淮海工學院 藝術學院 劉家興 朱 琳
摘要：科普展示空間是當下兒童參與科學活動，了解科學原理，培養科學興趣的重要場所。在科技館等科普展示場所中通過燈光、交互體驗、科學實驗等方式給孩子們提供了一個充滿奇幻和想象力的空間，對兒童的生理、心理、認知等方面產生了潛在的影響。但是目前國內的兒童科普場所大多存在缺陷，如空間和裝置的比例尺度問題，色彩選擇的問題，體驗方式單一化的問題等。這些問題已經嚴重影響了正常兒童科普活動。因此一方面在“以人為本”的理念上，應該更加地細化為“以兒童為本”；另一方面展示空間設計也應該基于兒童活動規律和認知規律去開展，使兒童在了解科學原理的同時得到全身心的發展。
關鍵詞：兒童認知 科普展示 兒童科普展示空間 展示空間設計
中圖分類號：TU972+.2 文獻標識碼：A
文章編號：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、不同年齡段的活動特征
不同年齡段的青少年在觀展中有各自的體驗方式和偏好。分析各年齡段的青少年活動規律有助于準確的進行設計分析和判斷。根據觀察可總結出以下幾種人群各自的特征：
3—6周歲：這一時期的兒童屬于學齡前兒童，思維能力相對較弱，需要家長陪伴和引導。對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。另外這時期的兒童耐力相對較弱，喜歡跑、跳、攀爬、穿梭等活動。
7—12周歲：這年齡段的兒童屬于小學教育階段，兒童已經有一定的思維判斷和解說能力，對于自然現象，科學技術已經有初步的了解，在科技館體驗中偏愛自然科學，光電之類的項目。12—15周歲：這年齡段的青少年具有了獨立思考和活動的能力，思維邏輯性較好，語言溝通與講解能力較強。在科技館體驗中對物理，化學實驗，信息科技具有較大的好奇心。
二、兒童娛樂需求的特征
科技館等兒童活動場所在滿足基本教育的同時還要滿足兒童娛樂的需求。這點在日本的眾多幼兒園設計案例中都得到了很好的體現，例如日本DS Nursery 幼兒園，設計師把兒童的需求作為了設計的核心點，在此案例中室內里的一切仿佛都被縮小過，如家具、可涂鴉的黑板墻面、圓柱形的迷你衛生間以及可以爬上爬下的窗臺等，一切都是根據兒童的需求而設計的，而且在設計中設計師沒有把大量精力放在幼兒化的裝飾上，而是運用簡潔而且純粹的設計語言來增添環境的趣味性。
因此在兒童科普展示空間設計中，有些娛樂設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中停留更多的時間，給兒童留下比較深刻的印象，也會有助于兒童的觀展體驗。
三、兒童的認知特征
了解兒童的認知特征有助于我們全面的認識兒童，也有助于正確引導兒童如何通過探索發現去正確認知身邊的事物。因此只有了解了兒童的認知特征我們才能真正了解孩子的需求，進而做出準確的設計定位。
（一）視覺感官特征
視覺感官的好壞決定了兒童能否繼續深入的體驗，因此視覺感官直接影響了兒童對事物的整體認知。中國科技館的口腔展區利用大型口腔模型，給兒童提供了一個通過看、摸、互動體驗等認知自己口腔的機會。在這個體驗過程中看是第一位的，兒童首先通過視覺上的“看”來進行初步認知，然后再通過感官的“摸”來進行整體判斷，最后再通過體驗來進行深入的互動。
（二）心里尺度特征
1. 大尺度
大型實物展品是吸引兒童的關鍵，芝加哥科學與工業博物館的交通館中展示了很多大尺度的實物展品。這個館實際上包括了“大火車的故事”、“萊特飛機”、“模擬飛行”幾個廳，里面有實物加模型的飛機、火車、汽車等。這些大的展品大多布置在一個或多個大型展示場所，場所內的展品和觀展的人群形成大小強烈的視覺對比，使人在整個場所內感到十分渺小，最終給人留下了深刻的印象。
2. 小尺度
根據人機工程學相關理論：兒童的親昵尺度為1m，公共距離為1-3m。由此數據可見符合兒童身體尺度和娛樂特征的設計，才能從根本上提升兒童的體驗，使兒童在相應空間中更加有親和感和安全感。這點在日本的眾多兒童相關的場所設計中都有較多體現。
（三）色彩認知特征
兒童對色彩的感知是很敏銳的，因此色彩的應用對于展示設計尤為重要，在兒童展區的設計中色彩的選擇決定著是否能夠激起兒童注意，是否能夠激發兒童的興趣。在調研統計中，兒童大多喜歡色彩鮮艷的物體，這種喜好隨著年齡的增長也會不斷地發生變化，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渡。一般來說，學齡前的兒童對某種色彩的偏好不是特別敏感，而學齡后男女兒童對色彩有較大的偏好，男孩較偏愛黃色、藍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、藍色。
四、當前兒童科普展示空間的現狀與出路
（一）當前兒童科普展示空間面臨著以下幾個問題
1. 整個展區大多以布置各種裝置為主，布局方式呈散點布局。在設計中設計者往往圍繞著如何把各個裝置布局到展區中而進行設計，對于兒童的活動特征和需求考慮欠缺。
2. 大部分兒童科普類場館的體驗形式和設計風格相似，忽略了“以人為本”的標準，不能給兒童帶來良好的體驗。
3. 設計手法單一，沒有考慮兒童走、跑、爬、登時的活動特征，把兒童展區的設計方式與普通展示空間的設計手法畫等號，大多只是考慮了簡單的色彩和外觀造型等視覺形象。
4. 在裝置設計上形勢與功能不能達到很好的統一，對于外觀的思考大于其實際功能的思考，次要功能的裝飾掩蓋了主要功能。
（二）對策與出路
在科普類展示空間設計中既要充分考慮兒童的生理、心里、認知等方面特征，又要充分考慮色彩、材料、體驗方式等。因此整理出一套適合兒童科普展區設計的原則和方法為兒童科普空間的設計提供理論支持與設計指導是十分必要的。
通用設計原則
1. 在保證展覽安全低碳的基礎上，開發新的體驗互動方式和展覽
內容，在整體設計中使展覽形式與內容相結合；
2. 從兒童易于接近、理解和體驗的基點出發，規劃展覽內容；
3. 發展個性，培養美感，促進創新思維和探索精神的發展；
4. 打破常規教育模式，注重自我能力的開發；
5. 重視兒童學習方式，兼顧兒童心理需要。
通用設計方法
1. 在整體空間形態設計時可以運用圓形、方形等幾何元素來增加空間的視覺識別性；
2. 展品設計時考慮盡可能與建筑形態相結合，增加攀爬等直接性體驗；
3. 合理運用整體展示場所的交通空間；
4. 適當考慮影音、多媒體、虛擬現實等空間的應用；
5. 充分考慮兒童的生理和心理特征，挖掘可以深度體驗的參與方式，營造形式生動、內容豐富的互動體驗情境；
6. 根據不同年齡段選用不同的色彩；
7. 在空間和裝置設計中要根據兒童活動特征考慮其安全性。
五、設計實踐——兒童尺度認知科普展示空間設計
本項目是關于科技館兒童展區的一個關于尺度認知的科普展示空間設計，整個展廳面積約200平，項目設計的主要針對人群定位于3-12歲的兒童。設計內容主要包含展示空間設計、展示裝置設計、展示框架與內容設計等。
整個展覽從兒童認知特征以及生理特征出發，針對兒童理解力和耐力有限，自由環境注意力集中時間短，對因果關系有天生的好奇心等問題進行深入分析，設計出方式活潑、易懂，具有故事性能夠聯系日常生活的科普認知展覽。整個展覽脈絡按照尺度與維度認知，尺度測量方法，大小尺度測量，測量與應用，時間與時空五部分；整個展覽通過16個展項分別講解了維度、角度、大小、尺子測量與應用，生活中常用尺度等；在整體色彩和形態設計上基于兒童的認知，運用了鮮艷的色彩和幾何的造型；在展示裝置設計中根據孩子活動的特征增加了很多攀和爬的活動，使兒童互動體驗更加具有趣味性。
（一）展覽主題與脈絡
（二）主要展覽內容
兒童展區主要分為六個部分內容——尺子的知識、維度的知識、角度的知識、生活中的尺度、尺度與原理、放大與縮小知識。
兒童展區主要的十二個大展項：
序廳
序廳在整個展覽過程中主要起到引入的作用。使用全息投影技術介紹從一維到多維空間變幻的法則，通過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孩子多維空間的想象力。
技術手段：全息投影、展板
尺子的世界
主要內容：介紹各種尺子的由來和使用方法。進入該展廳就像是進入了一個大的尺子的內部，內部主要展示各種測量工具（因為在生活中我們所接觸的測量工具大多只有三角板、直尺、圓規等基礎的幾樣工具除了這個之外還有更多的專業儀器，通過這次展覽也是讓更多的人認識更多的工具和使用的行業或場所。）可以拿出幾樣較安全的而又不常見的測量工具放在展臺上供觀眾體驗技術手段：視頻、展板、實物展示
尺子叢林
在尺子的世界外部設計了一塊供孩子自由穿梭和測量的場地，以一些簡單的基本元素和大小不一的尺寸比例吸引孩子去測量自己的身高。做游戲識角度
（1）秋千與角度
本展項主要用游戲娛樂的方式，使兒童在娛樂中感知角度的大小。在蕩秋千游戲中不斷地左右擺動角度的大小也隨之發生變化。突破常規展覽中觀眾與展品脫節的現象，在這里觀眾是整個展覽的學習者也是展項的不可缺少的組成部分。
（2）蹺蹺板與角度
通過上下壓動蹺蹺板，由于平衡發生變化中部的指針偏轉的角度也隨之發生相應的變化。
小小探險家
在本展項兒童以探險家的身份穿梭海陸空各種動物之間。以真實的比例尺度來體現人與動物的比例關系。展板的正面是真實的動物，反面是相應動物的尺寸比例和一些介紹。通過正反的比較讓兒童在體驗中找到自己猜測的動物尺度大小。
眼睛的秘密
主要介紹不同動物眼睛看事物會出現放大或縮小等不同的尺度關系。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，因為它們眼睛的水晶體彎曲程度無法改變。
巨人之眼
同樣一張圖片觀看的距離或放大縮小的倍數不用會產生不同的效果。例如一個很近的事物把它縮小就會變成很遠的事物。
神奇的放大鏡
圍繞幾個主題，觀眾在觀看的時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行觀看。從兒童自身的觀察物體的好奇心出發，兒童對于細小的物體的觀察往往會比成年人要仔細。
影子測距離
運用勾股定理的原理，當影子投射到地面上之后會得出一組數據，帶尺寸的標桿會有另一組數據。兩組數據收集完后，根據勾股定理計算得出斜邊的距離。也可以根據影子入射的角度和標桿的長度來測量影子的長度或斜邊的長度。
小小制作家
（1）主要運用一些現實的模塊化的積木來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實相同。
（2）運用一些帶比例尺的尺子模版來繪制一幅畫。例如動物、人物等。
時間之旅
本展區主要是以定時播放一部影片為主。影片的選擇是與時間空間或維度相關的理論或科幻影片。影片的播放時間15-20分鐘左右，播放間隔每小時一次。
觀看完影片后可以乘滑梯下去到出口。比比誰更快（展廳外部）
本展區觀眾可以運用多媒體交互技術選擇不同的動物比賽看誰跑得更快，在同樣的時間內最先到達終點者獲勝。
六、研究總結
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有所區別，它更強調互動體驗的特征，主題型兒童科普展示空間在設計上更加注重這一點，它從展品設計到展覽形式都不同與以往的設計，它更加注重整體的知識脈絡和觀展的體驗情境，強調在良好的體驗氛圍中引發科學啟迪和思考。
對于以上研究進行強調的同時，為充分驗證上述理念，對科技館兒童科普展廳提出了新的設計方案。在方案設計中結合上述理論研究，對展示空間、展品、展示內容等進行了多方面、多角度的分析，在整體設計中結合了觀眾需求、使用功能、認知特征等，旨在輕松愉快和自然的環境中傳達一種信息交流，創造出良好的體驗效果。
本研究只處于對兒童科普展示空間設計研究的初級階段，在實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計的通用原則，從這個角度上來看仍具有一定的價值。我期望通過本研究不僅能夠提高對兒童科普展示空間的認識，還能促進對科普展示空間研究的進一步發展與成熟。
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