的認知規律和需求，專門設計定制化的展示設施，也包括能加深兒童認知記憶的互動展示內容。首先，要重視互動展示內容對該年齡階段兒童認知的強化作用。互動展示是指運用智能互動設備，如穿戴式智能設備、智能導覽系統、智能展示設備等，使觀眾的感官和身心包括腦力、體力、情緒與展覽發生共鳴，進而為觀眾提供親身經歷的機會和可自主選擇的學習方法。在家長的幫助和引導下，這種體驗方式更能對低年級兒童產生深層次的影響，有助于其充分了解展品中蘊含的科學內涵、文化內涵，鞏固觀眾在觀展過程中汲取的科學知識、科學方法、科學思想和科學精神?[6?]。

其次，兒童展區要做到充滿人文關懷，在設計或選取展品時不僅要考慮兒童心理認知層面的需求，還要考慮不同年齡段兒童的身體發育特征，例如兒童的身高、視線高度與圖文高度的匹配，一般臺體高度在60～75cm，臺面說明設備的傾斜角度建議在15°～40°;兒童觸摸的按鈕應是“蘑菇頭狀”、直徑大于25mm的燈光金屬按鈕。同時還要滿足家庭團體在實際參觀中的需求，在展區內設置休憩區域、飲水機、母嬰室等。

針對青少年群體，建議通過藝術表現與科學內涵的融合，滿足其自身認知需求。藝術教育家羅素·葛拉納曾說，“創造力不只是給孩子顏料和紙張，它是觀看世界的方式。”在大力提升全民科學素質的時代背景下，我們同樣也要注重藝術與科學的融合、審美對青少年群體世界觀的影響。青少年群體對美的感悟能力功能區主要位于右腦，開發右腦也有助于培養其想象力和創造力，促進青少年科學素質提升。

在兒童展區的空間規劃設計方面，不僅要做好地面區域的氛圍營造，而且可以利用自然光或人造光效、展廳層高優勢等，借助展區應用的新材料性質、狀態，結合光學、聲學、材料應用、裝飾藝術等內容，通過顏色、氣味、光線、聲音等多維度展現，充分調動受眾的求知欲望，并融合新的展示技術，更生動地傳遞科學內涵，讓觀眾不只是欣賞展區的布設，而是幫助他們積極探索未知，感受科學之美，讓受眾通過科技與美學的結合，加深對周圍信息的認知?[7?]。

綜上所述，科技館要從強化兒童認知的方法層面尋求創新途徑，營造適應低齡兒童游戲特點的氛圍，提供一定的空間、場地，必要的設施和材料，為親子活動創造條件;鼓勵親子互動，讓兒童能安全互動，家長主動參與;為青少年觀眾打造美與科技結合的展區，通過感悟科技與美，培養其想象力與創造力。

（三）以展帶教與以教促展相結合，尋求創新途徑

科技館展覽以引導觀眾參與互動為主要特征，科技館開展教育活動的根本目的是讓觀眾在參觀相關展品的過程中，對科學現象產生濃厚的興趣，通過自身主動探索，結合場館精心準備的教育活動，加深觀眾對科學內涵的認識，進而實現對受眾科學思維的啟發，達到培養科學思想、傳播科學精神的目的。由此可見，科技館中的“展”與“教”互為因果、相互影響。只有充分融合，才能將“知識與技能”層面的教育傳播目的上升到“過程與方法”層面?[8?]。要想更加高效、自然地融合“展”與“教”，須在教育活動形式、參觀閉環設置等方面有所創新。

1.教育活動形式創新。?由于科技館兒童展區受眾的特殊性，若在開展教育活動時選用深奧難懂的科學理論，同時又缺少與兒童實踐經歷的融合，必將導致展品、活動與觀眾相互脫節。相反，在開展教育活動時，聯系展品及展品背后的科學內涵，多嘗試讓展品自身“講故事”的方法，同時引入兒童身邊熟知的案例做引證，營造引人入勝的活動氛圍，必將迅速吸引兒童的注意力，達到教育活動的傳播目的。

在開展教育活動時，一方面要引導兒童自己動手參與完成，只在兒童尋求幫助時才提示后續操作過程，目的是讓兒童利用自己的認知視角觀察、思考、探索;另一方面鼓勵兒童大膽假設、質疑，目的在于用認知心理學層面的“自我影響記憶”方法去促進兒童對展品背后的科學知識、科學方法、科學思想、科學精神的消化吸收。

2.科學設置參觀閉環。?科技館的展覽和教育是一個有機整體，展覽是基礎和手段，教育是宗旨和目的。科技館的教育應該以展覽為主要手段和表現形式，最大限度地圍繞教育目標開發、制作展品和展項。科技館工作人員在努力融合“展”與“教”的同時，也要注意到現階段觀眾在參觀全過程甚至是更長時間內的認知感受和需求，努力從更多維度探索設置參觀閉環的可能性，利用先進的科學技術，整理、分析參觀群體的大數據信息，尋找目標受眾的行為模式。

在觀展前，幫助觀眾確定以何種形式或路徑進入展廳才能“印象深刻”;在參與展覽互動的過程中，為觀眾提供可持續探索、挑戰、實踐的機會，保持受眾較高的認知記憶水平;在參觀結束后，幫助觀眾帶著思考離開科技館，使觀眾將科技館內學習到的知識與實際生活和過往經歷相聯系，做到學有所用。在更長遠的時間內，利用互聯網鼓勵觀眾參與知識共享平臺的搭建與完善，幫助觀眾充分釋放主觀能動性，利用以上多個環節吸引觀眾再次進入科技館參觀體驗，形成一個完整的參觀閉環。

三、結束語

青少年科普工作是全民科學素質提升工作的重要內容，是實施科教興國戰略、人才強國戰略的基本保障。科技館作為全民科學素質提升工作的重要陣地，必須在兒童科學展區的設計規劃方面有所創新。科技館工作者要基于認知心理學的理論知識，明確各階段兒童的認知發展特點和需求差異，從而探索出強化兒童認知的渠道和方法，最后結合科技館自身資源與實際情況，把理論研究轉變為兒童展區建設、改造的實踐成果。

參考文獻

[1?]陳四敏，方家增.中英科技博物館的實踐與比較?[J?].科普研究，2007（1）：36-42.

[2?]張琍莉.從“生產車間”到兒童工作坊?[J?].上海藝術評論，2017（6）：68-69.

[3?]李生蘭.美國幼兒園、家庭與博物館的合作共育?[J?].學前教育研究，2015（12）：35-43.

[4?]陸曉燕.皮亞杰認知發展游戲理論及啟示?[J?].文山師范高等專科學校學報，2008（3）：68-70.

[5?]徐小鳳，楊紅升.兒童的自我參照效應?[J?].心理學進展，2018，21（3）：316-322.

[6?]翟宏英.中外科技博物館智能互動式展覽比較研究?[J?].知識管理論壇，2019（2）：110-120.

[7?]王永恒.兒童心理學對科技館兒童展品及環境交互的影響?[J?].藝術科技，2017（2）：413.

[8?]張彩霞，歐亞戈，曹朋，等.科普基礎設施“十三五”發展規劃前期研究課題：中國特色現代科技館體系建設發展研究報告?[R?].北京：中國科技館，2015.