淮海工學(xué)院 藝術(shù)學(xué)院 劉家興 朱 琳
摘要：科普展示空間是當(dāng)下兒童參與科學(xué)活動(dòng)，了解科學(xué)原理，培養(yǎng)科學(xué)興趣的重要場(chǎng)所。在科技館等科普展示場(chǎng)所中通過(guò)燈光、交互體驗(yàn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等方式給孩子們提供了一個(gè)充滿奇幻和想象力的空間，對(duì)兒童的生理、心理、認(rèn)知等方面產(chǎn)生了潛在的影響。但是目前國(guó)內(nèi)的兒童科普?qǐng)鏊蠖啻嬖谌毕荩缈臻g和裝置的比例尺度問(wèn)題，色彩選擇的問(wèn)題，體驗(yàn)方式單一化的問(wèn)題等。這些問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響了正常兒童科普活動(dòng)。因此一方面在“以人為本”的理念上，應(yīng)該更加地細(xì)化為“以兒童為本”；另一方面展示空間設(shè)計(jì)也應(yīng)該基于兒童活動(dòng)規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律去開展，使兒童在了解科學(xué)原理的同時(shí)得到全身心的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：兒童認(rèn)知 科普展示 兒童科普展示空間 展示空間設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TU972+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1003-0069(2017)11-0136-03
Abstract：Popular science display space is an important place for children to carry out school education, play a role in stimulating children's interest, cultivate the spirit of scientific exploration. In the science and technology museum and other popular science display places through the light, interactive experience, scientific experiments, etc. to the children to provide a full of fantasy and imagination of the space, the child's physical, psychological, cognitive and other aspects of the potential impact. However, there are many defects in the domestic children's science places, such as the scale of space and equipment, the problem of color selection, the problem of single way of experience and so on. These problems have seriously affected the normal children's science activities. So on the one hand in the "peopleoriented" concept, should be more refined to "children-oriented". on the other hand show space design should also be based on the law of children's activities and cognitive laws to carry out, so that children understand the scientific principles At the same time get the development of wholeheartedly.
Keywords：Children 's Cognitive Popular science display space Display Space Design
一、不同年齡段的活動(dòng)特征
不同年齡段的青少年在觀展中有各自的體驗(yàn)方式和偏好。分析各年齡段的青少年活動(dòng)規(guī)律有助于準(zhǔn)確的進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和判斷。根據(jù)觀察可總結(jié)出以下幾種人群各自的特征：
3—6周歲：這一時(shí)期的兒童屬于學(xué)齡前兒童，思維能力相對(duì)較弱，需要家長(zhǎng)陪伴和引導(dǎo)。對(duì)周圍事物有比較大的好奇心，尤其是體形巨大的展品或微小的孔洞。另外這時(shí)期的兒童耐力相對(duì)較弱，喜歡跑、跳、攀爬、穿梭等活動(dòng)。
7—12周歲：這年齡段的兒童屬于小學(xué)教育階段，兒童已經(jīng)有一定的思維判斷和解說(shuō)能力，對(duì)于自然現(xiàn)象，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)有初步的了解，在科技館體驗(yàn)中偏愛自然科學(xué)，光電之類的項(xiàng)目。12—15周歲：這年齡段的青少年具有了獨(dú)立思考和活動(dòng)的能力，思維邏輯性較好，語(yǔ)言溝通與講解能力較強(qiáng)。在科技館體驗(yàn)中對(duì)物理，化學(xué)實(shí)驗(yàn)，信息科技具有較大的好奇心。
二、兒童娛樂(lè)需求的特征
科技館等兒童活動(dòng)場(chǎng)所在滿足基本教育的同時(shí)還要滿足兒童娛樂(lè)的需求。這點(diǎn)在日本的眾多幼兒園設(shè)計(jì)案例中都得到了很好的體現(xiàn)，例如日本DS Nursery 幼兒園，設(shè)計(jì)師把兒童的需求作為了設(shè)計(jì)的核心點(diǎn)，在此案例中室內(nèi)里的一切仿佛都被縮小過(guò)，如家具、可涂鴉的黑板墻面、圓柱形的迷你衛(wèi)生間以及可以爬上爬下的窗臺(tái)等，一切都是根據(jù)兒童的需求而設(shè)計(jì)的，而且在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師沒(méi)有把大量精力放在幼兒化的裝飾上，而是運(yùn)用簡(jiǎn)潔而且純粹的設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)增添環(huán)境的趣味性。
因此在兒童科普展示空間設(shè)計(jì)中，有些娛樂(lè)設(shè)施在功能上不一定具備直接的教育作用。但是如果能夠使兒童在展區(qū)中停留更多的時(shí)間，給兒童留下比較深刻的印象，也會(huì)有助于兒童的觀展體驗(yàn)。
三、兒童的認(rèn)知特征
了解兒童的認(rèn)知特征有助于我們?nèi)娴恼J(rèn)識(shí)兒童，也有助于正確引導(dǎo)兒童如何通過(guò)探索發(fā)現(xiàn)去正確認(rèn)知身邊的事物。因此只有了解了兒童的認(rèn)知特征我們才能真正了解孩子的需求，進(jìn)而做出準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)定位。
（一）視覺感官特征
視覺感官的好壞決定了兒童能否繼續(xù)深入的體驗(yàn)，因此視覺感官直接影響了兒童對(duì)事物的整體認(rèn)知。中國(guó)科技館的口腔展區(qū)利用大型口腔模型，給兒童提供了一個(gè)通過(guò)看、摸、互動(dòng)體驗(yàn)等認(rèn)知自己口腔的機(jī)會(huì)。在這個(gè)體驗(yàn)過(guò)程中看是第一位的，兒童首先通過(guò)視覺上的“看”來(lái)進(jìn)行初步認(rèn)知，然后再通過(guò)感官的“摸”來(lái)進(jìn)行整體判斷，最后再通過(guò)體驗(yàn)來(lái)進(jìn)行深入的互動(dòng)。
（二）心里尺度特征
1. 大尺度
大型實(shí)物展品是吸引兒童的關(guān)鍵，芝加哥科學(xué)與工業(yè)博物館的交通館中展示了很多大尺度的實(shí)物展品。這個(gè)館實(shí)際上包括了“大火車的故事”、“萊特飛機(jī)”、“模擬飛行”幾個(gè)廳，里面有實(shí)物加模型的飛機(jī)、火車、汽車等。這些大的展品大多布置在一個(gè)或多個(gè)大型展示場(chǎng)所，場(chǎng)所內(nèi)的展品和觀展的人群形成大小強(qiáng)烈的視覺對(duì)比，使人在整個(gè)場(chǎng)所內(nèi)感到十分渺小，最終給人留下了深刻的印象。
2. 小尺度
根據(jù)人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論：兒童的親昵尺度為1m，公共距離為1-3m。由此數(shù)據(jù)可見符合兒童身體尺度和娛樂(lè)特征的設(shè)計(jì)，才能從根本上提升兒童的體驗(yàn)，使兒童在相應(yīng)空間中更加有親和感和安全感。這點(diǎn)在日本的眾多兒童相關(guān)的場(chǎng)所設(shè)計(jì)中都有較多體現(xiàn)。
（三）色彩認(rèn)知特征
兒童對(duì)色彩的感知是很敏銳的，因此色彩的應(yīng)用對(duì)于展示設(shè)計(jì)尤為重要，在兒童展區(qū)的設(shè)計(jì)中色彩的選擇決定著是否能夠激起兒童注意，是否能夠激發(fā)兒童的興趣。在調(diào)研統(tǒng)計(jì)中，兒童大多喜歡色彩鮮艷的物體，這種喜好隨著年齡的增長(zhǎng)也會(huì)不斷地發(fā)生變化，整體特征是由色彩鮮艷飽和度高向色彩溫和飽和度低逐漸過(guò)渡。一般來(lái)說(shuō)，學(xué)齡前的兒童對(duì)某種色彩的偏好不是特別敏感，而學(xué)齡后男女兒童對(duì)色彩有較大的偏好，男孩較偏愛黃色、藍(lán)色其次是紅色和綠色；女孩則最喜愛紅色、黃色其次是橙色、白色、藍(lán)色。
四、當(dāng)前兒童科普展示空間的現(xiàn)狀與出路
（一）當(dāng)前兒童科普展示空間面臨著以下幾個(gè)問(wèn)題
1. 整個(gè)展區(qū)大多以布置各種裝置為主，布局方式呈散點(diǎn)布局。在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者往往圍繞著如何把各個(gè)裝置布局到展區(qū)中而進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于兒童的活動(dòng)特征和需求考慮欠缺。
2. 大部分兒童科普類場(chǎng)館的體驗(yàn)形式和設(shè)計(jì)風(fēng)格相似，忽略了“以人為本”的標(biāo)準(zhǔn)，不能給兒童帶來(lái)良好的體驗(yàn)。
3. 設(shè)計(jì)手法單一，沒(méi)有考慮兒童走、跑、爬、登時(shí)的活動(dòng)特征，把兒童展區(qū)的設(shè)計(jì)方式與普通展示空間的設(shè)計(jì)手法畫等號(hào)，大多只是考慮了簡(jiǎn)單的色彩和外觀造型等視覺形象。
4. 在裝置設(shè)計(jì)上形勢(shì)與功能不能達(dá)到很好的統(tǒng)一，對(duì)于外觀的思考大于其實(shí)際功能的思考，次要功能的裝飾掩蓋了主要功能。
（二）對(duì)策與出路
在科普類展示空間設(shè)計(jì)中既要充分考慮兒童的生理、心里、認(rèn)知等方面特征，又要充分考慮色彩、材料、體驗(yàn)方式等。因此整理出一套適合兒童科普展區(qū)設(shè)計(jì)的原則和方法為兒童科普空間的設(shè)計(jì)提供理論支持與設(shè)計(jì)指導(dǎo)是十分必要的。
通用設(shè)計(jì)原則
1. 在保證展覽安全低碳的基礎(chǔ)上，開發(fā)新的體驗(yàn)互動(dòng)方式和展覽
內(nèi)容，在整體設(shè)計(jì)中使展覽形式與內(nèi)容相結(jié)合；
2. 從兒童易于接近、理解和體驗(yàn)的基點(diǎn)出發(fā)，規(guī)劃展覽內(nèi)容；
3. 發(fā)展個(gè)性，培養(yǎng)美感，促進(jìn)創(chuàng)新思維和探索精神的發(fā)展；
4. 打破常規(guī)教育模式，注重自我能力的開發(fā)；
5. 重視兒童學(xué)習(xí)方式，兼顧兒童心理需要。
通用設(shè)計(jì)方法
1. 在整體空間形態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)可以運(yùn)用圓形、方形等幾何元素來(lái)增加空間的視覺識(shí)別性；
2. 展品設(shè)計(jì)時(shí)考慮盡可能與建筑形態(tài)相結(jié)合，增加攀爬等直接性體驗(yàn)；
3. 合理運(yùn)用整體展示場(chǎng)所的交通空間；
4. 適當(dāng)考慮影音、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等空間的應(yīng)用；
5. 充分考慮兒童的生理和心理特征，挖掘可以深度體驗(yàn)的參與方式，營(yíng)造形式生動(dòng)、內(nèi)容豐富的互動(dòng)體驗(yàn)情境；
6. 根據(jù)不同年齡段選用不同的色彩；
7. 在空間和裝置設(shè)計(jì)中要根據(jù)兒童活動(dòng)特征考慮其安全性。
五、設(shè)計(jì)實(shí)踐——兒童尺度認(rèn)知科普展示空間設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目是關(guān)于科技館兒童展區(qū)的一個(gè)關(guān)于尺度認(rèn)知的科普展示空間設(shè)計(jì)，整個(gè)展廳面積約200平，項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主要針對(duì)人群定位于3-12歲的兒童。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包含展示空間設(shè)計(jì)、展示裝置設(shè)計(jì)、展示框架與內(nèi)容設(shè)計(jì)等。
整個(gè)展覽從兒童認(rèn)知特征以及生理特征出發(fā)，針對(duì)兒童理解力和耐力有限，自由環(huán)境注意力集中時(shí)間短，對(duì)因果關(guān)系有天生的好奇心等問(wèn)題進(jìn)行深入分析，設(shè)計(jì)出方式活潑、易懂，具有故事性能夠聯(lián)系日常生活的科普認(rèn)知展覽。整個(gè)展覽脈絡(luò)按照尺度與維度認(rèn)知，尺度測(cè)量方法，大小尺度測(cè)量，測(cè)量與應(yīng)用，時(shí)間與時(shí)空五部分；整個(gè)展覽通過(guò)16個(gè)展項(xiàng)分別講解了維度、角度、大小、尺子測(cè)量與應(yīng)用，生活中常用尺度等；在整體色彩和形態(tài)設(shè)計(jì)上基于兒童的認(rèn)知，運(yùn)用了鮮艷的色彩和幾何的造型；在展示裝置設(shè)計(jì)中根據(jù)孩子活動(dòng)的特征增加了很多攀和爬的活動(dòng)，使兒童互動(dòng)體驗(yàn)更加具有趣味性。
（一）展覽主題與脈絡(luò)
（二）主要展覽內(nèi)容
兒童展區(qū)主要分為六個(gè)部分內(nèi)容——尺子的知識(shí)、維度的知識(shí)、角度的知識(shí)、生活中的尺度、尺度與原理、放大與縮小知識(shí)。
兒童展區(qū)主要的十二個(gè)大展項(xiàng)：
序廳
序廳在整個(gè)展覽過(guò)程中主要起到引入的作用。使用全息投影技術(shù)介紹從一維到多維空間變幻的法則，通過(guò)投影的變化空間從一維的線到二維的面再到多維的空間目的是引導(dǎo)孩子多維空間的想象力。
技術(shù)手段：全息投影、展板
尺子的世界
主要內(nèi)容：介紹各種尺子的由來(lái)和使用方法。進(jìn)入該展廳就像是進(jìn)入了一個(gè)大的尺子的內(nèi)部，內(nèi)部主要展示各種測(cè)量工具（因?yàn)樵谏钪形覀兯佑|的測(cè)量工具大多只有三角板、直尺、圓規(guī)等基礎(chǔ)的幾樣工具除了這個(gè)之外還有更多的專業(yè)儀器，通過(guò)這次展覽也是讓更多的人認(rèn)識(shí)更多的工具和使用的行業(yè)或場(chǎng)所。）可以拿出幾樣較安全的而又不常見的測(cè)量工具放在展臺(tái)上供觀眾體驗(yàn)技術(shù)手段：視頻、展板、實(shí)物展示
尺子叢林
在尺子的世界外部設(shè)計(jì)了一塊供孩子自由穿梭和測(cè)量的場(chǎng)地，以一些簡(jiǎn)單的基本元素和大小不一的尺寸比例吸引孩子去測(cè)量自己的身高。做游戲識(shí)角度
（1）秋千與角度
本展項(xiàng)主要用游戲娛樂(lè)的方式，使兒童在娛樂(lè)中感知角度的大小。在蕩秋千游戲中不斷地左右擺動(dòng)角度的大小也隨之發(fā)生變化。突破常規(guī)展覽中觀眾與展品脫節(jié)的現(xiàn)象，在這里觀眾是整個(gè)展覽的學(xué)習(xí)者也是展項(xiàng)的不可缺少的組成部分。
（2）蹺蹺板與角度
通過(guò)上下壓動(dòng)蹺蹺板，由于平衡發(fā)生變化中部的指針偏轉(zhuǎn)的角度也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。
小小探險(xiǎn)家
在本展項(xiàng)兒童以探險(xiǎn)家的身份穿梭海陸空各種動(dòng)物之間。以真實(shí)的比例尺度來(lái)體現(xiàn)人與動(dòng)物的比例關(guān)系。展板的正面是真實(shí)的動(dòng)物，反面是相應(yīng)動(dòng)物的尺寸比例和一些介紹。通過(guò)正反的比較讓兒童在體驗(yàn)中找到自己猜測(cè)的動(dòng)物尺度大小。
眼睛的秘密
主要介紹不同動(dòng)物眼睛看事物會(huì)出現(xiàn)放大或縮小等不同的尺度關(guān)系。例如魚眼的水晶體是圓球形的，只能看到比較近的物象，故而，所有的魚類都是天生的近視眼，它們很少能看到12米以外的物體，因?yàn)樗鼈冄劬Φ乃w彎曲程度無(wú)法改變。
巨人之眼
同樣一張圖片觀看的距離或放大縮小的倍數(shù)不用會(huì)產(chǎn)生不同的效果。例如一個(gè)很近的事物把它縮小就會(huì)變成很遠(yuǎn)的事物。
神奇的放大鏡
圍繞幾個(gè)主題，觀眾在觀看的時(shí)候可以選擇相同顏色的主題（例如太空主題、植物主題、海洋主題等）進(jìn)行觀看。有些主題是按照從大到小的順序，有的是按照從小到大的順序進(jìn)行觀看。從兒童自身的觀察物體的好奇心出發(fā)，兒童對(duì)于細(xì)小的物體的觀察往往會(huì)比成年人要仔細(xì)。
影子測(cè)距離
運(yùn)用勾股定理的原理，當(dāng)影子投射到地面上之后會(huì)得出一組數(shù)據(jù)，帶尺寸的標(biāo)桿會(huì)有另一組數(shù)據(jù)。兩組數(shù)據(jù)收集完后，根據(jù)勾股定理計(jì)算得出斜邊的距離。也可以根據(jù)影子入射的角度和標(biāo)桿的長(zhǎng)度來(lái)測(cè)量影子的長(zhǎng)度或斜邊的長(zhǎng)度。
小小制作家
（1）主要運(yùn)用一些現(xiàn)實(shí)的模塊化的積木來(lái)搭建一棟建筑或一輛汽車。最后搭建的東西大致的比例跟現(xiàn)實(shí)相同。
（2）運(yùn)用一些帶比例尺的尺子模版來(lái)繪制一幅畫。例如動(dòng)物、人物等。
時(shí)間之旅
本展區(qū)主要是以定時(shí)播放一部影片為主。影片的選擇是與時(shí)間空間或維度相關(guān)的理論或科幻影片。影片的播放時(shí)間15-20分鐘左右，播放間隔每小時(shí)一次。
觀看完影片后可以乘滑梯下去到出口。比比誰(shuí)更快（展廳外部）
本展區(qū)觀眾可以運(yùn)用多媒體交互技術(shù)選擇不同的動(dòng)物比賽看誰(shuí)跑得更快，在同樣的時(shí)間內(nèi)最先到達(dá)終點(diǎn)者獲勝。
六、研究總結(jié)
兒童科普類展示空間屬于參與型的展示空間，其展示形式與普通展區(qū)有所區(qū)別，它更強(qiáng)調(diào)互動(dòng)體驗(yàn)的特征，主題型兒童科普展示空間在設(shè)計(jì)上更加注重這一點(diǎn)，它從展品設(shè)計(jì)到展覽形式都不同與以往的設(shè)計(jì)，它更加注重整體的知識(shí)脈絡(luò)和觀展的體驗(yàn)情境，強(qiáng)調(diào)在良好的體驗(yàn)氛圍中引發(fā)科學(xué)啟迪和思考。
對(duì)于以上研究進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的同時(shí)，為充分驗(yàn)證上述理念，對(duì)科技館兒童科普展廳提出了新的設(shè)計(jì)方案。在方案設(shè)計(jì)中結(jié)合上述理論研究，對(duì)展示空間、展品、展示內(nèi)容等進(jìn)行了多方面、多角度的分析，在整體設(shè)計(jì)中結(jié)合了觀眾需求、使用功能、認(rèn)知特征等，旨在輕松愉快和自然的環(huán)境中傳達(dá)一種信息交流，創(chuàng)造出良好的體驗(yàn)效果。
本研究只處于對(duì)兒童科普展示空間設(shè)計(jì)研究的初級(jí)階段，在實(shí)際操作方面還需要更深一步的研究。但作為形成兒童科普展示空間設(shè)計(jì)的通用原則，從這個(gè)角度上來(lái)看仍具有一定的價(jià)值。我期望通過(guò)本研究不僅能夠提高對(duì)兒童科普展示空間的認(rèn)識(shí)，還能促進(jìn)對(duì)科普展示空間研究的進(jìn)一步發(fā)展與成熟。
參考文獻(xiàn)
[1] 胡學(xué)增. 現(xiàn)代科技館展示理念與新型展示技術(shù)發(fā)展研究[M].上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2006,15-16.
[2] 鄭念. 全國(guó)科技館現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策研究[J]. 科普研究,2010,06:68-74.
[3] 張璐茜. 兒童康復(fù)中心室內(nèi)醫(yī)療空間的人性化設(shè)計(jì)研究[D].北京交通大學(xué),2015.
[4] 畢澎浩. 科技館兒童體驗(yàn)區(qū)互動(dòng)空間設(shè)計(jì)研究[D].山東建筑大學(xué),2015.
[5] 劉晶. 安全視角下的兒童游憩空間設(shè)計(jì)研究[D].東北林業(yè)大學(xué),2015.
[6] 楊洋. 兒童關(guān)懷—德國(guó)博物館設(shè)計(jì)[D].西安建筑科技大學(xué),2011.
[7] 霍艷虹. 城市兒童活動(dòng)空間的設(shè)計(jì)研究[D].天津大學(xué),2009.