基于参观者视角的科技馆展项设计评价———以上海科技馆“地震历险”展项为例 /韩育蕾

———以上海科技馆“地震历险”展项为例

—研究论文— doi:10.16703/j.cnki.31-2111/n.2018.05.006韩育蕾.基于参观者视角的科技馆展项设计评价———以上海科技馆“地震历险”展项为320-325. 科学教育与博物馆，2018（ 5）：

研究地球历史的‘天书’”；（4）“煤矿石油分布“”寻找优质煤”“海上采油”“陆上采油”“地震波探油模拟器”；（5）“张衡地动仪“”观察震波“”地震历险“”建筑与抗震”；（6）“火山景观“”火山剧场”；（7）“浅海生物标本“”绚丽多姿的浅海珊瑚礁“”浅海景观“”月亮与潮汐”；（8）“奇特的喀斯特地貌”；（9）“俯视上海“”上海变迁”。

如表 1所示，根据调查结果可知“，地壳探秘”展区中最受欢迎的五个展项分别是“地震历险“”火山景观”“磁悬浮地球仪”“时光隧道”“张衡地动仪”。“地震历险“”张衡地动仪” 两个展项为演示项目，其中“地震历险”展项为半小时一场，“张衡地动仪”展项为每小时一场，故观众参与度相对较低。下面就以“地震历险”展项为例，了解观众对于科技馆展项的参观需求及满意程度。 排名 1 2 3 4 5

（3）从事科学推理关注于科学探究与科学推理的技能， 这两者是密切关联的， 并且通常与概念性知识一起被同时考察。非正式环境为学习者提供机会参与真实性探究，这种探究没有覆盖特定内容的压力， 在工作人员的协助下学习者可针对科学现象进行自主探索和发现。

通过参与“地震历险”展项，只有极少数的观众（3.3%）能联想到预测地震的“张衡地动仪”，并大致说出它的工作原理。你知道张衡地动仪的工作原理吗？观众A：任何一方如有地震发生，该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中， 由此便可测出发生地震的方向。

观众B：力学上的惯性原理，可判明地震方向，并控制相应机关。观众 C：好像与地震波有关？观众 D：知道，但说不上来。观众 E：有争议，听说是伪科学。观众 F：不知道。（4）认同科学事业认同科学事业是指人们如何感受和认识他们自己在相关科学活动中的行事权， 这一变化通常反映在生活中学习者与他人的行为中。 当人们反省过去发生的事时， 能够回溯性地体验到一种主观意志或者归属感，这种感受与当前活动相关联，并通过想象投射到未来。 因此， 身份认同将影响科学参与和学习，引导学习者对科学实践的逐渐深入。

大多数观众都对“地震历险”展项比较认可，并表示会与他人分享。 3.3

综上所述“，地震历险” 展项对观众有一定的吸引力，并有助于观众掌握相关的知识，但是还存在一些缺陷：（1）成人观众与儿童观众对该展现的看法不同， 成人观众比较感兴趣， 而儿童观众则不太感兴趣，因此不适宜作为亲子活动；（2）虽说是一个很好的科学体验，可对于所学知识的引申，并没有起到启发的作用。问题与建议通过调查，我们不难发现，设计师的初期设想与实际运行存在着一定的差异。从观众反馈来看，上海科技馆“地震历险”展项可以说是一件较为成功的作品。但这个最受欢迎的展项，却不是参与度最高的那个，确实令人感到惋惜。 究其原因，这是过高的人气所导致的， 对此我们不得不采取发放预约 的措施来人控制 流量。鱼与熊掌不可兼得，如何才能让科学传播的效益最大化呢？笔者认为：场馆运行可按情况分为淡季和旺季。对于热门展项的管理，应据此稍作调整，实现“淡季做深、旺季做广”。 [1]胡学增.地壳探秘[M].上海：上海世界图书出版公司，2004. [2]菲利普·贝尔，布鲁斯·列文斯坦，安德鲁·绍斯，等.非正式环境下的科学学习：人、场所与活动[M].赵健，王茹，译.北京：科学普及出版社，2014. [3]郁红萍.从地震模拟平台的研制应用———谈科技馆普科 展

项发研 应重视的若干问题[J].科协论坛，2011（ 8）：41-42. [4]周文婷.让科普互动更多面———厦门科技馆“抗震集结号”

项目[J].中国科技教育，2014（2）：52-53. [5]王莉，显清，王恒.科学技术博物馆展品教育作用的评估[J].

中国博物馆，1989（4）：45-48. [6]郑念，廖红.科技馆常设展览科普效果评估初探科[J]. 普研

究， 2007（1）：43-46，65. （ 2018-09-02 收稿，2018- 10-25 修回）

冒泡排序算法的原理

1.1

数组 R的数据总数为 n， 将 R1…… Rn垂直排列，其中 Ri 为数组的第 i 个元素。 将数组中的数据视重为 量不同的气泡，根据“轻者在上，重者在下”的原则，从下往上互相比较，凡是违反原则的轻气泡，就使其向上“漂浮”，如此反复进行。1.2

如图 1所示，比较数组的第一个数R1 与第二个数 R2，若为逆序，即 R1>R2，则交换；比较数组的第二个数 R2与第三个数R3，若为逆序则继续交换；依次类推，直至 Rn- 1 与 Rn完成比较为止。 第一次冒泡排序结束后，最大的数被放置在最后一位。对前 n-1 个数进行第二次冒泡排序， 使第二大的数被安置在此时的最后一位。重复上述过程，共经过 n-1 次冒泡排序后整， 个排序流程结束。演示装置的硬件组成如图 2 所示， 冒泡排序算法演示装置包括展台模块、机械臂模块、移动平台模块和电。脑 2018， 4（5） Science Education and Museums

一致，并且极大加快了之后的运算速度。（2）图像二值化处理图像二值化处理是指通过选取适当的阈值，使得图像上的点非黑即白。 当图像的灰度值大于或等于阈值时，该像素的灰度值用 255 表示，即为白色；当图像的灰度值小于阈值时， 该像素的灰度值用0表示， 即为黑色。 图像的二值化减小了图像的数据量，有利于进一步分析处理，而且使得图像的轮廓更加清晰。（3）图像增强处理图像增强处理是指采用一系列技术去改善图像的视觉效果。根据不同的应用场合，我们对图像进行针对性处理，突出那些需要的图像特征，同时抑制不感兴趣的图像特征。3.2

光电检测具有电路设计简单、 检测信息速度快和成本相对低廉的优点。 冒泡排序算法演示装置根据光电检测的原理， 利用红外循迹传感器进行检测标记及定位。 红外循迹传感器根据红外线在不同颜色的物体表面反射强度的不同， 在机器人底座的行驶过程中向地面不断发射红外线， 当经过白色区域时红外线发生反射， 反射光被装在底座上的接收管接收；当经过黑色区域时红外线被吸收，底座上的接收管接收不到红外线。演示装置的算法实现当演示开始时， 摄像头先采集待排序物块的图像，再经过电脑处理，将待排序物块的顺序信息输送给控制器， 控制器控制装置移动以及调换待排序物块。当装置移动到第一个标记处时，若两个待排序物块需要调换位置， 则升降平台下降至与待排序物块同一高度处，机械爪抓取物块，升降平台上升， T 型 作者简介：王浩璇（ 1998—），男，研究方向为测控技术与仪器， E-mail: 634917708@qq.com。 修回）

doi:10.16703/j.cnki.31-2111/n.2018.05.008韦永琼.竺可桢物候教育诗学初探[ J].科学教育与博物馆， 2018（5）：331-335. 科学文化与

等的研究。 同时此前对竺可桢的教育理论与实践研究，仅止于其担任浙江大学校长期间的所作所为，从未真正理解其致力于生物气候学教育的意义与价值。2 竺可桢物候教育诗学的跨学科特性及其立足本土的方法论意识2.1 《物候学》在文献选取分析与观测数据统计相对勘上的跨学科性

竺可桢是我国物候学的创始人， 早在 20 世纪20年代就开始了相关研究。他在晚年与宛敏渭合著了《物候学》，全书分为七章：“什么是物候学”“中国古代的物候知识“”世界各国物候学的发展“”物候学的定律”“预告农时的方法“”一年中生物物候推移的原动力”“我国发展物候学的展望”。

《物候学》一书对于古代典籍中物候诗词记录的使用，所遵循的是一个严格的时间顺序。 从最早的《诗经》开始，接着是春秋战国时期的《管子》《左传》《吕氏春秋》，两汉时期的《礼记正义》《夏小正》《淮南子》《逸周书》，南北朝时期的《魏书》，唐宋时期李白、杜甫、苏轼、陆游等大文豪的诗词，乃至明清时期杨慎的《丹铅录》、王逵的《蠡海集》、焦宏的《焦氏笔乘》、顾炎武的《日知录》，等等。 除此，《物候学》一书还对我国古代农书中的物候内容进行了初步的梳理。 从北魏贾思勰的《齐民要术》，到西汉 胜之的《 胜之书》，东汉崔实的《四民月令》，再到元代鲁明善的《农桑衣食撮要》、孟祺等的《农桑辑要》、王祯的《农书》，明代徐光启的《农政全书》，等等。

就物候学而言， 竺可桢对我国古代节气与物候知识的演变源流有着独到的见解。 我国节气与物候的渊源非常古老，可追溯至先秦时期。据竺可桢的考证， 二十四节气是根据天文和战国时代所观测的黄河流域的气候而定下来的。二十四节气的名称，如雨水、惊蛰、清明、谷雨、小满、芒种等都是与物候有关的。 在春秋时代，物候只限于一年中二至（冬至、夏至）、二分（春分、秋分）和立春、立夏、立秋、立冬八个节气。 所以《左传》有“凡分、至、启、闭必书云物”等语。到了《礼记·月令》和《淮南子·时则训》里，已按二十节四 气分载物候了。

[1]143-144

竺可桢博览群书，从经史子集以及方志、日记、游记中搜集有关我国物候的记载， 研究历史时期的气候变迁，以 82岁的高龄完成了《中国近五千年来气候变迁的初步研究》 一文。 这篇论文先写成英

[2]文，后又写成中文，从查资料、计算、画图、写稿到抄稿全由他一人之手完成。这种勤劳治学的精神，值得后人学习。综上所述，竺可桢的物候学是古代诗词歌赋与地理气候学的结合， 或可称之为独成一家的古典生物气候学。2.2 中国古典文学与西方现代科学相结合的示范性特征

物候学在国际上已发展成为生态系统研究中的一门学科。 论及“生物物候的内在因素和外在

[1]71因素”，《物候学》一书中写道：古代诗人从原始的、自发的唯物主义歌唱生物物候是由内在因素所控制的，所以杜甫《腊日》诗：“腊日常年暖尚遥，今年腊日全冻 消。侵陵雪色还萱草，漏泄春光有柳条。 ”苏轼《惠崇春江晓景》诗：“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。萎蒿满地芦芽短，正是河豚欲上时。”柳条能漏泄春光，鸭能先知江水暖，这便表明物候推移是有内在因素起了作用。 唐宋诗人之所以能有如此直觉的感性认识， 也是由于他们审察事物之周密而勤快。 陆游晚年在浙江绍兴家乡，夙兴夜寐，几乎无时无刻不留心物候。 在《枕上作》诗里： “卧听百舌语帘栊，已是新春不是冬……”又在《夜归》诗里：“今年寒到江乡早，未及中秋见雁飞。 八十老翁顽似铁，三更风雨采菱归。 ”可见诗人之所以能体会动植物物候推移的本质，绝不是偶然的。

[1] 92 “不是偶然”就包含着某种必然，而这种必然又是什么呢？ 那就是以诗词歌赋的方式记录下古人对于大自然的认识，对于植物、动物随气候变化而发生变化的认识， 从而再到对人自身所产生影响的认识。 这无疑就是竺可桢所要追求的中国古今物候教育诗学。

俗话说道“：蒲柳之质，望秋先陨。 ”意思虽比是喻薄弱的东西容易摧折，但却说明了一个真理，即许多树木像水杨类，当寒冷天气未到以前，就已萧萧落叶了。植物之所以“未雨绸缪”，是因为它既们 不能走动，而内部又无调节温度的机制，所以就必须早做准备。一般阔叶树在夏末秋初的时候，初叶的叶端便不

（2）面向国际的民族文化自觉意识竺可桢从中国古籍里寻找古人是如何观测物候变化的，以此结合现代气象学、地理学、天文学等新兴自然科学的研究方法与结论而作出了中国物候学研究的范式。 这不仅是话语方式的全新表达，而且凸显了华夏民族的优秀品质。 这一研究方法与德国哲学家马丁·海德格尔的治学方法有着某种程度上的不谋而合。 马丁·海德格尔一生居住在乡间，他的存在论哲学也具有浓厚的乡土气息，对描述家乡自然风光的德语诗歌进行了存在论式的解读，得出了人依自然而居的本体存在论。 反观竺可桢， 每天亲自撰写日记， 坚持物候观测数十年。 这种由科学家主动运用古代典籍中的诗词物候描写， 从而揭示出我国古代自然哲学所具有的特定形式的做法， 可以说在世界科学史上是举世无双的创举。

正所谓“慎终追远，民德归厚矣。”竺可桢基于科学家个体的生长之地而去追求人类智慧的真理，饱含了一种历史传承的意识， 这种治学与研究的方法是可取的。 它指引着我们治教育思想乃至教育哲学的学者， 也应到古今中外的经典著作里去梳理相关教育论述。唯有如此，中国的教育学理论研究在知识的可靠性上才是有所保障的。 而它与指向现实教育问题的实证研究亦不相矛盾， 至于最终的理论与实践相结合，则是水到渠成的结果。 面向 21 世纪新时代的教育，我们要取过前人的接力棒，将这种具有民族气息、乡土气息的现代化、国际化教育模式传承与发扬下去。3 从自然哲学到自然存在论： 竺可桢的物候教育诗学

对人之存在本身的追问促使竺可桢去分析中国古代诗词中的物候变化， 揭示了其所内蕴的自然哲学属性。 人与自然既是对立的又是统一的， 自然即人，人即自然。 人是自然物候中的人，但同时也是

[4]物候变化的观察者、反思者。竺可桢的物候诗学实际上探究了人与自然之间的本质关系问题， 即自然存在论。人与自然的关系，不是直接经由“自然—人”或“人—自然”的方式获知，在此关系中必须要有一个中介：动物和植物。也就是说动植物与自然的关系是 直接的，气候变化在动植物身上能够直接体现出来，但人对自然的感知并不如动植物那么敏感而强烈。因此，比起动物植物而言，人与自然的距离较远。 这是本文将竺可桢所开辟出来的物候诗学向前推进的地方所在。

从竺可桢身上，我们可以看到一个富有诗意的科学家如何将他的文学功底展现于生物气象学研究中。 而这又有着什么样的教育本质呢？ 这是本文的研究重点也是难点所在。虽然竺可桢本人并不擅长于作诗，但他能够灵活运用古诗词，对之进行物候学衍生。这种对古诗词中物候诗句的评论又是带有教育性质的，一是农业播种教育，二是关于生物随气候变化所改变的科学知识教育，三是人类物候学方面的新兴学科教育。这三种可统称为物候教育诗学。结语首先，气候变化是人类面临的共同问题。关于气候变化的教育不仅能开阔青年学生的眼界， 提高其环境素养， 更有于助 提高其研判能力及应对复杂事物的能力。 这实际上是一个观察动植物随气候变

[5]化给人带来的教育思考的永恒主题。

其次，物候学的英文“phenology”，来自希腊语“phaino”（显现）和“logos”（学习）。 它是对周期性生物现象的科学研究，如与气候状况相关的植物开花、动物迁移。可以说，物候学在某种程度上与现象学有着“同声相应，同气相求”的内在亲缘性。通过竺可桢的物候诗学研究， 我们能够知道我国自先秦以来的大陆文明是如何在诗词歌赋中得以体现的， 这种人文与自然的本体性融合透露出的是完全不同于西方诉诸宗教神学的中国存在论。

最后，本文以竺可桢的物候学探究为根基，融合中国古诗词研究与生态环境研究，是气象学、文学与教育学三门学科就此主题上形成的交叉研究。 初步建构了竺可桢物候教育诗学的框架结构及其脉络，以期寻获一种居于人文暨科学文本解读的路径，从而找到我国古代自然哲学观究竟是如何体现于物候诗词中的，并将之条分缕析地总结归纳，最终用以指导当前生文态 明建设的教育实践。