作者：李光明
（
中国科技馆）
【摘要】
本文统计多媒体展品在中国科技馆不同主题展区的应用数量，再以美国探索馆展品作为参考，分析探索馆展品与多媒体展品的本质特点与适用范围，探讨多媒体展品的应用场景与教育效果。
【关键词】
科技馆；多媒体展品；科技馆教育
美国探索馆（Exploratorium）是世界科学中心行业的先行者之一，其出版的《美国探索馆展品集》集中了该馆自建馆以来的大部分展品的精华，凝聚了关于展品设计和开发的精髓，被称为“科技馆展品圣经”。近日，笔者在学习《美国探索馆展品集》和《中国科技馆新馆展品集》时发现两馆的展品有一处明显区别：探索馆基本没有多媒体展品，而中国科技馆则有较多的多媒体展品。诚然，一个显而易见的原因是1976年出版的《美国探索馆展品集》中的展品基本是在20世纪六七十年代设计制作，当时多媒体技术尚未应用。因此，相较于探索馆，多媒体展品在中国科技馆的应用属于新生事物。笔者以中国科技馆的多媒体展品为研究样本，并以美国探索馆展品为参考，通过对比探索馆展品与多媒体展品的本质特点，梳理分析多媒体展品的适用范围与应用场景，探讨多媒体展品教育效果的提升路径。
多媒体技术是指通过计算机对文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息进行综合处理和管理，使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术。多媒体技术基于硬件和软件而实现。软件部分主要由视频、图形、图片、动画、文字等部分构成。硬件部分的主要显像方式包括：显示器显像、投影显像、LED屏幕显像、空间显像等。
近年来，多媒体技术在科技馆展品中的实际应用主要包括：触摸屏、无接触触摸技术、增强现实（AR）技术、虚拟现实（VR）技术、幻影成像技术、语音识别技术、空间投影成像技术等。
本文将应用多媒体技术的科技馆展品，统称为多媒体展品。
为了解中国科技馆多媒体展品应用数量的具体情况，笔者首先以中国科技馆2009年新馆开放时设计推出的六个主题展区为样本，统计多媒体展品在不同主题展区中的数量占比。
这六个主题展区分别为：地球述说、基因革命、信息之桥、运动之律、光影之绚、电磁之奥。
选择以上六个主题展区进行统计，主要基于以下三方面考虑：
1.六个展区为同一时期设计推出，在时间上具有一致性、可比性。
2.六个展区分别位于主展厅二、三、四层，在空间上分布较为全面。
3.六个展区中，有三个展区主题（运动之律、光影之绚、电磁之奥）与《美国探索馆展品集》中的主题相一致，另三个展区主题（地球述说、基因革命、信息之桥）为《美国探索馆展品集》中未涉及的主题，笔者希望统计结果能够以基本不应用多媒体展品的探索馆为参考进行对比验证。
通过对上述六个展区中的全部展品进行统计，各展区多媒体展品占比如下（见表1）。
表1结果显示出多媒体展品的数量因主题不同而呈现明显差异。以“地球述说”为代表的展区确实存在大量应用多媒体展品的情况。与之相反，以“运动之律”为代表的展区存在极少应用多媒体展品的情况。
值得注意的是，与《美国探索馆展品集》主题基本一致的三个展区（运动之律、光影之绚、电磁之奥）也呈现出与探索馆同样的特征，即多媒体展品数量显著偏低。这说明不能将探索馆基本没有多媒体展品的原因简单归结为当时多媒体技术尚未应用，而是应该也与探索馆的展品特点密切相关（即使现在浏览探索馆网站展示的展品库，在网页展示的336件展品中，粗略统计多媒体展品数量约为18件，占比仅为5.4%）。
为什么以探索馆为代表的科技馆展品往往不采用多媒体展示形式？多媒体展品的特点与适用范围又是什么？笔者将在下文对比分析探索馆展品和中国科技馆多媒体展品的本质特点与适用范围。
（一）探索馆展品的特点分析及适用范围
1.探索馆展品的特点分析
以探索馆为代表的科技馆展品可以将科学家科学探究实践转化为公众学习的科学探究实践，公众操作展品就如同做一场科学实验。为了实现用展品进行实践的教育过程，科技馆展品往往需要营造与主题相关的真实互动场景（即展品现象、实验现象）供公众观察、思考、探究，可以称之为“实践场”。这一特点在探索馆和中国科技馆的运动之律、光影之绚、电磁之奥三个主题展区的绝大部分展品上都得到了体现。例如：展品“静电跳蚤”中跳动的木屑、展品“伯努利风机”中悬浮的气球、展品“手蓄电池”中偏移的指针等，都是展品设计营造的供公众观察、思考的实践场。公众操作展品时的学习模式是探究式学习，就是“以（展品）现象本身做启示，让公众从特殊的现象中自己探索总结出一般规律”。公众在操作展品的实践过程中，需要自己思考做什么和怎么做，而不是让公众接受现成的结论。同时，考虑到不同人群的认知水平，科技馆也会在展品旁设置说明牌。说明牌以文字和图画形式向公众介绍操作方法、注意事项以及展品原理。
公众可以通过展品的科学探究实践获得宝贵的直接经验，在此基础上再通过阅读说明牌获得间接经验，就能够接受比较全面的科学教育。
可见，以探索馆为代表的科技馆展品本质特点在于它能够模拟再现科技实践的过程。
2.探索馆展品的适用范围
探索馆展品的特点是通过展品模拟再现科技实践的过程，为公众营造一个真实的实践场。因此，探索馆展品所展示的科技内容是相对受限的。例如，过于微观或宏观的科技实践过程难以在展厅内真实模拟，一些周期较长的科技实践过程也不适宜供公众在参观时探究。最易于在展厅模拟再现的科技实践过程往往都是源自实验室、课堂或车间的物理、化学、生物实验装置，这些实验装置稍加改造便可移植至展厅供公众操作探究。正如探索馆创始人弗兰克奥本海默（Frank Oppenheimer）所言：“探索馆的不少展品是由实验室标准设备或教学演示设备改造而成的。”这也应该可以解释为什么探索馆已开放50余年，其展品主题始终以物理、化学、生物等基础科学为主。
（二）多媒体展品的特点分析及适用范围
1.多媒体展品的特点分析
多媒体展品是科技馆展品的一个重要类型，笔者参考探索馆展品能够模拟再现科技实践过程（即提供实践场）的标准来分析多媒体展品的特点。
（1）关于能够提供实践场的多媒体展品
部分多媒体展品能够像探索馆展品一样，模拟一个实践场供公众进行科学探究实践。例如：中国科技馆展品“飞行模拟”，利用多媒体技术为公众模拟了在天空驾驶飞机的实践场，公众通过操作控制杆来探究学习驾驶飞机的方法；展品“数字化等高线”，利用增强现实技术可以在不同高度的沙堆上呈现不同颜色的等高线，供公众探究学习等高线的原理。
与探索馆展品营造的真实实践场不同，多媒体展品是通过多媒体技术仿真模拟一个虚拟的实践场，这是多媒体展品的重要特点之一。
（2）关于未提供实践场的多媒体展品
部分多媒体展品并没有提供实践场，而是传播与展品主题相关的科学内容。例如，展品“同素异形体”通过裸眼立体电视展现金刚石与石墨、红磷与白磷等同素异形体的立体结构以及它们的物化性质等知识；展品“电磁波大家族”通过视频播放方式介绍不同种类电磁波的科学知识。
这类多媒体展品虽然没有提供实践场，但其凭借所播放科学内容的声音、画面、剧情，对公众的吸引力与教育效果要明显强于探索馆的文字说明牌，笔者将这类多媒体展品比喻为“会说话的说明牌”。这也是多媒体展品的重要特点之一。
2.多媒体展品的适用范围
由于多媒体展品能够仿真模拟一个虚拟的实践场，因此其最理想适用于当所要展示的科技内容难以在展厅真实模拟再现实践场的场景。同时，由于多媒体展品还具有“会说话的说明牌”的特点，因此其理想适用范围还包括当传统文字说明牌难以有效指导操作或难以充分介绍原理的场景。综上，多媒体展品归纳起来主要有以下四种适用范围：
（1）当实践场因各种客观原因难以在展厅真实模拟再现时；
（2）当以信息技术作为展示内容时；
（3）当展品操作流程较复杂或原理较晦涩难懂时；
（4）当展品适宜同时介绍相关科学实践的背景时。
基于多媒体展品的特点与适用范围，其在科技馆有哪些具体应用场景？不同应用场景下的多媒体展品教育效果有何特点以及如何进一步提升？笔者在下文继续对此进行初步探讨。
基于多媒体展品的特点，结合中国科技馆多媒体展品实例，笔者将多媒体展品的应用场景归纳为以下四类。
（一）只提供实践场的多媒体展品
这类展品本质上与探索馆展品特点一致，可以为公众模拟再现科技实践的实践场。例如前文提到的展品“飞行模拟”，公众通过这类多媒体展品同样可以获得直接经验。针对这类多媒体展品的教育效果，笔者认为可以参考多媒体技术在物理教学中的应用效果进行探讨。
1.创设有效情境，实现互动教学。展品通过多媒体技术为公众构建仿真的虚拟情境，将公众探究欲激活后，可充分调动其主动学习的积极性。
2.多媒体互动场景可以呈现多姿多彩的视听世界。特别是近几年虚拟现实、增强现实等技术的应用，更可以给公众营造一种身临其境之感，使公众对展品充满浓厚兴趣，促进展品教育效果有效提升。
3.多媒体技术可以丰富展览主题。就科技馆展品而言，展品的实践场是决定教育效果的重要因素。同时，诸多科技内容的实践场不适合在科技馆真实模拟，便可以借助多媒体技术来模拟虚拟实践场，使展品在保持探究性的基础上，大大拓展展览主题范围。
笔者认为利用多媒体技术营造实践场的多媒体展品，其教育效果值得充分肯定。因为它在保证展品提供实践场的前提下，极大丰富和拓展了科技馆展览主题所涉及的领域，使我国科技馆摆脱了科学中心早期以物理学科为主的展览主题局限，可以展出诸如健康、环境、能源等与人民群众生活息息相关的主题，更加密切科技馆与社会和时代的联系，将我国科技馆事业提升至新的高度。
（二）既提供实践场、又提供间接经验的多媒体展品
这类展品在第一类应用场景基础上，同时利用多媒体展品具备“会说话的说明牌”特点，向公众传播展品原理、背景、实际应用等间接经验。例如前文提到的展品“数字化等高线”，一方面利用增强现实技术模拟实践场，另一方面还通过视频介绍等高线的概念、起源、应用等知识。
笔者认为虽然探索馆展品的显著特点是模拟再现了实践场，但是科技实践只是手段与过程，科技馆期待公众通过实践过程获得直接经验，同时还应促成公众将直接经验和间接经验相互融合而形成比较完整的知识体系。由于公众科学素养与认知水平的差异，如果展品只提供实践场，相当一部分公众无法顺利实现上述教育目标。因此，科技馆通过设置展品说明牌的方式引导公众动手操作、观察现象，同时也传播科学原理，这样有助于大部分公众都能从说明牌中获得间接经验。然而，说明牌的教育效果一方面受到内容篇幅限制，另一方面受限于公众文字阅读能力的差异。特别是当展品实践过程或原理较为复杂时，公众通过阅读传统说明牌也较难获得有效的间接经验。
相较于配备说明牌的探索馆展品，以“数字化等高线”为代表的多媒体展品在保证公众能够获得直接经验的基础上，同时充分发挥多媒体技术的特点，为公众获得间接经验提供新的路径，能够有效提升公众获得间接经验的效果，从而提升了展品整体的教育效果。
（三）只提供间接经验的多媒体展品
这类展品由于各种原因并未提供实践场，只是利用多媒体技术向公众传播所要展示科技内容的原理、背景、应用等相关知识。例如：前文提到的展品“同素异形体”。
这类展品给公众带来的只是间接经验，公众缺少通过探究展品实践场来获得直接经验的过程，这与探索馆展品有本质区别。当然，公众如果对这类展品所传播的科技内容感兴趣，也可以获得一些科学知识。
值得注意的是，这类展品在科技馆实际应用时，往往会设计出各种各样的方式来触发视频播放，很少采用直接循环播放方式。例如前文提到的展品“同素异形体”采用公众脚踩踏板的方式。同理，常见的触发方式还有按钮、摇杆、位置识别、体感识别、二维码识别等。当此类多媒体展品采用较为新颖的触发方式（如体感识别）时，展品的触发方式自身实际上已经具备了实践场的特征，但是这个由触发方式构建的实践场与展品展示的科技内容无关，这也是其与探索馆展品实践场的不同之处。部分公众在体验此类展品时，往往对触发方式所构建的实践场格外感兴趣，具体表现为公众会反复触发，反而忽略了展品所播放的科技内容。这会造成教育效果明显偏移教育目标，需要引起格外重视。
