科教空間 童心改造

近年來，科學教育已經成為科技館的重要功能，公眾對科學教育的需求逐步增長，對科技館的教育空間提出了新的要求。目前，國內大多數科技館教育空間已進入更新改造階段，設計者在規劃設計教育空間時，需要了解目標受眾（主要是兒童和青少年）的年齡范圍、學習特點和心理需求。本文通過梳理科技館教育空間的發展過程，并結合兒童和青少年的心理特點，探討改造教育空間的策略和方法。

開展科學教育是科技館的重要功能之一。近年來，相關政策陸續出臺，公眾對科學教育的需求也逐步增長。2020年9月，教育部、國家文物局聯合印發《關于利用博物館資源開展中小學教育教學的意見》，提出“要鼓勵博物館圍繞中小學教育特點，設置適合學生學習的場館教室、活動空間和實踐基地，配備必要的教育設備、學習資源和專業人員”。這對科技館的教育空間提出了新的要求。

國內科技館的教育空間經歷了萌芽期、單獨科學教室、多功能教育中心三個階段。目前，多數科技館已進入更新改造階段，教育空間往往是改造的重頭戲，或新建，或在原來基礎上升級。設計者在規劃設計教育空間時，需要了解目標受眾（主要是兒童和青少年）的年齡范圍、學習特點和心理需求，從而提升教育空間的吸引力。本文將梳理科技館教育空間的發展過程，并結合兒童和青少年的心理特點，參考國內外科技館優秀空間案例，探討改造教育空間的策略和方法。

國內科技館教育空間的發展過程

國內科技館教育空間經歷了三個發展階段。

第一個階段是教育空間的萌芽期。在科技館建設初期，很多科技館沒有規劃專門的教育空間，除展廳導覽外，很長一段時間里教育活動只能在報告廳、放映室或建筑內部的其他公共空間里擠出場地開展。那時還沒有形成“教育空間”的概念，開展活動的空間不是獨立、封閉的，不利于兒童集中注意力，也存在一定的安全隱患。由于場地經常變動，教育環境布置和氛圍營造也很難實現。

第二個階段出現了專門的科學教室。隨著博物館教育功能的增強，各個場館改造擴建，開辟專屬的教育活動空間，有的嵌入展廳內，有的獨立于展廳之外。這些空間中比較基礎的類型是科學教室，能滿足一般活動需求，裝修較為統一單調，偶爾加一些營造氛圍的裝飾。進階的類型是展覽和教育相結合的教育空間，主要目標是幫助觀眾更好地理解展覽的主題和內涵，常用于開展與博物館內展覽或展品密切相關的教育活動。

第三個階段是多功能的教育中心，聚集多種學習空間，包括教室、工作坊、實驗室、研究中心、辦公區等。可以集中開展教育活動，包括科學課程、科學表演、研學活動等。這樣的設計一方面能接待專為教育活動前來博物館的團隊，另一方面能將相對喧鬧的教育活動與展廳氛圍區隔開。國內已有一些運營成熟的教育中心，如南京科技館的科技創新中心，包含星光秀場和創新工坊；上海自然博物館的探索中心，共設有7間教室，包括化石挖掘室、2間實驗教室、3間階梯教室和“一樹一世界”。同時，還設有休息區，可供家長等候。面向不同年齡段的學生，開展化石挖掘、小小博物家、探究課程、主題研學等教育活動。

科技館在規劃教育空間時，應該從實際條件出發，綜合考慮預算和場地，中小場館可以建設科學教室，大型場館可以發展教育中心。此外，實際參與科技館教育活動的主要是兒童（7—12歲）和青少年（12一18歲），或者說是小學生和中學生（初中生占多數）。因此，在設計空間和安排活動時，需考慮兒童和青少年的學習特點和興趣。

兒童和青少年的心理特點

針對兒童的改造策略

兒童和青少年的生理特點、心理素質等都存在差異。設計者在研究他們的心理特點時，可以參考心理學家埃里克森提出的人格發展理論，他將人的生命周期分成八個階段，每個階段都有特定的心理社會危機或沖突需要解決。

在埃里克森的理論中，兒童對應的階段是學齡期（7—12歲），這一時期主要的矛盾是“勤奮”對“自卑”。在這個階段，兒童進入學校，學習成為他們生活的重要部分。兒童在這一時期努力掌握新技能、知識，并與同齡人競爭，以獲得成就感和自尊心。當兒童在學校通過努力學習和完成任務而取得成功時，他們會認為自己有能力，這有助于培養他們的勤奮精神；相反，如果兒童在學業或其他活動中遇到困難，未能達到預期目標，可能會導致自卑感的產生，甚至懷疑自己的能力。

因此，兒童的主要需求是“探索 + 做事”，他們通過探索來認識自我和周邊世界，通過做事處理一系列任務，在這個過程中逐漸相信自己能夠應對面臨的挑戰，并且有信心去追求更高的成就。

青少年對應的階段是青春期（12一18歲），這一時期的主要矛盾是“自我同一性”對“角色混亂”。青春期是從兒童到成人的過渡時期，青少年開始探索自己的身份認同，嘗試理解自己是誰以及想要成為什么樣的人。這一過程涉及性別角色、職業選擇、政治信仰等方面。在這一階段，青少年試圖整合來自家庭、朋友和社會的各種影響，并建立連貫的個人身份，如果整合得好，青少年就會有明確的身份感，知道自己喜歡什么、厭惡什么，以及未來想要做什么；相反，如果青少年無法找到穩定的自我概念或者感到迷失方向，則可能導致角色混亂，不知道如何適應不同的社會期望。

如果青少年成功處理了這一階段的任務，其將形成“忠誠”的品質，意味著個體能夠堅定地保持對自己身份的信念，并愿意為此承擔責任。良好的自我同一性還有助于建立健康的人際關系并制定職業規劃。因此，青少年的主要需求是渴望探尋更深入的體驗，建立自信心和責任感，培養自主獨立意識。此外，青少年還有與同齡人一起學習和社交的需求，這個階段的孩子已不再像兒童一樣容易直接接受教師與教育機構教授的一切，他們對同伴的認同常常大于對成人社會規范的遵守。

相應的改造策略以及可參考案例

對上述分析進行總結可知，兒童的心理需求是探索事物、從做事中培養勤奮精神；青少年的心理需求更加追求自我同一性，在探索程度上比兒童要深一個層次。本文在參考國內外教育空間成功案例的基礎上，針對不同年齡段群體的特點，提出了一些教育空間的改造策略。

考慮到這個年齡段兒童“探索 + 做事”的雙重需求，科技館在改造教育空間時，可以將展廳作為兒童探索的舞臺，讓他們帶著自己的發現回到工作室或實驗室中，這能促使他們將新知識投入應用。可以開設工作坊、創客空間，組織探索性較強的活動，活動可以引入創客式學習，讓兒童自我探索，與他人共同學習，通過制作藏品和創設物件展示自己的發現。活動不宜太難，以便讓兒童通過一定的努力獲得成就感。

美國探索館的擺弄工作室是一個值得借鑒的案例。擺弄工作室是展廳內的專用“創作”空間，是一個半開放區域。內部放置了一些還未成型的展品和以往的作品，以激發參與者的創作靈感。這里倡導的教育方式叫做“Tinkering”，可以翻譯為擺弄，活動主題五花八門，如“紙電路”“平衡之美”“奇怪滾輪”等。活動所使用的材料都比較簡單、常見，如小的發光二極管、膠帶、夾子、木棒、鐵絲、紙張等，但這些材料被精心設計組合成一個個開放式套件，學習者可以自由組合這些零件，探索電路、平衡、能量轉換、光學等科學現象。這些活動看起來沒有明確目標，也沒有清晰的活動流程，參與者常常東摸摸、西看看，擺弄面前的材料，但隨著參與者不斷觀察、分析、改進、迭代作品，最終會將思維過程凝結在有形的作品上。

值得一提的是，擺弄工作室并不只針對兒童開放，它面向所有年齡段。他們的活動比較注重作品的藝術性，鼓勵參與者發揮想象力，將科學和藝術相結合。故事元素和美學魅力激發了參與者的熱情，增強了作品與個體的聯系，而敘述為個人興趣和奇思妙想創造了空間，并為各種類型的學習者提供了切入點。例如，在“平衡之美”活動中，當參與者探索如何讓曉曉板保持平衡時，他們使用的配重不是一模一樣的砝碼，而是卡紙手繪小人、抽象圖形，活動鼓勵學生創作自己的故事，可能是一群雜技演員在平衡木上表演，也可能整個裝置象征一只搖來晃去的鳥兒。

除了擺弄工作室這種形式，創客空間對于科技館來說也是一個不錯的選擇。創客空間（MakerSpace）是指配備有一定科技含量的軟硬件工具、材料，便于創客們協作以實現創意的開放性場所。科技館可考慮引入一般創客空間中常見的木工、3D打印、激光雕刻等活動，這些課程入門門檻不高，適合開發從易到難的階梯式課程，兼具趣味性和挑戰性。

以美國亞利桑那科學中心的CREATE創客空間為例，這里開設了三個層次的課程，分別是“迷你創客體驗”“技能工作坊”“創造者課程”，難度依次遞增。空間內配備了最先進的3D打印機、激光切割機、數控機床，也有傳統的制作工具，課程包含激光切割、3D打印、木工活、編程、縫紉、繪畫等。木工課讓學員了解傳統木工技藝，學習如何使用手鋸、電鉆和其他工具，以及如何測量和標記木材，還涉及打磨和拋光，并創建一個成品帶回家。在3D打印課上，學員將會探索建模軟件，學習建模技巧，理解3D打印機的原理，包括如何使用FDM3D打印機、裝卸耗材及如何護理打印床，最終帶一個3D打印紀念品回家。這里的課程大多要求學生8歲以上即可參與，只有“創造者課程”由于偏向深入探究，要求學生年齡在13歲以上。通過分析課程案例可以發現，創客課程“動手做”的形式可以滿足兒童的“探索+做事”需求。

針對青少年的改造策略

炫酷的空間更受青少年的歡迎，因此，設計者可以考慮在空間內布置大型主題裝置、可動機械模型、互動展品，增強空間的設計感、科技感。

教育空間可以為青少年搭建社交平臺，這方面可以借鑒目前社會上的一些創客空間。以上海的蘑菇云創客空間為例，它位于上海市浦東新區浦東軟件園內，是一個創客愛好者聚會的地方，匯聚了一批硬件高手、電子藝術家、設計師、DIY愛好者。科技館可借鑒其運營方式，營造創客氛圍，打造青少年創客社區。空間包含3D打印區、金工木工、激光切割、噴涂電焊、辦公區、休閑區、會議室，提供設備和場地給個人使用，如模型愛好者可以在這里給模型噴繪上漆、創業者可以使用3D打印設計產品雛形。這里經常會根據會員需求，圍繞特定主題舉辦講座、培訓、研討會、項目展示、初創推廣、工作坊、競賽等活動，鼓勵會員之間相互學習、分享資源。科技館可以借鑒這種空間使用方式，允許青少年在開展項目時享有對空間的擁有權，這有助于培養青少年的歸屬感和責任心。

志愿者和助教任務有助于培養青少年的自信心和責任感。例如，科技館可以在往期學員中招募一些擅長3D打印、木工、編程的同學，請他們擔任相關課程的志愿者或助教。這有助于提高其自身的學習能力，因為“教”就是最好的“學”，也有助于培養他們的責任感，還有助于增強學生的自信心，提升青少年的社交能力。

項目化課程有助于培養青少年的獨立自主意識。青少年已經能夠圍繞活動主題進行獨立探討，并且專注時間更長。基于此，科技館教育空間內可以開設項目化、個性化課程，支持、引導青少年創設自己的項目。

教育空間還可以開設創新人才工作室或實驗室，購置一些先進的、專業的實驗設備，幫助青少年深入探索他們感興趣的科學領域。科技館可以每個學期選拔一批優秀學員，幫助他們對感興趣的課題展開深入研究，還可以邀請科學家指導學生的研究，搭建學生和科學家溝通的平臺。

“因材施教”是教學的重要原則，它也適用于教育空間的設計。針對兒童“探索+做事”的需求，教育空間內可以開設工作坊、創客空間，引入創客式、擺弄式學習以及“動手做”活動；針對青少年發展自我同一性、深入探索等需求，設計者應增強教育空間的設計感，為青少年搭建社交平臺，發布志愿者和助教任務，開展項目化課程，開設創新人才工作室或實驗室。

本文討論的教育空間主要以兒童和青少年為目標受眾，在實際情況中設計者還應考慮陪同孩子的父母、（外）祖父母等。目前，孩子上課時家長往往在外面等候，能否設計空間和活動讓家長和孩子一起參與體驗？設計者還應關注成年人終身學習的需求，能否舉辦一些針對成年人的教育活動？另外，如何培訓教育工作人員，使其更好地與觀眾互動、引導觀眾學習，也是教育空間改造過程中的重要問題。

（作者單位：上海科技館）