基于科技馆展品类型及特征分析的好奇心激发因素探讨①

苑 楠 孙婉莹 李 昱 徐威聪 李风华 白新文 赵 洋

一、 引言

科技馆展品是科普的重要载体之一，其内在具有激发观众好奇心的元素，即刺激物，突出特点是互动体验性强。研究者和科技馆从业者存在普遍共识，观众在科技馆内的学习行为，是一种非正式环境下的学习，大多由好奇心、兴趣等内在因素驱动[1]。展品提供的包含认知冲突、反直觉或新异[2]感官刺激引起参观者注意，进而激发参观者的好奇心。在展览展品中构成这些刺激的元素包含展品的形状、大小、颜色、声响、光线甚至味道等。以往的研究显示，多通道感官刺激能够有效增强观众的注意和好奇[3]；展品的造型、尺度、材质、色彩及现场光线等因素可以影响观众的参观行为，特征较强的造型可唤醒观众的记忆，提高参观者参与的兴趣[4]。

科技馆展品可以为观众营造探究体验式学习环境，能够极大地激发观众对科学的好奇心和兴趣，培养和提升动手能力和独立思考能力，如何最大程度地激发观众的好奇心对于展览效果具有决定性意义。由于在参观过程中观众的注意力主要集中在展品上，在众多注意力获取和认知冲突诱发的可控因素中，展品本身的特性是展览效果的核心。因此探究什么样的展品类型、具有何种特征的展品及什么样的感官刺激组合能够获取观众的注意力，并能够恰当控制认知冲突程度，从而最大化诱发好奇心是科技馆展品设计者所需考虑的核心问题之一。

二、 科技馆展品类型及特征分析

(一) 展品类型研究

研究者从不同维度对科技馆展品进行分类[5]，按学科划分如数学、物理、化学、天文、地理、生物等；按综合技术划分，如信息技术、生物技术、空间技术、材料技术、能源技术、海洋技术等；按展品形态划分，包括收藏品、立体展品、图画图表和多媒体，其中，立体展品的展示内容又可分为基础科学原理和高新技术；按展品体验类型分类，总结为感官体验、情感体验、成就体验、精神体验和心灵体验。也有研究者从展览展品设计的角度进行分类研究[6]，认为国内科技馆展品主要采用静态、动态、情境、剧场4种展示形式。静态展示主要包括展板、展墙、展柜、展台、模型等；动态展示主要包括动态演示和互动体验两种方式；情境展示利用舞台、道具、布景等方式和手段，使观众在互动过程中获得体验感受；剧场展示主要以舞台或影院为载体，通过视觉、听觉、触觉等感官的强烈刺激，获取印象深刻的体验感受。还有研究者从展品标准化角度分析[7]，认为科技馆展品按照展示形式，大致可以分为机电互动类展品、多媒体互动类展品、静态模型类展品、实物陈列类展品及体验类展品。或将目前应用于科技馆数字游戏类展品展示方式分为动作类、模拟类、益智类、角色扮演类、闯关类和竞技类[8]。综上可知，科技馆展品类型丰富、形式多样。它不同于博物馆陈列，其趣味性与互动性取决于丰富的展示内容与展示形式，这种内容和形式直接影响观众的心理体验和感官体验。

(二) 展品特征研究

科技馆展品的独特性在于为观众创造出一个可以实践、体验科学的环境。有研究者专门针对北京地区专业科技馆中互动展品进行调查与统计，总结出了专业科技馆互动形式的6个特征：包括人-物互动、人-机互动、人际互动、体验式互动、模拟情境互动、交叉互动[9]。有学者针对黄石市科技馆、上海科技馆、武汉市科技馆的儿童展区进行调研，将科技馆儿童展区展品互动方式特征总结为动手实验、培训教育、运动健身、游艺娱乐及动漫等5类[10]。常见的互动型展品特征还可分为：活化、问答游戏、体能参与、知性激发、电脑[11]。此外还有学者对科普展品交互界面进行了深入研究，交互界面的交互方式包括语音交互、触屏交互、体感交互、沉浸漫游式交互；交互界面风格包括卡通、剪影、唯美、高科技、扁平化；交互界面表达方式包括情趣式/游戏型(探索式、关卡式、对抗式)、情节式/故事型、情景式/角色引入型、情境式/漫游式[12]。另有研究者认为科学博物馆展品的学习情境，也包括标本、模型、立体造景、实景、多媒体幻灯片、缩时摄影、电脑游戏、互动设施等[13]。

综上所述，研究者主要从学科领域、感官刺激、展示形式、互动方式、交互情景等方面对展品分类及特征进行研究。在文献研究基础上，本文细化了学科类别(1)以教育部发布的《普通高等学校本科专业目录》为依据。与综合技术的分类(2)以高技术的六大技术领域为依据。。学科类别包括数学类、物理学类、化学类、天文学类、地理科学类、大气科学类、海洋科学类、地球物理学类、地质类、生物科学类、心理学类、统计学类等12类；综合技术包括信息技术、生物技术、材料技术、能源技术、空间技术和海洋技术。

随着展览实践工作的不断推进，利用中国科技馆丰富的展品资源和优势，进一步扩展补充了新的展品特征，以使展品特征归类反映国内最新进展。其中如目标人群维度，增加了展品受众年龄分段特征，以我国对年龄分段为依据，幼儿期(2.5～6岁)、启蒙期(7～10岁)、逆反期(11～14岁)、成长期(15～17岁)、青春期及以上(18岁以上)；根据展览设计经验，将展品设计视角细分为展示角度、人际角度、技术角度与互动角度；其中展示角度又分为展示形式与展示脉络，展示脉络包括由现象到本质(例如展品“锥体上滚”)、由实验到原理(例如展品“人体发声”)、由知识到应用(例如展品“地震避险”)。具体展品特征梳理见表1。

表1 展品特征分类表

三、 展品特征案例分析

(一) 展品案例选取

流动科普展品集聚了常设展览中的经典展品，还具有小型化、更新快、内容丰富的特点，在激发观众好奇心方面有较强的代表性。根据上述文献研究及展品研发实践经验，为探究科技馆展品从不同学科领域、不同展示形式、不同交互方式、不同互动结果等对观众好奇心的激发程度，本文重点从农村中学科技馆(面向于农村中小学生)、中国流动科技馆(面向于当地未建实体科技馆的县域公众)和科普大篷车(面向于乡村公众)三种流动科普项目近200件展品中筛选出了27件展品进行特征提取(见表2)。

表2 展品特征对比表(27件)

以上选取的展品具有一定代表性，也是近年来科技馆体系中比较受欢迎的展品。如“平衡测试”展品是以生命科学为基础原理，利用平衡踏板和时间计数器，展示参与者的平衡时长，通过开放性的测试结果，激发观众对于平衡能力差异的好奇心。特别是对青少年，测试时长显现的个体差异更容易引起他们对自身平衡能力的关注和比较。“手眼协调”展品依靠多感官体验和两人竞争的互动形式，增强参与度。观众在操作手环游戏的过程中，通过提升专注度来减少触碰轨道的次数，经过反复试验，观众会在不同测试结果下产生对于如何提升手眼协调性、提高完成度的好奇心。“人体发声”展品是利用人体导电原理，触发发声装置；通过单人或多人互动，展示不同乐音。这种利用生命科学和物理学的学科关联设计不局限于导体导电原理的展示，意在增加体验者的操作，产生听觉、视觉的多感官参与，以乐曲演奏式的游戏互动方式，提升观众，特别是青少年观众参与度以及对知识的理解甚至萌发声乐兴趣。

(二) 展品特征对比

科技馆展品在设计之初就坚守“互动性、开放性、趣味性、综合性”的科技馆特色[14]，因此，展品大多都具有一定的心理吸引效果，本身就具有激发观众好奇心的特性。在表2的基础上对科技馆展品特征进一步细化，从27件展品中遴选出窥视无穷、声驻波、手眼协调、双曲线槽、人体发声、音乐特斯拉、垃圾分类、地震避险等8件展品进行深入研究，从颜色、造型、听觉、交互方式、展示脉络等方面进行特征对比(见表3)。

表3 展品特征对比表(8件)

学科领域上，科技馆展品一般以基础科学为主，尤以物理学偏多，因为物理学类展品展示效果直观，便于观众体验，但也局限了学科领域的丰富性。调研(3)调研来自于中国科技馆科研项目“中国流动科技馆项目‘十四五’规划发展研究”，项目编号：KYXM-B-2020-07。发现，公众对感兴趣的学科领域选择较为分散，这与被调研者的学历、知识结构和生活背景有着较为密切的关系。而选择频率较高的是“生命、健康”“节能、环保”以及“人工智能、信息技术”等领域。因此学科领域对于激发观众好奇心的程度，可能会出现在人群分布方面较为分散的现象，但往往较为热门的社会话题和前沿科学领域会受到更多的关注。

展示形式上，受学科领域的影响，机电互动类展品较多，多媒体类展品较少。机电互动展品更能让观众获得体验感，在互动观察中激发观众的好奇。多媒体展示，更多是电脑、手机、IPAD等电子产品辅以文字、图像，观众在日常生活中经常用到，因此通过这种方式互动游戏，会产生一定审美疲劳。因此在科技馆，机电互动方式的展品可能会更具吸引力。同时，展品如果融入VR、AR等设备辅助，因此类设备在日常生活中较难接触到，结合多媒体互动后，有可能将更容易吸引参观者。

感官体验上，统计发现，展品中冷色偏多，暖色系相对较少。在色彩设计方面，近年来多色展品逐渐增多。可以预见，多色系展品相对单色系展品而言，更容易在视觉上激发观众好奇心。有声展品相对无声展品，更能刺激观众感官。造型上的差异对不同年龄层次的参观者可能会产生不同的效果。

在展示脉络维度上，由知识到应用的展品为多媒体互动展品，在好奇心检测时可能会有一定干扰。根据经验推理，由现象到本质的展品，如“锥体上滚”在展示效果上会更为直观，可能在初期更加吸引观众，能够激发观众面对展品时第一印象中的好奇心。由实验到原理的展品，如“人体发声”往往需要参观者亲手参与并多次互动比较后才能形成一定认知，在认知冲突诱发环节具有门槛，因此需要对展品有一定时长的体验后才能激发更多的好奇心，但这类展品在激发好奇心后，能够引发出更为强烈的场馆学习行为。由知识到应用的展品，往往会选择公众较为熟悉的学科知识点，更容易参与体验，且容易受到其他体验者吸引，从而产生好奇心、参与展品体验。

互动结果上，单一结果的展品在展示脉络上常常表现为由现象到本质，因此可能更容易在第一印象上激发参观者好奇心；开放结果的展品往往需要经过更为深层次的交互后，逐渐认识到相应“门槛”规律，才能在下一环节激发观众好奇心。这与过往研究中有限的反直觉刺激比强不确定性刺激更能激发好奇心的观点相一致[15]。但需要说明的是，开放结果展品体验后的学习行为和学习效果可能因为更加充分的实践导致更加深刻的印象，从而使得学习成果巩固得更为牢固。由此看来，开放结果类展品比单一结果展品具有更高的设计难度，在引导观众克服“门槛”规律阻碍，增强参与度方面需要更多的精巧设计支撑。

四、 展品激发好奇心潜在因素探讨

展品是科技馆实现其科普教育理念的主要载体，展品能否激发出观众好奇心，是观众在科技馆中进行成功体验学习的重要前提。从学科领域、感官体验、信息技术运用、交互方式等实践总结出的展品分类方式，与影响好奇心相关理论指出的作用点进行耦合，尝试提出以下四个主要影响因素。

一是展品的学科领域交叉性，通过启迪创新思维提升激发观众好奇心的效果。科技馆的展品多以“声、光、电、磁”等基础科学为主，在展品设计过程中，多学科领域交叉融合，可以丰富展品展示内容。在前期调研中，可以发现观众对感兴趣的学科领域选择较为分散，需要多元化的主题、学科充分覆盖，以令观众各取所需；此外，在展品设计之初可以考虑在基础科学中，融入历史、文化、美术、音乐等其他领域内容，使展品具有更大受众覆盖面。

二是展品的感官体验多元性，通过触动内心变化提升激发观众好奇心的效果。科技馆展品作用于观众的方式多是以视觉、触觉为主，辅助听觉等其它感官。为进一步提高好奇心激发效果，在展品设计中，如何调动观众的多感官、增强观众的参与度是设计人员需要考虑的。在注重展品与观众互动的同时，要重视观众的心理感受和变化。借助声光、造型以及不同材质和技术手段，对观众的感官系统进行复合刺激[16]，以使观众在科技馆参观过程中获得独特的体验。

三是展品的信息技术多样性，通过营造体验空间提升激发观众好奇心的效果。随着信息技术的飞速发展，具有展示性的多媒体技术逐步与展品融合，突破了传统科技馆的展示方式，部分科技馆展品借助虚拟现实、增强现实、互动墙展示、虚拟全景技术、数字沙盘[17]等技术手段，创设出时间和空间感，更好地提升展品展示效果，带给观众一种沉浸式的互动体验。

四是展品的交互方式直观性。通过创新互动界面提升激发观众好奇心的效果。在科技馆展览中，展品引发认知冲突的前提是展品本身获得了观众足够的注意力。在第一时间就能充分抓取观众注意力的互动形式方能引导观众体验，在好奇心的驱使下层层深入，对展示内容的理解由感觉进一步升华到认知层。因此科普展品交互界面激发观众的学习兴趣是极其重要的[16]，如上述展品中“垃圾分类”“地震避险”就是通过趣味式、游戏型，情景式、角色引入型等交互界面表达方式，与观众进行互动，从而大大提高观众的参与度，激发观众兴趣。

五、 结语

本文通过梳理分析科技馆展品特征，尝试提出影响展品激发好奇心的潜在因素，为后续开展激发展品好奇心程度的生理指标测试奠定研究基础，也为展品设计研发提供理论指导。科技馆在激发公众好奇心方面具有独特优势，展品是科技馆的核心内容，是科技馆传播科学的重要载体。因此，设计开发能够有效激发好奇心的展品，对提升观众科学兴趣和学习效果具有重要意义。