引导观众以科学实验的方式操作体验展品——科技馆展品探究式辅导的探讨

孙伟强 张力巍



引导观众以科学实验的方式操作体验展品
——科技馆展品探究式辅导的探讨

孙伟强 张力巍

展品是科技馆最大和最有特色的教育资源，但目前我国大多数科技馆尚未充分利用好该资源开展好适合的辅导教育活动。如何让展品中蕴含的科学知识、方法、思想更好地被参观者所认识了解，对于提升科技馆展教效果至关重要。本文从科技馆的本质特点出发，论述了科技馆开展展品辅导教育活动的重要性，并将实验探究的方式引入科技馆展品辅导的教育活动当中，提出了引导观众像进行科学实验一样去操作体验展品的辅导方式。

科技馆；展品；辅导；实验探究

一、 科技馆开展展品辅导的必要性

为了使参观者在科技馆中获得更好的参观体验，丰富科技馆的教育内容，很多科技馆在馆内开展了形式多样的教育活动，比如科学表演、实验室或活动室科普活动、科技竞赛等，这些活动在很大程度上提升了科技馆的人气，并对科技馆的教育效果起到了一定的促进作用。但是科技馆的最大和最有特色的教育资源并不是这些活动，而是其所拥有的展品。

科技馆展品的一大特点就是通过互动体验型和动态演示型展品创造了参与体验的展示方式，为参观者营造了可以直接从实践中学习、体验科学技术知识的环境。回顾科技馆的发展历程，最初的科技馆如法国的发现宫，就是利用由科学家使用的科学实验仪器转化而来的展品对公众进行科学教育。现今科技馆的发展也延续了这一思想，尤其是一些经典展品，真实再现或模拟科学家发现某种科学原理、规律所用的实验装置和设备。

很多科技馆展品，参观者都可以亲自动手操作，就像当年科学家一样通过观察现象发现规律，重现当年科学家发现科学规律的过程。那这些展品背后所蕴含的不仅仅是一个现象，还有通过实验来验证理论的过程，以及科学的思维方法。这些相比于实验现象本身来说，是更为重要的。

在科技馆中要不要进行展品辅导?有很多人持有这样的一种观点：科技馆应当鼓励参观者独立地进行观察和探究，而不应当对参观者进行过多的干涉。

上海师范大学鲍贤清教授认为在博物馆中，展品是场馆学习发生的基础，但并不能保证学习能自然地发生。[1]

笔者通过实际在科技馆中的观察以及对科技馆工作人员的调查了解到：很大一部分参观者错误操作展品、暴力操作导致展品损坏的例子屡见不鲜。当参观者无法做到正确操作展品时，通过展品进行实验探究就更无从谈起了。无法正确操作展品的原因有很多，其中很重要的一点就是缺乏对参观者的辅导。

当参观者能够正确地操作展品，他们会对展品进行探究么？情况也并不乐观，很多观众在观看到展品的现象之后，会认为这件展品的参观到此结束，跑去看另外的展品，并没有进行深入的思考。以中国科技馆探索与发现展厅的“牛顿分光实验”这件展品为例，其展示了牛顿巧妙地证实光的色散这一现象实验过程。根据调查，一部分观众，尤其是年纪较小的参观者，看到后说一句：“彩虹”，便去参观操作其他展品了，并没有对这个现象进行探究，他得到的就只是好看的彩虹。有些家长也会给孩子介绍为什么会产生彩虹，但是只停留在解释现象的阶段，并未触及牛顿分光实验的后两步过程及其中所蕴含的牛顿发现自然光奥秘的科学方法和态度。如果能够进一步对参观者进行适当的展品辅导，教育效果就会有很大的差别。

根据以上的分析，如果不依据展品开展相应的教育活动，参观者在实际的参观过程中，是很难自主地去进行探究式学习活动的。从另一个角度来看，科技馆展厅的展品，尤其是常设展厅的展品，更新换代的速度比较慢，当参观者在参观一次之后对展品的现象已经有所了解，这时候他就缺乏再次来科技馆进行体验、学习的动力，但很多时候参观者对展品背后的科学方法和科学精神是缺乏了解和认识的。那我们还可以通过开展合适的教育活动，来帮助参观者能够常来常新，每次来到科技馆后都能对相关知识有新的理解和认识。

二、 实验探究在科技馆展品辅导教育活动中的重要性

前文说到，如果在展厅中不开展针对展品的辅导活动，展品所起到的教育效果就会大打折扣。如何针对科技馆的展品开展辅导活动，亦或是什么样方式的辅导活动适合在科技馆中开展，值得进一步的思考。

(一) 博物馆的讲解方式不适合在科技馆开展

对展品进行讲解是传统意义上的博物馆进行的辅导活动。讲解是一种以陈列为基础，运用科学的语言和其它辅助表达方式，将知识传递给观众的一种社会活动。在一般的博物馆中，都会有讲解员进行展品讲解工作。那传统讲解适不适合在科技馆开展呢？

科技馆教育活动相比于其他机构最重要特色就在于其能够对科学技术实践过程进行再现，参观者在科技馆所提供的资源中，可以对科学技术的发现和探索过程进行体验，从而从自身直接的感受中获得科学概念、知识、方法。[2]“通过亲身实践获取直接经验”是科技馆教育的特殊要求，更是科技馆区别其他博物馆、展览馆的一个重要标志。

传统讲解中，观众是被动地接受信息的。若以这样的方式在科技馆开展教育活动，在整个活动过程当中，很少有观众会自主地去操作、体验展品。展项存在的意义就从一个互动性展品变为了一个收藏性展示。亦或是讲解员在讲解的过程中将探索的过程提前剧透，观众缺乏自身探索所带来的收获和乐趣，从而无法获得直接经验。展品像是一本教科书，讲解员像是一个老师，这与老师在课堂上授课差别不大，只是环境从教室换成了科技馆。这样讲解的方式就将科技馆展品最大的特点——参与体验忽略甚至舍弃掉了。将展品的结果直接告诉观众，破坏了展品所提供的科学实践情境，也无从谈起观众在操作展品过程中去探索其中的科学方法的过程，展品的教育功能和价值就将大打折扣，教育效果也不尽如人意。因此，这种灌输式的讲解并不适合在科技馆中开展。

所以在实际的辅导过程中，应当采取一种更为合适的方法来充分利用展品本身的特点，去引导观众融入展品创设的情景中自主地探究。

(二) 国内外科技馆对于实验探究展品辅导模式的研究和探索

实验方法是科学研究的基本方法之一。根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物(或过程)发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。

科技馆营造了一种通过亲身实践获取直接经验的情景，那实验的探究方式就是引导参观者像科学家进行科学实验、自然探索一样通过观察展品的现象，从现象出发到获得结论，在这个过程中参观者亲身实践，并从整个探索展品的过程中学习和获取科学知识、方法，甚至形成科学的学习态度和价值观。

在国内的一些科技馆的实验室中开展了关于实验探究的教育活动。但针对科技馆展品的实验探究式辅导还比较少。

在第四届全国科技馆辅导员大赛的展品辅导赛中，要求参赛选手在科学原理和过程描述准确无误的基础上，结合展品现象，引导观众探究展品和对于科学方法、科学思想、科技与社会、人与自然的深层次思考；[3]参加比赛的一些选手就尝试了实验为主的辅导方式，并取得了在座评委的认可。

美国探索馆“磁学展项指南”所实施的教育活动，模拟再现了丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应所进行的电磁学实验，引导观众进行了一次科学探索的实践。观众所获得的知识并非来自灌输，而是通过亲身实验、亲自观察、亲历探索而得来的。在探索馆的“展项参观指南”中，不乏类似的案例。[4]

并不是所有的展品都展示实验的过程，有些展品本身现象非常明显，并不符合直接开展实验辅导活动的条件，也可以通过辅助的实验装置配合展品开展相应的辅导。在北京航空航天大学研究生陈闯的硕士论文中，以“旋转的金蛋”这件展品为基础，再现了当年奥斯特发现电流的磁场效应、法拉第发现电磁感应定律等实验的探究过程，在中国科技馆实际应用，取得了不错的效果。

三、 引导观众像进行科学实验一样操作体验展品

将实验探究的方式引入展品辅导过程当中，就是引导观众在操作体验展品的同时，像进行科学实验一样展开。应当注意到，这种方式的辅导更注重过程，更多的是去思考如何引导观众去观察，去思考。那在传统的讲解辅导中，知识基本处于单向传递的状态，辅导过程中更注重去告诉观众哪些原因会产生展品这样的现象或结果。所以在设计教育活动中，就要注意到这种观念的转变，从“我要告诉观众什么”转变为“我要引导观众看什么、发现什么、想什么”，去引导观众以科学实验的方式操作体验展品。这就要求科技教师首先对展品和受众本身有深入的分析和了解。

(一) 对展品的认识

在辅导活动开展前，科技教师需要对辅导的展品所展示的内容、所用的方法，甚至背后的故事有一个足够深入的了解。很多展品本身就创设了一个学习的情境，不光是展品本身包含的科学知识和原理，还有其外观信息等，在教学活动的过程中都是可以利用的。并不是所有的科技馆展品都适用于实验探究式的辅导方式，比如静态陈列型展品和图文、多媒体展示类展品，这些展品无法单独进行实验探究式的辅导。但并不是说这类展品就不能进行实验探究，科技馆的很多展品之间不是相互孤立的，是有一定联系的，可以通过一系列相关展品相互配合来展开。除此之外，还可利用一些小道具、实验装置来弥补，正如前述之依托“旋转的金蛋”展品所设计的小实验那样。

某些展品还可能会通过不同的现象展示出不同的知识点，从而推导出不同的结论。这个展品包含了哪些知识点；每个知识点对应的是什么样的现象；应该怎么去进行观测；其背后的科学原理是什么；以及在展品背后包含的科技史信息。科技教师应该去分析展品的关键知识点和关键演示现象及其二者的关系，通过哪些现象可以导出、揭示展品的科学知识。这些都需要科技教师熟识和掌握。例如“行星的运动”这件展品本身，包含了万有引力定律，开普勒三大定律等知识点，不同的知识点对应不同的观察角度以及现象。应当将观察到的现象作为事实、线索或是验证的结论供参观者进行研究讨论与分析。

(二) 对受众的认识

来科技馆参观的观众范围很大，涵盖的年龄段也很多。但不同观众的认知水平是有差异的，这就对科技馆的科技教师提出了更高的要求。不同的观众，可以进行实验探究的程度是不同的。科技教师应该根据受众的不同，预先设定不同的教学目标，来组织安排辅导内容。探究过程的设计要恰当，既能引导参观者，也没有“剧透”。在实际的辅导活动中，要根据实际情况进行把握。

在探究中很重要的一个环节就是科技教师与观众之间的沟通和交流。在整个实验探究的过程中，不仅要求参与者通过动脑思考和动手实践验证自己的想法，还需要参与者将自己的想法表达出来，与其他参与者、科技教师进行沟通交流，对观察到的现象进行描述与解释，与其他的参观者对实验过程和结果进行分析。

(三) 实验探究式展品辅导教育活动的过程

一般的实验的过程可以分为提出问题、进行猜想或假设、设计并进行实验、分析并得出结论和评估交流这几个阶段。科技教师在引导观众操作展品、进行辅导的时候，可以遵循这样的一个流程。在实际的辅导过程中，由于展品条件和时间等因素，并不一定严格遵循以上的实验过程。

图1 展品“独轮车走钢丝”

在中国科技馆探索与发现A厅开展过关于重心的实验探究式教育活动，依托的是“独轮车走钢丝”这件展品。

提出问题：从独轮车走钢丝这件展品看到一个现象，在一根钢丝绳上，一个骑车的人可以从一端平稳地到达另一端，而不发生偏转，为什么会产生这样的现象？

进行假设和猜想：观察展品，看到这个独轮车的下方悬挂了两块砝码，而在不同的高度有两处卡槽，不同重量和不同高度是否是影响独轮车稳定性的关键。

设计和进行实验：通过调整砝码的数量和位置，来观察独轮车的稳定性，并进行记录。

分析结论：通过实验记录发现，要使独轮车稳定，如果砝码放置的位置越高，所需砝码越多；如果砝码放置的越低，使独轮车稳定所需的砝码越少。最后得到结论，使独轮车稳定的原因是重心。

评估交流：参观者和参观者之间、科技教师和参观者之间对重心进行交流：生活中还有哪些关于重心的相关现象和事实？

四、 总结

科技馆本身及其展品通过为观众提供体验科技、探索科技的情境，引导观众自主探究展品所蕴含的科学原理、科学方法并体会其中的科学精神。但如果没有对观众进行引导，观众的参观、探索效果会大打折扣。为了达到预期中的效果，科技馆的科技教师需要对观众进行适当的引导。传统博物馆中的讲解方式并不适合科技馆，破坏了展品所提供的科学实践情境，并没有起到引导观众在操作展品的过程中探索科学方法的作用，科技馆展品的教育功能大打折扣。本文探讨了将实验探究的方式引入到展品辅导过程当中的具体做法，从“我要告诉观众什么”转变为“我要引导观众看什么、想什么、发现什么”，更多地引导观众去观察、去思考，像进行科学实验一样对展品进行探究。

[1]鲍贤清.博物馆场景中的学习设计研究[D].华东师范大学，2013.

[2]龙金晶.以“探究学习”为核心的科技馆教育模式初探[J].科学之友，2013，06：109-110.

[3]中国自然科学博物馆协会科技馆专业委员会.全国科技馆科技教师大赛总体方案[Z].http://fdy.cdstm.cn/index.php?m=commentator&d=fdy&a=showStaticPage&page=gz，2015.

[4]朱幼文.科技馆教育的基本属性与特征[A].中国科学技术协会、云南省人民政府.第十六届中国科协年会——分16以科学发展的新视野，努力创新科技教育内容论坛论文集[C].中国科学技术协会、云南省人民政府，2014:6.

[5]张彩霞.科技馆实验类教育活动体系研究[J].科普研究，2014,03:52-57-90.

[6]朱玲玲.浅析科技馆的科学实验教育[J].科协论，2013，02：45-46.

[7]陈闯.“旋转的金蛋”展项探究式学习教育活动方案设计[D].北京：北京航空航天大学，2015.

[8]周辉军.浅议如何有效发展科技馆的实验教育[A].中国科普研究所(China Research Institute for Science Popularization).中国科普理论与实践探索——第二十一届全国科普理论研讨会论文集[C].中国科普研究所(China Research Institute for Science Popularization)，2014:4.

[9]朱幼文.我国科技馆教育的实践困惑与理论盲区[A].中国科普研究所(China Research Institute for Science Popularization).中国科普理论与实践探索——第二十一届全国科普理论研讨会论文集[C].中国科普研究所(China Research Institute for Science Popularization)，2014:8.

How to Guide Audience to Experience Exhibits in a Scientific Experiment Manner——Discussions on Inquiry Tutorship on Exhibits in Science and Technology Museum

Sun Weiqiang Zhang Liwei

Exhibits are the largest and most distinctive educational resources in Science and Technology Museums. However, most of such museums in China failed to make full use of these resources when carrying out educational activities. How to make the scientific knowledge, scientific approaches and scientific spirit contained in exhibits better understood by visitors is essential for these museums to enhance the educational effect. This essay will discuss the importance of carrying out educational activities with exhibits in museums which starting from the nature and characteristics of Science and Technology Museum, whilst introduce experimental inquiry methods into these educational activities, and put forward the way of how to guide audience to operate and experience the exhibits just like conducting scientific experiments.

science and technology museum, exhibits, educational activities

孙伟强：中国科学技术馆科技教师；研究方向：科技场馆教育活动；通讯地址：北京市朝阳区北辰东路5号；邮编：100012；Email：weiqiangsun@foxmail.com；张力巍：中国科学技术馆科技教师；研究方向：科技场馆教育活动；Email：zhangliwei@cstm.org.cn。