好奇心驱动下的科技馆代际演进与功能衍化

张 娜,邹新伟,段 飞

(广东科学中心,广东广州 510006)

0 引言

世界科普场馆普遍存在着创新发展的难题。当前,我国迈入“十四五”时期,如何与时俱进、持续创新、自我重塑、加速发展,成为摆在我国所有科技馆面前的一个重要命题。本文从好奇心理论出发,将好奇心作为科技馆创新发展的驱动,对上述科技馆创新难题进行理念与实践方面的探索与回应。

1 好奇心理论

好奇心本质上是一种心理现象,心理学对好奇心的研究大致经历了本能论、驱力论和认知论三大阶段[1]。1890年,好奇心被引入心理学研究范畴,当时的心理学家基本上都对好奇心持本能论观点,认为好奇心是一种趋向更好认知的冲动,提出好奇心让儿童趋向明亮的、生动的、惊人的新事物和激动人心的品质。后期,好奇心又被提升至更高的理智层面,被定义为一种对抽象事物的想知或科学的好奇心,是哲学的头脑对一种不一致或自身知识差距的反应,是一种趋向更完整的科学和哲学知识的冲动[2]。也有学者认为好奇心是人类的天性,人类许多思索性倾向和科学倾向都根植于好奇心之中[3]。

20世纪初开始,学者对好奇心的研究基本持一种驱力论。1956年,哈洛等[4]将好奇心视为一种基本驱力,属于操纵性动机,它使得生物体投身于问题解决的行为中,且无须有形的回报。1966年,伯莱因[5]贡献了20世纪好奇心驱力论研究的重要论断,将好奇心分为了感知性好奇心和认知性好奇心两种。前者驱动生物体寻求新鲜的刺激,这种好奇心随着持续的接触而降低,是生物体(包括非人动物、婴儿乃至成人)探索性行为的首要动力;与感知性好奇心相反的是认知性好奇心,伯莱因[5]将好奇心描述为不仅获得消除当前不确定性的信息承载刺激的途径,而且获取知识的动力。

始于20世纪五六十年代的认知论将好奇心的研究推向了高潮。皮亚杰[6]认为好奇心与儿童探求世界的需要紧密相连:好奇心与玩耍的目的在于通过与世界互动进行知识建构;好奇心是由于儿童试图将新知识纳入已知认知结构所引发的认知不平衡的产物。还有学者从信息加工的过程出发,认为学习者对刺激物复杂程度的选择会呈现一种“U”型态势,复杂程度由学习者当前的心理表征决定,而学习者会倾向于选择一种中等复杂程度的刺激物——既不会过于简单(即完全编码为记忆),也不会过于复杂(完全不同于已编码的记忆)[7]。

当代学者认为好奇心是一种特殊的寻求信息的形式,这种特殊性在于其内部驱动性。1994年,卢文斯坦[3]在格式塔心理学、社会心理学和行为决定论基础上形成了好奇心的信息差理论(information-gap theory),将好奇心描述为一种由知识和理解缺口引发的认知缺乏,并进一步提出,对于好奇心而言,提供少量的信息是最优的,过量的信息会削弱好奇心。2009年,Kang等[8]通过功能性磁共振成像(fMRI)研究发现了关于好奇心的倒“U”形曲线,验证了罗文斯坦的观点,结果显示受试者对部分、但未完全编码的信息表现出最大的好奇心;此外还发现好奇心可以增强学习,对好奇心的满足可以激活学习结构,并驱动学习。

在关于好奇心发展的研究中,学者发现,好奇心在婴幼儿注意力以及早期教育的研究中占有重要地位,如伯纳维兹等[9]发现儿童喜欢玩那些有悖于其期待的玩具,且儿童对教学语境外、缺乏明确解释的事物显示出更强的好奇心,他们会对非教学条件下的玩具玩更长时间、发现更多玩具的功能。虽然好奇心是一种心理现象,但很多与好奇心直接相关的研究都重点关注好奇心所引发的明显行为,并未使用“好奇心”这个词。好奇心会驱使主体进行玩耍、探索、想象、求知等行为,促成知识的习得与学习,并最终导向现实性的创造,乃至创新(见图1)。

图1 好奇心驱使创新的路径

2020年,为更好地编制“十四五”规划,习近平总书记召开多场专家座谈会,在9月11日召开的第三场科学家座谈会上,多次谈到与科技创新息息相关的好奇心,指出科学研究特别是基础研究的出发点往往是科学家探究自然奥秘的好奇心;在阐述创新精神时,再次提到好奇心,“从实践看,凡是取得突出成就的科学家都是凭借执着的好奇心、事业心终身探索成就事业的。”“好奇心是人的天性,对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起,使他们更多了解科学知识,掌握科学方法,形成一大批具备科学家潜质的青少年群体。”[10]从创新到好奇心的回归显示了以下几点:(1)重心前移内化与谱系增长,拉长了创新链条,并将重心由现实层前移,内化至心理层;(2)淡化功利性实用主义考量,明确了创新的原动力是好奇心而非功利心,重视基础科学研究;(3)个体精神性与思想性复归,科学好奇心属于科学精神与科学思想范畴,从大众创新回归个体的精神性与思想性。

2 好奇心与科技馆的代际演进

从第一座科技馆——牛津大学的阿什莫林博物馆(Ashmolean Museum)于1683年对公众开放至今,科技馆已历经300余年的发展[11]。世界范围内科技馆的发展历程中,呈现出自然博物馆(Natural History Museum,NHM)、科学工业博物馆(Museum of Science and Industry,MSI)和科学中心(Science Center,SC)的代际发展[12]。自然博物馆活跃于17、18世纪,以收藏展陈动植矿物标本等自然物品为主;科学工业博物馆活跃于19世纪,以收藏科学实验仪器、技术发明、工业设施等人工制品为主;科学中心活跃在20世纪,通常不再藏物,而通过动手(hands-on)、动脑(mindson)、动情(hearts-on)的非正规科学教育,传播科技文化,促进公众理解、参与科学(见表1)。也有学者更倾向于用“类型”而非“代别”来描述上述3类科技馆,毕竟三者之间既存在着历时性的代际演进,也存在着共时性的博弈与共生[13]。但无论称之为“代别”还是“类型”,不可否认的是,这三大类型科技馆的历时性演进与共时性互化都推动着世界科技馆的发展,使科技馆在21世纪通过自我革新与重塑,不断满足公众日益增长的对高品质科技文化资源的需要,并呈现出了向新一代(新型)科技馆——未来科技馆迈进的趋势[14]。在科技馆的发展历程中,随着科技馆收藏功能的弱化和教育功能的强化,藏品的数量锐减,策展人和观众的重要性骤升,但亘古不变的是科技馆始终与好奇心紧密相连(见表1)。

表1 科技馆的代际发展

2.1 第一代科技馆——自然历史博物馆

早在17世纪文艺复兴时期,科技馆的雏形——“好奇心之柜”(又称“珍奇柜”)就出现了。在“好奇心之柜”里,所有的知识、宇宙都放在架子上、柜子里,亦或是从天花板上悬挂下来,在一个无限丰富的小房间里。尽管结合百货商店的橱窗展示以及伪透视法,自然历史博物馆创建了戏剧性的栖息环境,以透镜画的方式展示野生动物和自然场景,但它仍以收藏为主要功能。这种藏品收藏以博物学为基础,而博物学本身就是开启人类对世界好奇心的学问,在当代自然资源趋向匮乏的情况下,自然历史博物馆帮助人类重拾对自然万物的好奇心。

2.2 第二代科技馆——科学工业博物馆

18世纪工业革命促成了科学、技术与工业的长足发展,科学工业博物馆也应运而生。与自然科学博物馆相比,科学工业博物馆也进行藏品收藏,但其主要功能已转向公众教育——在静态陈列的同时,还通过动态展示和主题化的展示,鼓励观众按下按钮、摇动手柄和操作杆与展项互动,机械互动和机电互动成为了科学工业博物馆的主要展示手法。而这种触发机构、启动相应展示的方法本身就源于观众对未知的好奇心,相较于一览无余的直接展示,互动展项将要传递的科学内容在观众操作之后展示,形成了一种信息差,激起了观众的好奇心,驱动观众的探索与求知行为。

2.3 第三代科技馆——科学中心

20世纪出现的科学中心又被学者称为“现象之森”“牛顿百货商店”等,至今已有近半个世纪的历史。秉承奥本海默探索馆开放式的探索精神,科学中心旨在提升观众的发现意识,而非传递特定的科学内容。早期的科学中心以友好、自由的方式展示一个个孤立的现象。当代科学中心从去语境化的、基于现象的展品发展为更加综合的、以叙事为导向的主题展览,通过再语境化,完成沉浸式的再现。在迈入21世纪后,随着科学教育,特别是非正规教育理念的发展,科学中心也发生了重要的跨越式变革。

2.3.1 科学、技术、工程、数学(STEM)教育及科学、技术、工程、艺术、数学(STEAM)教育

21世纪首个10年,世界范围内兴起了超学科教育理念,STEM教育和STEAM教育走进科学中心,并迅速成为科学中心非正规教育的核心理念,打破了科学中心惯常的以单一学科为主题的展馆设计定式,并对科学中心教育活动的开发与设计产生了变革式的影响。例如,1987年开放的弗吉尼亚航空航天中心是位于美国弗吉尼亚州汉普顿的博物馆和教育机构,也是美国国家航空航天局(NASA)兰利空军基地的游客中心。为了更好地反映自身以STEM为中心,教育、娱乐和激发各个年龄段的探险者的定位,该馆在2020年11月完成展厅更新改造后,在馆名中加入了“科学”二字,正式更名为“弗吉尼亚航空航天科学中心”。无论是展馆更新改造还是教育活动的开发,都以STEM教育理念为指导,使得该馆成为STEM科学中心实践的典范。

2.3.2 创客文化

21世纪的第2个10年,创客文化风起云涌,强调在社会环境中边做边学的建构主义理念,重视以兴趣和自我实现为导向的非正规、网络化、众创性、共享化的学习过程,鼓励技术的创新和跨界应用。在创客文化冲击下,科学中心进一步将教育职能交到观众手中,由观众决定在科技馆中做什么、怎么做,解构了以往精心设计的、围绕特定互动展品开展的、具有既定学习目标的科技馆非正规科学教育,由此形成的探客教育模式给科学中心注入了新的活力。如位于美国旧金山的探索馆在创客运动的风潮中再度成为弄潮儿,通过建立探客工作室,促使观众受好奇心驱动,使用工作室的材料和工具,与驻馆艺术家、科学家和教育者交流、协作,开展探究和创造,以此成为了创客文化及其影响下的探客教育在科学中心实践的典范。在国内,广东科学中心引入先进科技文化及STEM教育理念,开创“科学中心+创客空间”的常设展览模式,并将创客空间模式应用到科普展馆常设展馆建设中,建成“技术与创新”展厅,使得创客空间与科普场馆技术类展馆进行融合创新,让创客教育可以更广泛地为公众服务[15]。

2.3.3 好奇心文化

21世纪,好奇心成为了驱动科学中心向新的发展阶段演进的又一动力。这一阶段的科学中心可以主动构建基于其所展示的展项的文化,不断思索自身作为场所的存在及其在观众与世界之间的定位。例如,英国布里斯托(At-Bristol)科技馆在2017年完成了展馆理念的升级,更名为“我们是好奇的人(We The Curious)”。好奇心不仅改变了该展馆的名字,还重塑了该展馆的愿景、使命、价值。We The Curious[16]在阐述这种重塑性变革时提出,“好奇心是驱动艺术和科学探究的引擎。我们生而好奇。好奇心是美妙答案的种子,这些答案引发深度学习和全新发现。所以我们要鼓励每个人,持续发问、发声,构建我们共同的未来。作为一个公益性的教育机构,我们需要顺应周围世界的变化而演进,如数字技术领域的变革改变了公众接触科学的方式,我们也需要为了每个人,更为大胆地迎接挑战。所以我们拥抱新的视野,建立一种好奇心的文化。”该展馆将自身定位为一个面向所有人的场所,建构并传播独具特色的好奇心文化,成为了好奇心影响下科学中心自我变革的典范。

纵观科技馆的发展,可以看到无论是历时性的演进还是共时性的互化,都与好奇心紧密相连,而好奇心驱动下科学中心的3次变革又与科技创新密不可分:STEM教育为科技创新消解了科学、技术和工程学科之间的藩篱;STEAM在STEM基础上加入艺术,更大程度上扩充了创新的包容性,将科学技术与艺术人文进行了融合,消除了创新过程中不同领域之间的壁垒,为创新构筑了完整而扎实的知识层。创客文化,特别是本土化的众创文化突出的是实物创造的实用性结果,而好奇心文化进一步对创新追本溯源,摒弃功利主义的考量,将创新还原至最初的生发语境中。关于科技创新、科学普及与创新发展三者的关系,习近平总书记曾在2016年召开的“科技三会”上指出并强调,科技创新与科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置[17]。

科学中心的3次变革谱写了以科学普及推动科技创新、以场馆科学普及的创新发展为引擎驱动科技创新的新篇章。

3 好奇心驱动下科学中心的功能衍化

科学中心以科学普及为使命,兼具公众理解科学、科学传播、非正规教育等多重功能,这些功能相互交织,共同致力于让科学更加深入地融入社会,让每个人都能够了解必要的科学知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想和崇尚科学精神,具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务能力,并构建世界、公众与科技馆三极之间的科普叙事元模式。由上文概述、分析的与好奇心相关的理论可知,好奇心是一种具有操演性和生产性的心理现象,好奇心可以促进行动力的增加,使个体开始变得有能力,这种特性使得其本身具备由个体心理域向行为域,甚至向现实域跃迁的动力(见图1)。好奇心强调个体主动性的发现与探索,在好奇心理念的引导下,科学中心普及的三重功能也应发生相应的转变:由让公众理解科学向使公众参与科学转变,由向观众进行科学传播向使公众开展科学探索转变,由对公众进行非正规教育向使公众开展探究式学习转变(见图2)。

图2 好奇心重构当代科技馆场域中科学普及的三重维度

3.1 公众理解科学向公众参与科学的转向

英国皇家学会(RS)[18]将公众对科学理解定义为:不仅包括对科学实事的了解,还包括对科学方法和科学之局限性的领会,以及对科学之实用价值和社会影响的正确评价。美国科学促进会(AAAS)将公众参与科学定义为:有意图、有意义的互动,为科学家与公众成员之间相互学习提供机会[19]。公众理解科学向公众参与科学的转变,不仅是当代科学普及模式发展方向,更与科技馆的场所特性及其内部展项的实物特性相关。进入科技馆的公众,与这些空间和物体发生着实在的联系,公众由此转变为科技馆的受众或观众,对科学的参与切实地体现在好奇心驱使下的与展项的互动。这种互动式的参与有时可以不以理解为基础,甚至先于理解而发生:在科技馆中,观众对科学的参与是具象化且具身化的,这种由好奇心驱动的互动式身体体验成为了理解更为抽象的科学内容的前提。

3.2 科学传播向科学探索的转向

美国国家科学、工程和医学研究院[20](NASEM)将科学传播定义为:对科学的信息和观点进行交流,增进促成更多的科学理解,获得更深入的、对各种公众观点和对科学相关的争议性问题的关注的科学方法等。由科学传播向科学探索的转向,首先体现为一种方向性的转变,不同于以往科学传播中信息由权威向公众的单向传输与流动,好奇心,特别是科学好奇心导向强调主体的能动性,这种能动性由信息差激发,基于格式塔心理或完形心理,主体自发地为寻求更多信息而开展探索,并暂时搁置对已有信息的使用。换言之,科学传播是通过主体在好奇心驱动下开展的科学探索来实现的。由科学传播向科学探索功能的转变,要求科技馆基于好奇心理论,特别是基于处理的好奇心理论(processing-based theories),把握所传播信息的量,以提供少量信息为最优原则,形成信息缺口,最大程度地激发观众的科学好奇心,并使之导向科学探索。

3.3 非正规教育向探究式学习的转向

美国非正规科学教育促进中心(CAISE)将非正规科学教育描述为发生在正规教室以外的,多种设计环境和体验中的STEM终身学习[19]。与科学传播向科学探索的转向类似,这种非正规教育向探究式学习的转向,首先体现为从自上而下向自下而上的方向性变革。关于好奇心的理论显示,对好奇心的解决可以激活学习结构,并驱动学习。作为典型的设计环境下的非正规教育场所,好奇心驱动下的科技馆为观众提供激发其好奇心的再语境化的科学现象,通过以问题为导向的展览设计、任务式的展教活动等设计环境,让观众开展以探究为核心和目标的基于问题的学习(problem based learning)、基于项目的学习(project-based learning)等建立在自由思考基础上的科学学习,像科学家那样历经科学探究的过程,体验科学学习的乐趣,形成对情境的短暂的注意力和兴趣,并逐步养成相对稳定的、有针对性的探究式学习兴趣,以此获取科学知识,领悟科学思想,学习科学方法。

3 结论与建议

世界范围内科技馆的发展经历了自然历史博物馆、科学工业博物馆和科学中心3个代际的演进,不同代际(类型)之间的共生与互化使科技馆生态系统呈现出了一派繁荣、多元的景象。当代活跃在世界科技馆舞台的科学中心伴随着科学教育、科技传播、科技文化乃至科技哲学领域的重要思潮也发生着变革,近年来在建或竣工开放的科技馆甚至呈现出了较为明显的未来馆样貌,如德国的未来主义馆(Futurism)和迪拜的未来博物馆(Museum of the Future)。科学中心须把握时代的律动,跟随时代的跃动,与时俱进地进行展馆理念与概念定位的自我变革,永葆活力、砥砺前行,在瞬息万变的世界中实现自身的可持续发展。作为国内第一家以“科学中心”命名的科技馆,广东科学中心这个世界最大的科技馆,勇当时代的弄潮儿,在第一次的STEM教育和第二次的创客文化浪潮中,对自身的展教概念和定位进行了适时、适度的调整,走在了时代的前列。在因好奇心文化带来的科学中心第三次变革中,广东科学中心要再次面向未来、拥抱变化,延拓场馆科普理论与实践的创新发展。让好奇心超越物理现象的藩篱,让策展人对进入场馆空间的观众产生好奇,对观众超越科学中心设想的想法和感受,以及对学习体验持开放的态度,以好奇的姿态真正努力地去聆听、理解、服务和建构,以好奇心为导向驱动科学中心向面向未来的科技馆转型。