[摘 要]科技馆的展示手段多样，整体来说，可以分成两个大方向，即实验性展示手段和转述性展示手段。实验性手段是科技馆区别于藏品类博物馆的最主要特征。近些年，随着视听、网络、多媒体技术的进步，转述性展示手段的比例和质量不断提升，本文分析二者的优势和劣势，认为转述性手段的发展是市场需求的结果，但过度依赖转述性手段也会使科技馆面临一些问题，科技馆未来发展必须协调不同展示手段的使用。

[关键词]科技馆 展示手段 展品 开发

一、科技馆展示手段的变化

科技馆在国外也称为“科学中心”（Science Center），脱胎于以展示具有历史意义的科学技术成果藏品为主的技术博物馆[1-2]。到20世纪60年代，随着以旧金山探索馆为代表的一批现代意义科技馆的出现，传统的静态展示手段被动态、可参与的手段所取代，珍稀的藏品也逐渐让位于各种带有现象且易于复制的展示装置，不同的场馆和发展阶段，展示手段也体现出不同的特色。

（一）国外科技馆的展示手段

旧金山探索馆作为世界科技馆的代表，其展品充分反映了科技馆的经典展示手段，该馆大量使用机械、声音、光学、电磁等设备，表现物理学、生理学、数学等学科中的各种有趣现象和原理，这些展品被世界各国大量的科技馆学习和借鉴，或经小型化改造成为教育活动中的教具或资源包。

法国巴黎发现宫是早期科技馆的又一代表，该馆的展示手段与旧金山探索馆有所不同，馆内除在“尤里卡”等展厅设有与探索馆类似的“经典展品”外，还展示了大量活体生物或标本，与自然博物馆、水族馆和动物园的不同之处在于，这些活体生物或标本体积较小，并不珍稀，可用于来馆学生开展观察、培养等课程①。

芝加哥科学工业博物馆与前两者又有所不同，该馆除了传统的机械、声音、光学、电磁手段，还使用了大量的显示设备，如将心脏图案投影在异型屏幕上，观众可以操作观看心脏的跳动和剖面结构；将各阶段胎儿的信息编制成连续画面，观众可以通过操作转盘选择月份；可以通过屏幕观看胎儿从孕育到分娩的一系列信息。

（二）科技馆展示手段的两大方向

综合各家科技馆的情况，可以将科技馆的常见展示手段分成两个大方向。

1.实验性手段。不管是各类机械、声音、光学、电磁设备，还是可以用于观察或培养的活体生物，均反映了真实且实时的科学过程，使参与者从实验中获得直接的科学经验。实验性手段又可以分为两个类型：一种是其反映的科学过程完全真实，往往用于表现牛顿力学、几何光学、电磁学、数学等领域，典型代表如锥体上滚、转动惯量滚轮、法拉第笼、彩色的影子等；另一种是以实时的模拟或替代手段反映无法直接呈现的科学过程，常用于表现天体物理、微观现象、具有危险性的现象或时间周期过长的现象，如以反比例函数曲面表现万有引力、以小车由光滑平面驶入粗糙平面表现折射、以沙子洒在模具周围形成空白区表现X射线透视等[3]。

2.转述性手段。将要表现的内容事先整理、编排好，以某种方式转述给观众的手段，可采用的方式包括图文、视频、录音等，常用的设备或技术包括展板、显示器、投影仪、3D电视、虚拟现实、增强现实、混合现实、幻影成像、拼图游戏、射频识别、仿真模型等。需要注意的是，实验性手段和转述性手段的根本区别在于，现象是实时发生的还是由展品设计者提前内置的。例如，3D电视通常属于转述性手段使用的设备，其播放的信息是要介绍的中心内容，立体效果只是形式，但如果将3D电视设备用于介绍3D电视技术，这时形式本身即为内容，属于实验性手段。

（三）国内科技馆展示手段的变化

國内的科技馆建设始于20世纪80年代，在建设过程中学习借鉴了旧金山探索馆、安大略科学中心等国外知名科技馆的成功经验，也引进了一批以实验性手段为主的优秀展品，在之后的发展中，随着媒体、视听、信息技术的不断发展，国内科技馆也开始大量使用转述性手段表现科学内容。

行业展会往往能够反映行业内的技术动态，在国内外的科技馆行业均有相应的展会。其中，国内以安徽芜湖科博会为代表，会上既有增强现实、3D电视等视听设备的展示，也有旋转的金蛋、离心力等使用实验性手段的展品展示，整体来说，实验性手段占很大比例。与之形成鲜明对比的是欧洲科学中心协会年会的配套展会，以2016年在奥地利格拉茨举办的年会为例，展会上展出的几乎全部是模型、触摸屏、混合现实、内投影球等采用转述性手段的设备，只有极个别，如“雅各布天梯”等是采用实验性手段的展品。

芜湖科博会和欧洲科学中心协会年会上的产品类型对比，与各自服务对象的差别有很大关系，国内科技馆行业近几年得到快速发展，各地新馆建设工程不断推进，对于传统表现手段和新的媒体技术需求均较大。在国内“四位一体”科技馆体系建设中，流动科技馆和科普大篷车也以携带成熟且易维护的实验性手段展品为主，这些都为实验性手段提供了市场。同时，也需注意到，历届芜湖科博会中，转述性手段的比例和质量均有所提升。

二、不同展示手段的优劣势

尽管实验性手段作为科技馆的传统表现手段在科技馆占有较大比例，并受到各方的普遍好评，但转述性手段近些年也取得了快速发展，其比例有所扩大，效果不断提升。对于科技馆来说，两种展示手段各有优势和不足，对比二者的优势和不足是把握科技馆展示手段未来发展方向的前提。

（一）实验性展示手段的优势和劣势

1.实验性展示手段的优势。首先，可探究深度较高[4]。由于普遍采用较真实的方式，实时地再现或模拟科学过程，因此，其简单现象背后蕴含的是海量的信息，即使展品故障或实验失败，也具有一定的科学意义，因此不同教育程度和背景的观众在操作展品时，会得到不同方向和程度的收获。以“椎体上滚”为例，观众可能仅获得“椎体的重心实际在下降”的结论，也可能思考出椎体顶角、轨道张角和仰角之间的关系[5]，可能获得力学方面的知识，也可能取得视错觉或心理学方面的收获。因此，此类展品的内涵十分丰富。其次，展品生命周期长，这些展品的展示效果直观、真实，富有趣味性，值得学习玩味，对不同代际的观众，这些经典展品可以一直保持新鲜度，而对于同样的观众，随着观众知识、阅历的丰富，对展品的理解也会有所加深。因此，即使经过很长时间，使用这类手段的展品对于观众仍具有价值和吸引力。

2.实验性展示手段的劣势。首先，开发难度较大。这类展示手段需要开发者对于装置设计、科普效果、科学原理均有深刻理解。纵观这类展品的来源，其中有相当大一部分脱胎于科学家的经典实验仪器，如“旋转的金蛋”来自尼古拉·特斯拉为世博会设计的感应电机展示装置[6]，“傅科摆”来自莱昂·傅科设计的验证地球自转的装置。另外一部分展品则出自优秀的展项设计师之手，像旧金山探索馆等展项研发实力较强的科技馆，配备有专门的智囊团队，这些设计师具有丰富的经验和灵感，会在其展品上署名并对展品负责，在馆内网站上还会公布这些设计师退休、逝世等动态信息，并将其平生设计的代表性展品作为体现其贡献的重要内容[7]。国内的科技馆在这方面还积累不足，普遍缺乏此类优秀设计师的作品。其次，表现领域受限。实验类展示手段因为普遍采取真实再现科学过程的方式，因此其内容往往以能够形成直观、快速、安全的现象为前提，牛顿力学、几何光学、数学、电磁学是其擅长的领域，而对相对论、量子物理等基础学科领域以及航天、深海探测、超级计算机等复杂技术集成的表现效果欠佳。

（二）转述性展示手段的优势和劣势

1.转述性展示手段的优势。首先，开发难度小。由于内容和形式彼此独立，设计者只要掌握了相关的知识内容就可以对知识进行编排，并将其直接植入各种展示载体当中，相比实验性手段开发中对直观有趣现象的挖掘，编写视频脚本、制作模型的难度相对更低。其次，表现领域宽泛。人类发展历史中所有能够用语言描述的科学知识都能以声音、图文或视频的方式呈现，因此，转述性展示手段几乎不受学科和领域的限制。对于转述性展示手段来说，内容与形式可以自由搭配和组合。

2.转述性展示手段的劣势。首先，可探究深度较低。由于此类手段所承载的内容是事先编排好的固定信息，与实验性手段的实时现象不同，因此观众能够获得多少内容，很大程度取决于编排信息自身的内容多少，而难以随着观众的深度挖掘和学习呈现出更丰富的内涵。转述性手段与实验性手段的深度差别，类似照片与真实风景的差别。其次，生命周期短。由于此类手段的效果很大程度上依托于视听、信息等技术的发展水平，因此随着新技术的不断推陈出新，旧有的设备很快会在效果、稳定性等各方面显示出不足，对观众失去吸引力，以致被新技术取代，对于科技馆来说，越后期建设的科技馆，越有机会选用更先进的技术，早期制作的此类展品往往承受着巨大的更新换代压力。

三、转述性手段发展的需求与问题

通过对比可以看出，实验性手段和转述性手段各有优劣，并能够形成优势互补。近些年，国内科技馆中转述性展示手段不断发展，其背后是市场需求的推动。一方面，由于实验性手段开发周期长、难度大，各馆对此类展品的原创能力有限，普遍采用复制、照搬或局部改良的方式，如全部选择此类展品很容易形成“千馆一面”的状况，而转述性手段在同样的表现技术中，可以植入完全不同的内容，为很多科技馆，特别是一些专题性科技馆（如中国杭州低碳科技馆）的差异化内容建设提供了可能性。另一方面，随着中国近些年不断取得新的科技成就，科技馆也担负着向公众展示新技术的责任，围绕技术集成和科技前沿成果的短期展览数量增多，而转述性展示手段，以短、平、快的风格更加适应此类展览需要，对于载人航天、深海探测、量子反常霍尔效应、中微子振荡等成果，显然制作模型、动画要比再现科学过程更加容易。此外，随着在G20峰会开幕式、春节联欢晚会等场合中技术与艺术的结合展示增多，公众对于新的媒体技术、视听技术、信息技术的关注也有所增加，借助这些技术的转述性展示手段能更快地吸引公众关注，增强科技馆的宣传效果。同时也需注意，由于转述性展示手段的劣势，科技馆如果完全依赖此类手段，势必面临诸多问题。

首先，影响教育效果。使用此类手段的展品普遍对观众的黏滞性差，吸引观众反复、深入探究的能力弱。

其次，由于内容与形式相分离，内容的编排完全依赖展品设计者掌握的知识，如果这些知识有误，观众是无法通过探究加以判断的，反观实验性手段的展品，因为整个过程是实时且接近真实的，形式与内容统一，即使实验失败，也是具有一定科学意义的。另外，内容与形式相分离还可能导致观众过于关注展品华丽的表现形式，而忽略其中的知识内容。

再次，由于此类手段通常需要由掌握相应技术的企业开发维护，如占据科技馆展示手段的比例过大，可能造成科技馆对于供货商的依赖，使展品开发的核心能力由科技馆向展品制作企业转移。

最后，可能会导致科技馆作为一种博物馆类型的特色丧失，不仅科技馆，其他以展示藏品为主的博物馆（如历史博物馆、自然博物馆、地质博物馆等）也大量引入转述性手段辅助展示，因此此类手段已成为各类博物馆通用的手段，很多内容甚至可以直接通过互联网传播，不必借助实体场馆。经典的实验性展品才是科技馆区别于其他博物馆的最重要特色，如果科技馆的展品被大量以视听设备取代，科技馆的传统优势和特色也就丧失了。

四、科技馆展示手段的未来发展

既然转述性展示手段的发展是市场需求的结果，那么在未来阶段，采用这类手段的展品还会继续增加，并在科技馆各类展览中发挥作用。但同时也不能忽视转述性手段可能带来的问题，以及经典的实验性手段的优势。只有认识到二者的特点，并在此基础上进行合理选择，才能充分发挥每一种手段的优势，保证科技馆特色的同时提高科技馆的展示水平。

（一）根据展览特点和需要，合理选择展示手段

两种展示手段各有优势和劣势，应根据展览要表现的学科，受众群体、开发周期、更新周期等，选择相适应的展示手段。反过来，也需要针对不同的展示手段，考虑其更新周期的差异。實验性手段由于常常围绕经典原理或现象，这些知识本身是极少发生变化的，其更新周期主要取决于对于观众的新鲜程度。而转述性手段与之不同，一方面，随着表现技术的进步，一些已有设备可能面临淘汰；另一方面，由于所表现内容很多以最新科技动态为主，在科技动态信息更新时，可能需要在原有设备中重新植入更新的知识内容，这正发挥了其形式与手段相分离的优势。

（二）通过拓展思路和创新，探索形式与内容的结合方式

尽管实验性展示手段受到学科的局限，但通过创新，一些前沿科学、技术集成也可以通过此类手段加以表现。如前文提到的万有引力井、表现折射光路的小车等，均体现出设计者对知识的深刻理解以及丰富的想象力，这种创新的关键在于围绕要表现的知识中最核心内容的某些特点，以同样具有这些特点的现象加以替代，如万有引力井的核心在于力与距离的平方呈反比关系，而折射光路的小车的核心在于不同介质的速度差别。对于技术集成，可以在复杂的技术群体中剥离出最有特色的部分，寻找经典展品作为替代品。如青藏铁路是一项浩大的工程，除常规的铁路建设内容外，还涉及冻土保护、生态保护、供氧等课题，其中热棒是解决冻土保护课题的代表性技术，热棒的基本原理是工质气化和液化导致的温度单向传递[8]，经典展品中的“饮水鸟”与此类似，将二者类比展示，可传达比单纯的转述性介绍更丰富的信息。

（三）基于长远眼光，重视对表现手段开发方面的人才建设

在国内，科技观众展览策划和展品技术人员都不鲜见，但却很少有像旧金山探索馆等欧美科技馆那样高水平实验性展项创新的人才。究其原因，国内科技馆的开发和技术人员，大多从整体展览策划或具体技术细节考虑问题，却很少围绕特定领域的知识，就优秀的展示手段进行长期摸索和积累，国内在展品设计中，也没有探索馆那样鲜明的个人标签。优秀的人才队伍不是短时间能够培养出来的，因此在远期的科技馆建设中，应当考虑到此类问题，努力培养出具有高度原创能力的开发队伍。人才的能力须有差异化侧重，其开发成果应有所积累，并为接下来更高水平展品的问世提供基础。

注释

①本文撰写阶段，法国巴黎发现宫正处于闭馆改造阶段，本文内容为其闭馆前情况。

参考文献

[1]维克多·丹尼洛夫.科学与技术中心[M].北京：学苑出版社，1989.

[2]梁兆正，顾洁燕，忻歌，等.当代科技馆的建设与运营[M].上海：上海科学技术出版社，2013.

[3]Anon.X-Ray Spectra[EB/OL].[2018-3-20].http：//www.exploratorium.edu/spectra_from_space/xray_activity.html.

[4]李博.科技馆展品的可探究性评价[J].科普研究，2017（5）：30-35.

[5]李博.椎体如何才能上滚？——一道综合运用多门类知识的受力分析题[J].高中数理化，2017，6（12）：26-27.

[6]Anon.Teslas Egg of Columbus[J].Electrical Experimenter Science and Invention，1919（3）：774-775.

[7]Anon. Light Walk： Bob Miller and the Exploratorium[EB/OL]. [2018-3-20]. https：//www.exploratorium.edu/visit/calendar/light-walk-bob-miller-and-exploratorium.

[8]陳宗舜，张宪.青藏铁路[M].北京：化学工业出版社，2008.