作者：龍金晶 （中國科技館資源管理部副主任）

歡迎轉載,，須注明作者與來源（《自然科學博物館研究》2019年第4期）

【摘要】科技藏品與互動展品的關系，是研究博物館與科技館教育功能關聯(lián)性的基礎,。本文從科技藏品與互動展品的不同來源與特性入手,，分析了科技藏品與由科技藏品轉化而來的“互動展品”之間的關系，以及轉化的原因和途徑,，并從教育學和認知的角度分析歸納了科技藏品與互動展品的本質差異,。在此基礎上，說明依托科技藏品的博物館教育與依托互動展品的科學中心教育的不同思路和策略,。

【關鍵詞】科技博物館,；科學中心；藏品,；互動展品,；科學教育

科技博物館和科學中心都是依托科技類展品開展科學教育的社會教育機構。兩者由于各自展品屬性與特征的不同,，使得兩者在教育理念和教學方式上存在著較大差異,。科技博物館以承載科技發(fā)展歷史文化的藏品作為科學教育的主要資源和載體,，而科學中心則以體驗感悟科學原理的互動展品作為科學教育的主要資源和載體,；科技博物館創(chuàng)立之初偏重收藏、研究，后來又加強了教育功能,，而科學中心興起伊始就將互動體驗和教育作為根本要務,。

一、科技藏品與互動展品的來源與特性

（一）科技藏品的來源與特性

博物館的科技藏品來源廣泛,，既有前人遺留的文物,，又有來自考古發(fā)掘的文物，還有通過其他渠道搜集的自然標本,、科技成果和工農業(yè)產品等,。藏品是一定物質形式的信息載體，是反映人類社會和自然界的實物見證,。隨著人類社會與科技的發(fā)展,，科技博物館的藏品種類也隨之豐富。總體而言,，科技博物館的藏品主要有三類：動植物,、礦物、化石等自然標本,；機械設備、工業(yè)產品實物或模型等工業(yè)技術產物,；以科學儀器,、科學實驗、技術發(fā)明和科學考察對象為原型的科學展品,。

藏品真正的價值在于它蘊含的信息,，即人類文化遺存的信息和自然遺存的信息。人類文化遺存信息,，是指過去物質文明和精神文明遺存物所包含的信息,。自然遺存信息，指自然界中除去人類文化遺存信息之外的一切客觀環(huán)境的遺存信息,。藏品正是由于包含這些信息,，才具有了人類和人類環(huán)境見證物的地位。從這個角度看,，藏品是儲存信息的載體,。它們不僅承載著科學發(fā)現(xiàn)和技術發(fā)明的信息，而且記錄著發(fā)現(xiàn),、發(fā)明、應用過程及其背景的信息以及這一過程中所體現(xiàn)的科學方法、科學精神和科技與社會的關系等信息,。

同時,，博物館的藏品還有另一個重要的特點，它是原始實物資料，與其他物品不同,，不能進行再生產,，也不能用其他物品代替。即使能夠按照藏品的原狀制作出來,，或者能夠找到同樣的物品進行替代,，也已失去了原物固有的意義和價值。因此,，博物館藏品具有唯一性和不可替代性,。科技藏品的以上特點,，使它成為博物館收藏,、研究的對象和展示、傳播,、教育的資源,。

（二）互動展品的來源與特性

科學中心的互動展品與博物館的藏品有很大的區(qū)別，它不是反映人類社會和自然界的實物見證,，而通常是人造的物品,。雖然互動展品也包含著大量信息，但這些信息不是人類文化遺存的信息和自然遺存的信息,，而是為了某種教育目的人為附著于展品之上的信息,。

科學中心在建立之初即定位為面向觀眾的“感受”（體驗），而不是面向“實物”,。面向感受（體驗）的實踐場所就要有被實踐的對象,，但是科學中心的有限空間無法放置并提供所有的人類實踐對象，諸如飛機,、火車,、生產車間等人類實踐對象也不便進行展示。因此,，探索館創(chuàng)始人弗蘭克·奧本海默就想辦法把可實踐對象中的科學原理提取出來,，在保留可實踐性的同時，制作出一種新的物品,。這類物品既包含科學原理,，又有一定的藝術性和趣味性，還可以實踐,，這就是科學中心里的互動展品,。奧本海默曾提及：“探索館的不少展品是由實驗室標準設備或教學演示設備改造而成的，一些身邊的事物和自然現(xiàn)象也成為展品的來源”,。

由此可見,，科學中心的展品是從實驗室儀器,、自然現(xiàn)象、科學原理,、生活用品,、工業(yè)生產等領域轉化而來，它主要包括智力因素和藝術因素,。智力因素是指科學的概念,、原理等，藝術因素是指趣味性和娛樂性,、參與性等,。與科學中心的互動展品相比，工業(yè)設備,、實驗室儀器等只具備智力因素,，缺少了藝術因素。這是由于工業(yè)設備是為了解決生產中的問題,，實驗室儀器是為了科學研究,，而科學中心的展品則是為了解決認知和娛樂。制作和使用目的不同,，造成了兩者之間的差異,。工業(yè)設備、科學儀器等需要改進具備藝術因素后方才適合作為互動展品,，而自然現(xiàn)象,、科學原理等則需要進行再創(chuàng)造和實物轉化，才可稱其為互動展品,。科學中心的展品,，是要為觀眾創(chuàng)造出一個可以實踐,、體驗科學的環(huán)境?；诱蛊返囊陨咸攸c形成了科學中心最基本的屬性,。

二、科技藏品與互動展品的關系

（一）部分科技藏品是科學中心互動展品的原型

通過梳理以上科學中心互動展品的來源,，我們發(fā)現(xiàn),，科學博物館中陳列的科學家們曾經(jīng)使用過的科學儀器有些便是科學中心互動展品的原型，例如光島演示臺,、真空體驗,、法拉第籠、怒發(fā)沖冠等互動展品,。經(jīng)典展項“光島”來源于牛頓的光的分解與合成實驗,，“真空體驗”源于著名的馬德堡半球實驗,，“法拉第籠”來源于法拉第的電磁屏蔽實驗，“怒發(fā)沖冠”則源于靜電實驗,。在部分科學博物館里至今還可見當年科學家所使用過的這些科學實驗儀器,，目前它們作為寶貴的歷史遺留物被保存下來，成為科學發(fā)展歷史的見證,。

法國發(fā)現(xiàn)宮創(chuàng)建人讓·佩蘭與美國探索館的創(chuàng)建人弗蘭克·奧本海默都曾將用于科學研究的實驗儀器轉化為教學設備為中小學生上課,，并由此發(fā)明了最初的科學中心展品，再進而把科學中心展品的原型從科學實驗儀器逐步擴大至生產工具（機械）,、自然和生活中的科學現(xiàn)象,。

由此可見，科學中心的互動展品很多是以科學儀器,、科學實驗,、技術發(fā)明為原型，它們所承載的科學信息都是以某種形態(tài),、成分,、反應、運動狀態(tài)等形式存在于展品的體驗過程中,。

（二）科學中心互動展品是科技藏品教育功能的深度轉化

博物館興起于14世紀文藝復興時期的歐洲,，最初以私人收藏為主，以保存,、研究為目的,，僅供少數(shù)人觀賞。18世紀末法國盧浮宮首先向公眾開放,，此后博物館成為社會服務機構,，教育職能得到發(fā)展。20世紀以后,，博物館的教育職能不斷擴大,，其教育屬性越來越得到社會認可。1974年6月,，國際博物館協(xié)會于哥本哈根召開會議,，明確了博物館的定義：“博物館是一個不追求營利的，為社會和社會發(fā)展服務的,，向公眾開放的永久性機構,，為研究、教育和欣賞的目的征集,、保護,、研究、傳播并展出人類和人類環(huán)境的見證物”,。教育被列為博物館的三大目的之一,。

隨著科技博物館教育理念的進步,，其教育功能日益突顯，依托科技藏品進行公眾教育的手段和方式也逐漸豐富,。配套藏品說明,、進行講解和詮釋、營造特殊的展覽環(huán)境和氛圍幫助公眾加深對藏品的理解,。情境學習,、場館學習等教育學理論被引入博物館教育研究，指導博物館教育的發(fā)展,。20世紀以來,，在美國科學教育改革的大背景下，建構主義,、啟發(fā)式學習,、探究式學習理論成為科技教育研究的熱點，也被科技博物館所關注,，并以此為依據(jù)尋求突破,。

德意志博物館首先想到讓科技藏品“動起來”。他們將之前陳列展示的工業(yè)設備揭下蓋板,，露出內部結構,，通電運轉進行演示，引導觀眾觀察并深入了解藏品的科學原理,?！皠悠饋怼钡目萍疾仄凡粌H為博物館帶來了大量觀眾，而且促進了參觀者對藏品的認知,，取得了很好的效果,。

隨后，以奧本海默為代表的科學中心研究者們想到,，不僅要讓科技藏品“動起來”,，還得讓參觀者能親自主導與藏品的互動，實現(xiàn)參觀者的自主學習和探究,。然而,，科技藏品的唯一性和不可替代性使得這一想法和做法無法實現(xiàn),。于是有人想到制作科技藏品的仿制品提供給觀眾觸摸體驗,。在此過程中，奧本海默想到要更近一步,，不僅要讓觀眾了解科技藏品本身所附著的材質,、加工工藝、圖式紋樣等知識信息,，還要讓觀眾學習理解藏品蘊含的科學原理和現(xiàn)實應用,、學會像科學家那樣去思考問題,。于是，他將科技藏品中蘊含的原理信息抽取出來進行轉化,，制作成觀眾能夠動手體驗的展品,，模擬科學家進行科學實驗的過程，引導觀眾通過展品互動完成觀察,、假設,、實驗、解釋,、驗證等科學探究的過程和方法,。為此，奧本海默要求：凡是探索館制作的展品和開發(fā)的展覽,，必須不惜成本,，營造出一種“與科學家真實的工作環(huán)境一模一樣的氛圍”，并強調：“每個展覽都要圍繞學習者來進行設計,，以幫助學習者自主地進行發(fā)現(xiàn)與探索”,。

這種學習方式不僅讓博物館參觀活動的趣味性大大提升，而且促進了參觀者的認知發(fā)展,，實現(xiàn)了科學知識,、過程與方法和情感態(tài)度價值觀的三維學習目標，提升了博物館教育的效果,，得到了廣泛認可,。20世紀60年代，科學中心快速發(fā)展,，在短短幾十年內風靡全世界,，成為科技博物館領域的一種重要形態(tài)。

由此可見,，科學中心的部分互動展品雖然脫胎于科技藏品,，但是它在轉化的過程中提取了科學家進行科學探索的過程，揭示了科學原理知識,、科學探究過程等多層次的展品信息,。經(jīng)過轉化，互動展品不再單純是一件科學家使用過的科學儀器,，而是承載了科學家使用該藏品進行科學探究活動整個過程的信息,。

（三）科技藏品與互動展品的融合發(fā)展

科技藏品和互動展品雖然有很大區(qū)別，但仍然有許多共同的地方,。首先,，科技藏品和互動展品都是物質的、有形的,；其次,，它們都包含有信息,，這些信息都是人類認知和學習所需要的，而博物館和科學中心都是利用物品中附著的信息來開展科學教育,。有了共同點,，博物館和科學中心就可以相互融合，找到共同發(fā)展的道路,。事實上,，科學中心的部分展品本身也是從科技藏品仿制而來，如伽利略測重力加速度儀等,。

隨著科學技術的發(fā)展,，展覽的形式和手段也越來越豐富，為博物館和科學中心提供了互相學習借鑒的可能,。例如：科技博物館也可以根據(jù)對藏品研究的結果制作一些特殊的展品,。它們可分為藏品的仿真展品和模擬藏品性質和特點的展品。前者是以一定程度形式相似的模型再現(xiàn)藏品,，表現(xiàn)其外在的特征信息,；后者是表現(xiàn)藏品內在的特征信息。把這樣的展品放在博物館,，博物館就不僅具有研究和陳列的功能,，觀眾也可以進行互動和體驗，可以更好地輔助觀眾學習,，加深對藏品的理解和認識,。

同樣，在科學中心也可以陳列一些藏品,，當觀眾精心體驗反映某一科學原理的展品時,，看一看過去科學家是怎樣運用這一原理的藏品也會得到很多啟發(fā)?？萍疾仄分兴缓臍v史信息會給觀眾帶來神秘感和神圣感,，還會幫助觀眾還原真實歷史，創(chuàng)設真實情境來輔助觀眾的體驗和思考,。雖然一些科學中心不收藏和展示藏品也可以存在,，但為了豐富體驗內容，也為了使展覽的故事線更加完整,，目前越來越多的科學中心在展覽,、教育項目和其它活動中都使用了科技藏品。他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在科技藏品和互動展品兩者之間可以架起一座“雙重性”的橋梁^[2]143,?？萍疾仄泛突诱蛊返牟煌?，形成了博物館和科學中心的差別,，藏品和展品的共同點又使它們相互融合,，相互促進，共同發(fā)展,。

三,、基于科技藏品與互動展品開展科學教育的差異

博物館與科學中心，都是社會教育機構,，都是為教育公眾而舉辦的,。但是，由于博物館和科學中心產生的歷史背景不同,，發(fā)展的過程不同,，觀眾獲得的知識不同，特別是科技藏品與互動展品的本質屬性不同,，因此它們的教育方式也不完全相同,。

（一）基于科技藏品的科學教育

藏品是建立博物館的必要條件，是博物館存在的物質前提,。因此,，任何一個博物館都必須擁有藏品，依托藏品開展研究工作,，并把研究成果傳遞給公眾,，這是博物館的教育目標。藏品的數(shù)量和質量,，以及研究水平的高低,，是衡量一個博物館社會地位的主要標志。

然而,，藏品中包含的大量未知信息,，不是一般觀眾可以自己解讀的，必須由專業(yè)人員研究驗證之后,，傳遞給觀眾,。因此，通常情況下,，博物館的藏品只能靜態(tài)陳列在有保護裝置的展示柜里,，通過專業(yè)人員的研究解讀將信息傳遞給觀眾，博物館通常也是通過靜態(tài)陳列展覽的方式來實現(xiàn)對公眾的教育,。

靜態(tài)陳列的藏品需要研究員,、教育人員和設計人員賦予它們詮釋和支持，才能與觀眾進行溝通,?！霸忈尅笔侵缚蓭椭f明展覽內容的行動和元素，解釋和傳達這組藏品及它們所代表的知識和信息，表現(xiàn)真實物品承載的意義,，通過詮釋讓其對觀眾變得有意義,。因此博物館是通過研究人員為中介讓廣大觀眾與藏品進行交流與溝通，而觀眾獲得的知識往往是從研究人員闡釋中獲得的間接經(jīng)驗,。

（二）基于互動展品的科學教育

科學中心幾乎沒有藏品,，取而代之的是人工制作的展品。展品使得原本只能在生產勞動,、科學實驗,、社會生活時進行的實踐活動，可以在科學中心中進行了,。展品中包含的信息,，是制作展品時人為加入的，大多數(shù)都是人類經(jīng)過實踐考驗的知識,，雖然這些信息對一般公眾來說是未知的,，但是只要觀眾認真與展品互動都會體驗到這些知識的存在。此外,，科學中心的展品可以批量生產,，一般不具有收藏價值，也無須長期保存,，這樣的展品觀眾可以隨意操作,，不怕?lián)p壞。

觀眾操作體驗展品的過程,，其實就是再現(xiàn)當年科學家們對于科學現(xiàn)象的觀察,、分析、總結和歸納的過程,。這個參與過程可以使觀眾體驗和關注其中的科學現(xiàn)象,，并將科學家們以科研為目的的科學探究實踐，轉化為觀眾以學習為目的的科學探究實踐,。經(jīng)此過程,，實現(xiàn)了觀眾對于展品蘊含的科學信息的認知，使觀眾獲得“直接經(jīng)驗”,。

由此可見,，科學中心是把人類已知的科學的原理、方法,、思想融入人工制作的展品之中,，觀眾與展品打交道時，通過觀察與展品的互動,，通過思考與相互討論,，直接從展品中獲得知識,。這種學習不再是從一個大腦向另一個大腦傳遞知識，而是自己從實踐中學習,。

通常情況下,，大多數(shù)人的科學知識都是通過圖書、雜志,、電視以及學校里開設的物理、化學,、生物等科學課程來獲得,，是一種間接經(jīng)驗的學習，它不同于科學家們通過科學實踐和實驗獲得的直接經(jīng)驗,。沒有直接體驗,，對基本的科學現(xiàn)象和科學原理就很難理解?？茖W中心建立的初衷就是要給觀眾創(chuàng)造一個獲得直接體驗的機會,，“互動展品”就是觀眾操作體驗的對象。只有通過與展品的互動,，從多個方面接觸科學,，觀眾才能在實踐中獲得直接經(jīng)驗?？茖W中心的主要教育目的是讓觀眾通過參與,、實踐了解科學的本質，主要的教育形式是體驗,，體驗獲得的是直接經(jīng)驗,。

由此可見，由于科技藏品和互動展品之間的差別,，觀眾從博物館與科學中心獲得的知識類型是不同的,。觀眾在博物館獲得的是間接經(jīng)驗，而在科學中心獲得的是直接經(jīng)驗,。

（三）科技博物館藏品向科學中心展品轉化的依據(jù)

2007年國際博物館協(xié)會對博物館定義進行修訂,，具體表述為：“博物館是一個為社會及其發(fā)展服務的，向公眾開放的非營利常設機構,，為教育,、研究和欣賞的目的征集、保護,、研究,、傳播并展出人類和人類環(huán)境的物質及非物質文化遺產”?！敖逃北涣袨椴┪镳^的首要目的,。

博物館的教育效果逐漸成為衡量博物館水平的一個重要標志。科技博物館陳列式的靜態(tài)藏品在調動公眾學習興趣方面和提升參觀效果方面收效欠佳,，多數(shù)公眾在走馬觀花式的參觀模式之下,，并未對參觀內容留下深刻印象。因此,，科學中心的展品“可動”通常被認為是相比于博物館藏品的一個重要優(yōu)勢,。

不少科學中心為了到達“動起來”的目的，通過增加按鈕,、多媒體觸摸屏等方式來實現(xiàn),，但實際的展示教育效果并不好。正如國際著名科技博物館專家詹姆斯·布雷德伯恩所指出的：這些科學中心都制作了大量的“動手型”展品,，以推演出一些具體的科學現(xiàn)象或演示一定的眾所周知的原理……很多科學中心的設計者都意識到他們有必要把展品設計得更有趣,，于是刻意增加一些不必要的互動，用大眾通俗文化的色彩包裝常規(guī)的展品,，或為使用新技術而使用新技術……這種方法背離了科學中心的基本宗旨,，科學中心成了裹著糖衣的學校，其目的是誘使參觀者進入乏味的學習,。

那么究竟怎樣的“互動”才是有意義的,，才不是“為了互動而互動”呢？答案就在于真正的互動表現(xiàn)在“基于實物的體驗”和“基于實踐的探究”獲得直接經(jīng)驗,，本質特征就是：“引導觀眾像科學家進行科學實驗一樣觀察體驗展品”,，“動”的過程應該是模擬科學家做實驗的過程，這不是簡單地按按鈕就可以實現(xiàn)的,?！啊睹绹剿黟^展品集》中的絕大多數(shù)展品均可以設計出這種如同科學實驗一樣的教育活動”，涵蓋了科學家觀察現(xiàn)象,、提出問題,、進行假設和解釋，操作展品進行實驗論證的全部過程,。

由此可見,，通過科學中心展品所謂的“有效互動”，就是要“引導觀眾像進行科學實驗一樣觀察體驗展品”,，而科學實驗的過程就是科學探究的過程,。讓·佩蘭與弗蘭克·奧本海默都曾將科學實驗儀器轉化為科學中心的互動展品，正是因為這些科學試驗儀器承載了科學家做科學實驗活動的信息,。

不論是自然標本,、儀器和設備等實物展品，還是以實驗裝置,、機械工具,、自然或生活中科學現(xiàn)象為原型而研發(fā)的展品,，它們所承載的科學信息都是以某種“現(xiàn)象”（形態(tài)、成分,、反應,、運動狀態(tài)等）存在于展品之中，而不是文字,、語言,、圖表等形式。當初,，科學家們正是通過對于這些“現(xiàn)象”的觀察體驗（包括視覺,、聽覺、嗅覺,、觸覺等）和分析,，獲得了認知,，并歸納為我們今天在教科書中所看到的原理和知識,。在教育學上，科學家的這些認知被稱為“直接經(jīng)驗”（指通過親身實踐獲得的知識）,。而科學家們的研究,、考察、實驗的過程就是科學探究實踐的過程,。在科學中心中,，通過展品、環(huán)境,、輔助展示裝置的設計和展品輔導等方式,，使觀眾體驗和關注其中的“現(xiàn)象”；并可將科學家們以科研為目的的科學探究實踐,，轉化為觀眾以學習為目的的科學探究實踐,。這就是科學中心互動展品的本質特征。

但是,，科學家當初的科研對象或工具（實驗儀器,、自然標本、發(fā)明物等,，即藏品）,，其科學現(xiàn)象不一定很明顯，不易被發(fā)現(xiàn),，有的還摻雜著干擾觀察與認知的其它現(xiàn)象,，有的還須掌握專業(yè)知識和專業(yè)技能。因此,，這些科研對象或工具有時不適于觀眾直接觀察,、體驗,、認知。所以,，需要重新設計,，將這些原型轉化為互動型展品。通過設計,、轉化,，排除其它因素的干擾，將最有利于觀察,、體驗,、認知的科學現(xiàn)象分解、強化,、顯性化出來,。

以“旋轉的金蛋”為例，可將展品的互動過程分解為“操作展品的現(xiàn)象是什么,？”“假設現(xiàn)象產生的原因”“操作展品進行實驗”“對假設的結果進行驗證”等過程,，分別對應于科學家做實驗過程中的觀察現(xiàn)象、提出假設,、實驗驗證,、做出解釋等幾個探究程序。觀眾們的認知便是在操作體驗展品的過程中完成的,。因此,，“互動展品”模擬了科學家探究科學原理的經(jīng)典實驗情境，兼顧了顯著性和直觀性兩個因素,，這樣的實踐情境激發(fā)了科學家的思考和認知,，也同樣能夠激發(fā)受眾思考?！皠幽X”從某種意義上而言也是一種有效互動,。

四、結語

本文從科技藏品與互動展品的來源入手,，分析了科技博物館科技藏品和科學中心互動展品的特性,。科技藏品具有唯一性和不可替代性,，互動展品則具有智力因素和藝術因素兩方面特征,。通過梳理科技藏品和互動展品的來源發(fā)現(xiàn)，科學博物館中陳列的科學家們曾經(jīng)使用過的科學儀器,、生產工具等藏品有些便是科學中心互動展品的原型,。作者在分析科學藏品作為原型以及原型轉化物“互動展品”之間的關系基礎上，總結出兩者的本質差異,，以及原型轉化的原因和途徑,。