提升科技馆展品科学传播效果的方式

袁 媛

科技馆作为科普教育的重要场所，拥有大量的参与体验型展品。在科技馆，观众不再是被动地接收知识，而是通过参与体验展品，主动获取科学信息。科技馆的展览实际上是一种信息定位型展览，[1]而展览中的展品展项则是信息的载体。然而，观众在展览展项的参与体验过程中所获得的科学信息有时并不能达到预期的理想效果。为此，我们对科技馆展览展项的信息传递过程进行分析，以期找到这些科学信息损失的原因，并在展览展项的设计过程中加以避免。

一、科技馆展览展品承载信息的特点分析

国际科学教育界对科学素养的界定包括四个方面：科学知识，科学的探究本质，科学的思维方式，科学、技术和社会的关系的理解。这是2002年博尧德(BouJaoude)所构建的科学素养主题框架。[2]

与此同时，我国教育部2001年颁布的《基础教育课程改革纲要(试行)》，将学生的素养看作“知识与技能”“过程与方法”“情感、态度与价值观”三个维度的整体，体现在各个学科的具体目标中。2017年《小学科学课程标准》(以下简称《小学科学课标》)中的课程目标包含四个方面：“科学知识”“科学探究”“科学态度”“科学、技术、社会与环境”。2011年《义务教育初中科学课程标准》(以下简称《初中科学课标》)中的科学素养包括四个方面：科学探究，科学知识和技能，科学态度、情感和价值观，科学、技术与社会的关系。将课程标准的要求与博尧德构建的科学素养主题框架相对照，我们发现如图1的对应关系：

图 1 初中及小学《科学课标》教学目标与科学素养的关系

从上述分析论述中，我们也可看出“以知识为主的教育目标”已经过时了。科学传播也不能再满足于普及科学知识，而应更追求全面准确地传播科学信息，追求科学方法、科学思想、科学精神的传播。

展览与展品是科技馆拥有的重要科学传播资源，是科技馆向观众进行科学传播的最重要信息载体。科技馆展品传递给观众的科学信息理应不仅包括科学原理、科学知识，还包括第二层次的科学思维、科学方法、科学精神，以及第三层次的科学价值观、科技与社会、人与自然等内涵。

对部分展示教育效果不理想的展品进行分析后发现，这些展品大多停留在“是否有知识”“是否好玩”和“是否能看懂”这个层面。观众从展品中获取的信息只是某个具体的知识点，并没有更深层次的启发与感悟。

随着时代和社会的进步，科学教育开始关注科学的过程、方法、情感、态度和价值观的教育，科学传播也不再仅仅只是普及科学知识，而是开始注重科学方法、科学思想和科学精神的传播。各种科学探究的课程、教育活动开始出现在国内科技馆中。很多展览展品也开始注重对观众的启迪和引导，观众能够在自行参与体验展品的过程中或多或少地接触到一些科学的研究方法。国内科技馆的展品很多是以科学仪器、科学实验、技术发明为原型，它们所承载的科学信息都是以某种形态、成分、反应、运动状态等形式存在于展品的体验过程中。[3]观众参与体验展品操作的过程其实就是再现当年科学家们对于科学现象的观察、分析、总结和归纳的过程。这个参与过程可以使观众体验和关注其中的科学现象，并将科学家们以科研为目的的科学探究实践，转化为观众以学习为目的的科学探究实践。经此过程，实现了观众对于展品蕴含的科学信息的认知，使观众获得了“直接经验”。在这个过程中，展览展品传递给观众的科学信息并不局限于展品的原理和知识，还包括了科学家的探究过程，这其中也就蕴含了探究过程中所体现的科学方法、科学思想、科学精神、科技与社会的关系等信息。

从信息传播的方式我们可以看出，科技馆作为科普教育的重要场所，它与学校或其它同样具有科学教育职责的教育机构相比较，是有显著区别的。学校的课堂教育中，学生是被动接收信息；而在科技馆，观众是通过参与体验展品，主动获取信息。与学校的课堂教育相比较，在直接经验的获取上，科技馆的展览展品是极具优势的。但是，部分科技馆并没有意识到自身的这一优势，过多地关注于科学知识的传递，忽略了“过程与方法”的传播，将“直接经验”的自主获取退化为“间接经验”的被动接受。这表明科技馆的传播教育观念已经落后于科学教育、科学传播的发展形势。

从以上分析可以看出，要实现更高层次的展览科学教育目标，就需要深化、拓展展览所传播的科学信息，因此研究并减少传递过程中的信息损失十分必要。

二、科技馆展览展品在信息传递过程中的损失分析

美国政治家、传播学者拉斯韦尔提出的线性传播过程模式中存在5个基本要素：谁(Who)—说什么(Says what)—通过什么渠道(In which channel)—对谁(To whom)—取得什么效果(With what effects)。[4]

图2 线性传播过程模式中的5W要素

从图2的线性模式中，我们可以清晰地看出传播模式的五个基本构成要素：(1)“谁”即是传播者，是传播活动中信息的发出者，是传播活动中的主动一方；(2)“说什么”即信息，信息是传播者和受众之间社会互动的介质，通过信息的交流，双方达到互动的目的；(3)“通过什么渠道”即传播媒介，是传播活动中所凭借的物质手段和技术；(4)“给谁”即受众，是信息的接收者和反应者，也就是传播者的作用对象。[5]在科技馆，展览展品的设计人员是传播者，设计人员通过展览展品这一媒介向观众传播信息，受众就是参与操作展品的观众。

严建强教授曾用“博物馆的信息通信过程模型”来阐述博物馆的信息传递过程(见图3)。这个模型表明，博物馆是由科学研究与科学普及两大环节构成的。前一个通信过程(科研)是为了让设计者自己明白(释读信息通道1)，后一个通信过程(科普)则是通过传播让“自己明白”转化为“观众明白”(构建信息通道 2)。[6]

图3 博物馆的信息通信过程模型

图3中的通信过程模型同样也适用于科技馆的展览展品设计。在科技馆中，“系统N”指的不再是博物馆藏品库中的珍藏或展品原型，而是与展览相关的科研成果、文献资料等素材；“信息通道1”则是设计人员对相关素材的搜集、研究、整理，并将其转化为展览展品的过程；“系统M”是供观众参与的展览展品；“信息通道2”是展览展品所蕴含的科学信息通过观众的参与传递给观众的过程；“系统V”就是科普教育的受众。这其中，“信息通道1”包含研究文献和转化展品两个过程，它们的主体是设计人员，也就是拉斯韦尔线性传播过程模式中的“Who”；而“信息通道2”这个科学信息的传递过程，它的主体是观众，是线性传播过程模式中的“Whom”。

图4 科技馆展品信息传播模型

从图4的科技馆展品信息传播模型中我们可以看出，在“信息通道1”中有两次可能导致科学信息在传递过程中出现损失，在“信息通道2”中同样也会出现信息的损失。

(一)信息第一通道(即“自己明白”)中的损失

1. 展品前期研究阶段的“信息损失”

科技馆的设计人员对科学信息进行研究的过程是为了“让自己明白”。在这个过程中，设计人员需要调研观众的需求，对相关的文献资料进行收集整理。这实际上是文献研究的过程。展览的内容源自文献研究，且必须是经过文献研究“勘验”的产物。[7]

在文献研究的过程中，由于研究时间限制、设计人员自身喜好等因素的客观存在，科学信息的损失是必然会出现的，设计者“让自己明白”的是某个选题方向的部分科学信息，而不可能是全部科学信息。这个过程中，如果设计人员由于自身科学素养的局限，没有意识到科学方法、科学价值观的重要性，或是由于研究时间紧迫，只能粗浅地检索了解相关知识点，在研究过程中损失的科学信息可能恰恰是当年科学家们对于科学现象的观察、分析、总结和归纳的过程及这一过程中所蕴含的科学方法、科学思想、科学精神、科技与社会的关系等重要的科学信息。设计者自己没有掌握的科学信息，当然也不可能传递给观众。这也必然导致某些展览展品中只有科学知识，缺失科学方法、科学思想、科学精神、科技与社会关系等内涵。

2. 展品设计阶段的“信息损失”

研究过程之后，设计者要将“自己明白的素材”转化为具体的展览或展品。设计者要从“自己明白的素材”中提炼出展览的主题，根据主题在“自己明白的素材”中有取舍地选择科学信息，并将自己的理解凝练入素材中，然后将这些被遴选出的科学信息转化为展览、展品。任何一个选题方向的科学信息都是大而广的，设计者不可能将所有的科学信息都罗列在展览展品中，必须要根据主题确定内容，根据展览规模适当放弃部分内容，这就要求文献研究的深度广度要远远大于展览实际所需。

此外，并不是所有的科学信息都要转化为展品呈现给观众。科学信息转化为展品过程有时是一个异常艰巨的过程。有些科学信息对于诠释主题非常重要，但转化为一件好的展品却很困难，还可以转化为辅助展示装置(如图文板、多媒体、视频播放装置等)和场景环境。尽管如此，“设计师明白的信息”转变为“观众明白的信息”仍有许多困难，这就需要设计师的创意和智慧了。本文聚焦于展品，展览辅助装置与场景的转化问题将另文分析。因为科技馆的展览教育不同于学校的课堂教育，一个展品要吸引观众主动参与，“好看好玩”是至关重要的。就好比讲一个故事，它的内容再丰富，寓意再深刻，但说得不精彩，也吸引不来听众。一个展览中可以出现若干只能看不能参与的静态模型或图文版，但这个比例一旦过高，就失去了对观众的吸引力。所以，展品必须要在为展览主题服务的基础上，尽量保持“好看好玩”的特性。

即便设计者选择了能有力诠释主题的科学信息，并为其想出了“好看好玩”的展品创意，也不代表这个科学信息可以成功地展示在观众面前。一个好的展品创意形成离真正落地制作成为一件合格的展品还是有一定距离的。因为生产工艺和成本制约，很多好的创意并不能真正制作出来，或是制作出来会走样，与最初的预期大相径庭。

因此，在整个“设计者明白的素材”转化为展览展品的过程中，会因为素材的梳理、主题的提炼、创意的形成、展项的落地等环节而必然产生科学信息的损失。这些损失，有些是设计者主动舍弃的，有些则是被动舍弃的。

(二)信息第二通道(即“观众明白”)中的损失

当展览展品最终呈现在观众面前时，观众参与体验的过程也就是展览展品中蕴含的科学信息向观众传递的过程。这个“信息通道2”中，观众能够自主决定自己是否去参与某个展品，或是否完整地参与某个展品。由于观众年龄跨度大，本身的科学素养差异也较大，有些观众可能并不完全能理解展览展品中蕴含的科学信息。另外，观众的兴趣点各不相同，对展览展品的关注度也不同，观众对于某个展品操作一半就转身走开在科技馆展厅里也是常事，因此在“信息通道2”中出现信息损失是不可避免的。

三、如何在展览展品的设计里减少信息传递过程中的信息损失

如果把科技馆的展览展品比作一个故事，那么设计者就是“说故事的人”，观众则是“听故事的人”。观众是否愿意听完这个“故事”，在“听故事”的过程中记住了什么内容，获得了怎样的启发，产生了怎样的感悟，除了“听故事的人”自身的科学素养、参观时间、参观目的、兴趣点等各方面的影响外，对于设计者来说，“故事”说得是否精彩将直接影响到这个过程中的信息损失量。

(一)充足的文献研究——减少第一信息通道的损失

一个故事，一篇文章，不论词藻如何华丽，但没有实际内容，那也只是文字的堆砌。一个展览，一件展品，不论它的布展多么炫丽，参与方式多么好玩，观赏性多么炫酷，如果没有充足且合适的科学信息支撑，也只是“为了互动而互动”，观众自然无法从这样的展览展品中获取足够的科学信息。说“故事”的人，必须自己肚子里有货，才能说出内容丰富的“故事”。

作为展览展品的设计者，要想做到“让自己明白”必须进行大量的文献研究，“设计者自己明白的素材”越多，信息通道1中的科学信息损失才会越少。

大量的文献研究不仅能够充实展览展品的科学内容，而且对于提炼展览的主题、整理展览的脉络也是至关重要的。不论设计者的科学素养有多高，知识面有多广，也不可能掌握某个选题方向的所有科学信息，因此文献研究的过程是必不可少的。在这个过程中，设计者必须搜集大量该选题当前的科研成果和相关的文献材料，对其进行深入学习并充分理解。在此基础上，设计者才能对已经成为了“自己明白的素材”进行整理，提炼出主题，梳理出展览的脉络，选择出必要的展示内容。不是所有的相关科学信息都能为既定的主题服务，展览的脉络也决定了设计者必须在科学信息中有所取舍。符合这两个要求的科学信息中也不是都适合转化成展品提供给观众。设计者前期文献研究得越充分，掌握的科学信息越全面，在进行取舍的时候就越自如，转化过程中损失的科学信息就越少。并且文献研究得充分，还会带来另一个展览展品设计的附加好处：展品的自主创新率高。

合肥市科技馆的展览设计人员在历年的展区改造工作中一直很重视文献研究工作。在2012年以信息技术为选题方向的展区改造中，设计者经过大量的文献研究，确定了从人机交互方式的发展这个角度来诠释信息技术的发展史，选择了以体感、VR、语音为主的展品构成来充实整个展览。在2015年以人体科学为选题方向的“WE”展区改造中，设计人员在搜集整理了大量的文献研究后，决定摈弃传统的以“八大生理系统”为展览脉络的“说故事”方式，转而从“我们的能力”这个角度来诠释人体。在这个过程中，很多不适合转化为展品的知识点必须舍弃，如果不是因为有前期大量的文献研究做基础，这个展区就会陷入空乏无物的尴尬局面。改造后，这个900m2的展区拥有101件展品，创新率达40%以上。在2017年以力学、数学为选题方向的基础学科展区改造中，为了脱离传统基础学科展览的桎梏，设计人员同样进行了大量的文献研究，最终确定了该展区的诠释重点是“科学的研究方法”。这个400 m2的展区改造后拥有的45件展品中，各类创新展品达31件。这几个展区的高创新率也证明了“文献研究越充分，展品创新率越高”。

(二)让展品自身“会说话”——减少第二信息通道的损失

展览展品的设计者想要把“自己明白”的科学信息传递给观众，必须通过展品这一媒介。观众在参与体验展品的过程中，才能了解到设计者想告诉观众什么。因此，要减少“信息通道2”中的科学信息损失，就要让展品不但“言之有物”，还要“能说、会说”。

首先，展品要好看好玩才能吸引观众，才能让观众自觉主动地参与体验展品，“信息通道2”的信息传递过程才能有效建立。

解决了“信息通道2”的建立问题，接下来应该考虑的就是提高“信息通道2”的信息传递效率问题。如何提高信息传递效率？设计者应该在展品的转化过程中注意，展品要让观众能看懂。如果看不懂，那观众连第一层次的“知识与技能”都无法获得，更高层次的“过程与方法”“情感态度价值观”就更无从谈起了。当然，国内科技馆的展品目前大部分都能做到“好看好玩、能看懂”。

在此基础上，设计者应该考虑如何增加信息传递的内容。如果对展览展品的要求仅仅只是停留在“好看好玩、能看懂”上，那通过“信息通道2”传递给观众的科学信息也基本只能停留在“知识与技能”这个较浅的层次了。

科技馆的展览，大部分展品只能一件展品说明白一个知识点。这是展品具有参与体验的特点所决定的：如果要让大部分观众较短时间内均能在无工作人员协助的情况下知道如何参与并愿意去参与体验，那么单件展品的操作不能过于复杂，直接说明的知识点不能过多过分散。然而一个知识点的延伸知识其实很多，仅靠展品操作体验和短短几十字说明牌辅助说明显然是无法全部传递给观众的。合肥市科技馆的“WE”展区在展览设计中考虑到了这个问题，尝试采用了展品与布展图文结合的方式，在与展品相连的展板和墙面上设置了和该展品密切相关的延展图文内容26500余字。由于展品密度大，延展图文的趣味性强，且与展品关联较大，再加上布展风格与展览主题的契合，因此大量的图文内容并不让人觉得枯燥，反而成为了展品的有益补充，减少了“信息通道2”的信息损失。

设计者还应在展品的设计中考虑如何融入科学思维与科学方法，让观众在体验展品的过程中接触到控制变量法、比较法、转化法、等效替代法等多种探究常用科学方法。合肥市科技馆新改造的“力学与数学”展区中，观众在“最短的路”“最小曲面”“旋轮线面积”“随机游动”“最速降线”等展品的参与过程里能够自然而然地参与到科学的探究过程中，了解到问题转化法、模型法、对比法、等效替代法等科学的研究方法。观众在这样自主参与的体验过程中，未必会知道各科学方法的名称，但却会对这些研究方法的具体过程留下深刻的印象，并运用在今后的学习与工作中。这种考虑到如何将更高层次的科学探究、科学态度与价值观等科学信息传播给观众的展品设计，能够在一定程度上减少高层次科学信息的损失。

(三)预留教育活动接口——弥补第二信息通道的损失

其实，任何一种展示技术手段都有所长和所短，因此需要充分运用多种技术手段，既包括辅助展示装置(如图文板、多媒体、视频播放装置等)和展示场景的手段，也包括基于展览的教育活动的手段。开展教育活动是科技馆对公众传播科学信息的重要方式之一，基于展品开展的教育活动更能对展品传递给观众的科学信息进行有益补充，从一定程度上弥补“信息通道2”中的信息损失，提高科学信息的传播效果。正因为如此，近年来国际上提出“展教同步设计”的理念。

展品与教育活动的配合是双向的。一个好的教育活动能够大大提升展品所传递的科学信息量，而一件或一组好的展品则能够为后期教育活动的设计与开展提供更多的基础条件。因此，展览展品的设计者可以在转化展品的过程中就考虑“什么信息是我想传达给观众的”“什么样的教育活动能帮助展品传达这个信息”以及“什么样的展品设计能够与这样的教育活动相配合”，并在此基础上设计出预留了教育活动接口的展品。

设计者可以将展品设计为普通参与模式和辅导员模式二者兼具。例如在展品“混沌摆”上增设一个可供科普辅导员开展教育活动使用的接口。观众平时正常操作展品，转动手柄观察现象。但开展教育活动时，科普辅导员可将该接口打开，在“混沌摆”上安装一个书写装置，更换二级摆，引导观众观察一级摆、二级摆轨迹的变化。此外，设计者还可以为一些展品配套设计一个专供教育活动使用的子展品。比如说，“弹性碰撞”是一件经典展品，但由于其体量较大，如果将摆球改为可拆卸更换不同材质的摆球，可能会导致观众在操作过程中受伤或展品易损。为了方便教育活动的开发与实施，我们在制作展品时可以设计制作一款小型的弹性碰撞子展品，其体量很小，可由科普辅导员放在台面上进行操作，其摆球可拆卸更换，配套有一组不同材质、大小、质量的摆球，这就便于辅导员在基于该展品开展的教育活动中引导观众运用控制变量法进行科学的探究。合肥市科技馆的展品设计在这方面进行了一定的尝试，比如“伯努利原理”“概率”“离心现象”“空气火箭”“重力井”等展品都在观众不易接触到的地方设置了教育活动的接口，“真假皇冠”“双曲线槽”“旋轮线”“二进制计数”等展品都有与之配套专供教育活动使用的子展品或道具。从这些尝试的实际效果来看，这种预先考虑教育活动并为其预留接口的设计模式，能极大地方便后期教育活动的开展，弥补“信息通道2”中损失的科学信息。

四、结语

随着时代的发展，社会的进步，公众对科学传播的需求已经不再仅仅满足于科学知识和技能的科普，而是提出了更高层次的需求。因此，科技馆的科学传播也应随之发展，追求科学思维、科学方法和科学精神的传播。这就对科技馆的展览展品设计提出了更高的要求，设计者们应适应这一发展趋势，让科技馆的展览展项高效地将更多科学信息传递给观众。