具身認知視角下的兒童科普展示空間設計研究

熊建文　汪靜瑤　林皎皎

關鍵詞：具身認知;兒童;科普展示;空間設計

中圖分類號：TU242.5 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2022）02-0094-03

身體是兒童認識和理解世界最本能的方式。根據不同年齡段的兒童認知發展特征，3—12歲兒童是人的一生中受教育的重要時期。兒童教育在教育事業中占據著重要地位，已經受到國家、社會和家長的重視。科普展示空間作為兒童了解科學知識、學習科學原理、激發科學興趣的重要教育空間，伴隨著科技和人類社會的發展，有著更廣泛的發展機遇。具身認知強調身體在認知的實現中發揮關鍵的作用，認為認知、身體、環境是一體的。文章將具身認知理論應用于兒童科普展示空間設計中，結合兒童的具身認知特征及科普展示空間的設計需求，探索兒童科普展示空間設計。

1具身認知與兒童科普展示空間

1.1具身認知理論概述

梅洛·龐蒂在《知覺現象學》一書中指出知覺的主體是身體，提出了具身哲學的思想，突破了笛卡爾開創的身心二元論，在杜威、詹姆斯、皮亞杰和維果茨基等心理學家的理論中也都有具身思想的體現。不同于身心二元論，具身認知認為身體的感知覺和動作體驗決定了意識和認知的最終結果。在心理學、哲學、語言學、教育學等學科領域中，學者們對具身認知理論展開了大量的實證及應用研究。在設計學領域中，具身認知相關理論應用于學習環境設計、交互設計、無意識設計等很多領域。

1.2兒童科普展示空間概述

科普展示空間主要是將科學與趣味相結合，運用具有科普性的展示內容與互動方式，培養觀眾的科學思想、科學方法和科學精神。在實踐中有著多種場館類型，如各類科技館、自然博物館、科普展館等，向觀眾展示科學、社會與自然的關系及奧秘。充分發揮了科普展示空間的大眾教育作用，為兒童提供了一個寓教于樂、探索科學、激發興趣的非正規教育場所。

1988年中國科技館的建成開放，成為我國第一座國家級綜合科學技術館。進入21世紀，我國各地都成立了科技館及極具地方特色的科普展示場館。展覽對象也有以兒童為主體或設有單獨的兒童區域，如福州科技館（圖1）、中國科學技術館的“兒童科學樂園”（圖2）。但面向兒童的科普展示空間展示手法、表現形式、教育效果等仍有待提高。大多科普展示空間以各種立體科普百科的裝置為主，游戲的趣味太少，且體驗形式與設計風格相似，對展品講解的文字內容過于科普化，通過動手操作以文字影像的展示效果讓兒童被動接受學科化的展示內容，難以達到從根本上激發兒童對于科學技術探索的熱情。

2具身認知視角下的兒童科普展示空間設計需求分析

兒童科普展示空間設計要素主要有關懷性、互動性、教育性。針對兒童科普展示空間的設計要素，結合具身認知的具身性、情境性、生成性和動力性的理論特征，從身體感知、行為互動、意義傳達三個方面來探討面向兒童的科普展示空間需求。

2.1身體感知需求分析

從身體感知方面探究兒童對于展示空間的需求，體現在設計的細節與關懷中。從空間的造型形象、空間尺度，以及感知覺體驗都要考慮到兒童的具身性，打造兒童適應的友好空間，讓兒童成為空間的主人，從而更好地激發兒童學習探索的熱情。

在空間的造型形象設計上，將兒童所熟悉的二維圖形趣味性進行轉化運用到展示空間造型設計中，以經驗性、具象性的空間造型吸引兒童的眼球，或將科普內容以二維圖形展示，經過藝術化處理吸引兒童融入科普展示空間，鼓勵兒童積極參與其中，為兒童打造親切、放松的展覽環境。

展示空間尺度需要考慮到兒童的身體尺度及視覺限制。兒童的身高、視線高度不及成年人的高度，且隨著年齡的增長處于不斷的變化中。兒童在幼兒期到少年期身高大約在75cm—165cm上下浮動，視線高度則處在60cm—150cm之間。根據兒童視覺發展研究表明，低齡兒童的視覺可視角度相較于成人仍存在一定的收縮。

感知覺是兒童在了解世界一切知識過程中的第一步，在參加展覽時，除了用眼睛看、用耳朵聽，年紀小的兒童更有可能用手去摸，湊近鼻子去聞，伸出舌頭去品嘗。有心理學研究表明，當人們閱讀圖片及文字信息時，可以記住其內容的10%;當分別用聽覺和視覺采集信息時，可以記住其內容的20%和30%;同時運用視覺和聽覺時，可以記住其內容的50%;當調動五感互動結合時，可以記住其內容的90%。通過身體感知覺和展覽環境的相互作用，讓兒童對于科普知識有著更深的體驗與感受。結合視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知覺，創設出既具有科學內涵，又充滿趣味性的展示空間。

2.2行為互動需求分析

面向兒童的科普空間，其設計優勢主要體現為具象、生動、直觀地展示形式上。兒童認知的過程需要身心與環境一體，基于兒童具身經驗與情景環境產生互動。自然主義教育家盧梭強調軀體活動對兒童心智發展有著重要作用。美國實用主義哲學家杜威提出“做中學”，突出兒童的認識發展是無法與實踐活動相脫節的。向兒童展示科學知識的產生過程與情景，將展覽形式與兒童的具身行為緊密關聯起來，尊重兒童本能的無意識學習行為。

兒童在活動空間中其行為特征體現出聚眾性、探索性、專注性、隨意性的特點。兒童對熱鬧的活動感興趣，會不自覺的靠近同齡人，并與他們交流互動，當看到新奇的事物時，通常會動手去一探究竟。在空間行進中不像成年人有目的性的穩定行走，往往是奔跑、旋轉、跳躍等隨意的狀態前進。與展品、家長、同齡人、展示空間產生行為互動可以讓兒童在科普展示空間中減弱拘束感，擁有更好的認知體驗，激發兒童對于科學探索的興趣。

2.3意義傳達需求分析

科普展覽在帶給兒童科學知識及科學精神的同時，也在娛樂中發揮著宣傳和教育功能?？破照褂[的展示設計決定了科普展示空間的展教效果，展品、展示形式、展示環境需要在有限的時間空間內滿足兒童的需求。與成人瀏覽式學習的展覽方式不同，參與體驗才是兒童展覽中主要的學習方式。

根據兒童腦結構發育情況和認知特征，不同年齡階段采用不同的展覽表達方式，以達到科普教育目的。嬰兒期展覽表達方式為重感知教育，幼兒期為重感性教育，童年期為重具象邏輯教育，而青少年時期與成人趨同，重抽象邏輯教育。所以科普展示空間設計應根據不同年齡段的教育動機，重視展覽環境的體驗設計和事物操作等動作類的探索設計。

3具身認知視角下的兒童科普展示空間設計原則

人的認知不同于計算機的信息加工，需要依賴于具體的身體，離開身體，沒有身體經驗的認知是難以發生的?；诰呱碚J知理論，結合兒童科普空間需求，可以得出兒童科普展示空間的三個設計原則：空間形象的經驗性、展示營造的情境性、體驗方式的互動性。

3.1空間形象的經驗性原則

具身認知理論主張身體在認知發展中起到非常重要的作用，認為身體并不僅僅是生物學上的身體，也是心理學和社會學上的身體，是具體的身體，是經驗中的身體。心理科學研究表明，身體的生理結構、神經結構、感覺器官和運動系統的活動方式在一定程度上決定了人體的認知方式和風格。面向兒童的科普展示本質上就是一種具身認知活動過程，兒童的身體及其本體感知經驗在科普展示活動中具有不可替代的作用。在科普展示空間的設計中要充分考慮兒童身體的經驗性，從空間造型、尺度、色彩、光環境等方面塑造出兒童感興趣的空間形象，培養兒童對科普展示內涵的好奇心。

空間形象是兒童對于科普展示空間的第一印象，選取兒童熟悉的、接受的、適配的素材進行設計，吸引兒童的注意力，強化兒童參與到科普展示空間的學習熱情。在空間造型方面要突出趣味性?？ㄍㄐ蜗罂梢越梃b兒童所傾向的動畫片中的二維或三維原型，也可以將生活中的事物夸張化或擬人化處理，用可愛、溫馨的造型來拉近與兒童的距離?？破照故究臻g尺度需要符合兒童身體的生物學特征，空間的大小比例既要考慮科普展項所匹配的活動。兒童的身高高度、視線高度都與成年人存在明顯的不同，且在行進過程中多采用奔跑、跳躍等方式，所以展示空間需要充分把握兒童的生理特征及活動特點。同時，在參加科普展覽過程中，基本都是有家長陪同兒童一同參與，把握好兩類人群的雙重尺度也是有必要的。在空間色彩選擇方面，應側重于運用明度較高的顏色，低齡兒童偏愛暖色調，隨著年齡的增長，慢慢的趨向于偏愛冷色，色彩的正確選擇有益于兒童的健康心態。展覽空間光環境設計應盡可能采用自然光，滿足兒童的安全感需求。

3.2展示營造的情境性原則

具身認知理論認為認知的實現離不開情境性。認知發展是主體存在于一定的環境之中，情境提供認知發生的條件、過程和結果，通過身體活動與周圍環境相互作用形成。因此，認知并不能脫離情境而獨立存在。兒童科普展示空間所具有的優勢便是可以向兒童展示具象的、生動的、直觀的展品，讓兒童在特定的時間和空間中學習到各個領域的知識?？破照故究臻g可根據科普內容，發掘科學知識產生的過程，運用現代科技手段，創設所需要的、兒童所熟悉的故事性場景，將展品與空間恰當的搭配融合起來。兒童在真實或虛擬的特定展覽環境中，通過身體感官、身體活動等方式，達到獲取知識，積累經驗的科普效果。

在科普展示空間中運用生動形象的、富有生活感情色彩的、可直觀感受的展覽形式，把抽象的科普知識轉化為具體的情境中，使兒童全身心的沉浸其中，身臨其境的感悟科學內涵，從而得到具身認知的延展，便于兒童對于科學的理解和知識內涵的獲得。將虛擬的信息空間和現實的物理空間相結合，以多維情景空間創造身臨其境的時空環境。對于科普展示空間情景性設計，光線、材料等所營造的視覺要素尤為重要。要對科普內容進行挖掘和提煉，保證科普展品與情景信息相符合，同時注重光線照明與展覽環境中的材料、色彩之間的密切聯系，打造視覺上的情感體驗。上海兒童博物館的“潛入深海”展區，以藍色燈光營造潛入深海的視覺氛圍（如圖3），樓梯墻壁借用潛艇圓形的觀察窗，透過玻璃可以看見展廳中的小魚及礁石（如圖4）。

3.3體驗方式的互動性原則

具身認知理論認為主體認知是身體在與環境的互動中所獲得的經驗而形成與發展的，身體與環境相互耦合，通過互動的方式產生情感體驗內化生成認知。在兒童科普展示空間中，兒童身體與環境的互動是掌握科普知識的重要途徑，充分利用科普展館自身的優勢，鼓勵互動行為的發生。

科普展示空間中要重視兒童身體的參與、互動，讓兒童在趣味中參展學習?；诮换ンw驗，展示空間要做到“本能設計”到“行為設計”再到“反思設計”的完善和提升。對于兒童身體好動的特點，在展示空間中可設置一些可視性強、可觸摸、可操作展項，通過互動體驗，盡可能多的調動兒童的身體感知參與到科普展項中，與空間中的人、展品、展項產生良好的互動，增加兒童主動探索科學奧秘的積極性。在互動過程中，兒童可能出現的品嘗、拍敲等行為，應在保證材料與展品、環境安全可靠的前提下挖掘兒童的互動方式，打破傳統海報式、實物陳列式，以及禁止觸摸的靜態展示方式，為兒童提供愉悅的、無拘束的科普展覽氛圍。例如，意大利維羅納兒童博物館（圖5），在開放性的空間中設置建筑、機械等相應主題的子空間，兒童可以脫掉鞋子自由活動，使他們可以像在家中一般體驗科學的樂趣。

為了保證兒童形成正確的科學觀念，在互動過程中及時反饋和評價是十分必要的。避免兒童在自由嘗試中沒有得到結果而失去興趣，或混淆錯誤的概念而未能達到科普的目的。例如，中國科學技術館“兒童科學樂園”中展品“自來水的旅行”展示了城市供排水過程，兒童可以通過自由搭接水管，了解城市供水、用水、排水系統。在兒童每次連接水管后，系統識別是否正確后會亮出不同顏色燈光：藍色代表凈水、黃色代表污水、紅光閃爍代表搭接錯誤，同時在相應區域展示水管連通后的效果。

4結語

文章從具身認知的角度出發，探索了兒童科普展示空間設計。通過對兒童身體感知、行為互動、意義傳達三方面具身性設計需求的分析，提出了空間形象的經驗性、展示營造的情境性、體驗方式的互動性三個空間設計原則。兒童在參與互動中，身體有著關鍵性的作用，科普展示空間應關注兒童的具身性需求，在豐富的科普教育資源基礎上，利用多樣而具有趣味性的展示方法來設計出適合兒童學習的教育空間。

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