衍生現(xiàn)實技術(shù)介入科技博物館科學(xué)普及功能探析

薛敬軒，李敏敏

（四川美術(shù)學(xué)院，重慶 401331）

1 科技博物館科學(xué)普及的嬗變

1.1 傳統(tǒng)科技館科學(xué)普及

最早的科技館以其收藏職能為主，沒有脫離博物館源自貴族典藏的習(xí)慣，主要以靜態(tài)藏品為主要研究對象，旨在為城市精英進(jìn)行科學(xué)啟蒙和教育。蒙丘爾·康韋在1882 年出版的《南肯辛頓游記》中清晰地展示了圍繞南肯辛頓博物館成立的知識興趣點，因為有系統(tǒng)地組織起來的藝術(shù)品能夠展示文化差異和變化的各個方面。這種興趣是有些令人反感的，它清楚地表明了一種知識帝國主義的形式，把殖民地領(lǐng)土并入一套統(tǒng)一的社會發(fā)展法律體系[1]。

20 世紀(jì)后半葉，博物館面臨著一種觀念問題，即文物應(yīng)該脫離最初所有權(quán)與使用背景，在另一種具有更高權(quán)威的意義背景下展出。此時科技館受到年輕群體青睞，基礎(chǔ)多媒體技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)展陳的動靜結(jié)合，傳統(tǒng)參觀者展教模式開始變化。且主要針對城市人口開展科學(xué)普及教育，相應(yīng)的教育目標(biāo)、方法與策略也呈現(xiàn)這類人群的需求特征。

21 世紀(jì)的頭十幾年內(nèi)，信息技術(shù)更迭為科技博物館展陳的互動性、多層次性提供了新的可能，且“人主導(dǎo)”的科技展覽意識已成共識?；诱龟惙绞揭哑毡閼?yīng)用，通信技術(shù)與電子訊息流通發(fā)展作為這個時代的主要技術(shù)特色，一方面對展陳傳感方式進(jìn)行迭代升級；另一方面有利于提升溝通交流，也越來越強(qiáng)調(diào)科技展陳的社區(qū)互動的理念與方式。此外，20 世紀(jì)80 年代以來，國際上對科普目標(biāo)從單純知識獲得轉(zhuǎn)向科學(xué)知識及科學(xué)方法論與精神意識等方面的躍遷，科技館通過加深展覽展陳主題的理論研究，進(jìn)而加強(qiáng)對于觀眾科學(xué)綜合素質(zhì)的提升，以此回應(yīng)STEM 以及與科研機(jī)構(gòu)互動關(guān)系轉(zhuǎn)變。

1.2 當(dāng)下科技館與科學(xué)普及需求

2007 年國際博物館協(xié)會將教育作為博物館的首要職能，即強(qiáng)調(diào)博物館科普功能對提升社會層面的綜合文化素質(zhì)水平方面的作用。國家文物局于2023 年8 月18 日發(fā)表的《國家文物局關(guān)于進(jìn)一步提升博物館講解服務(wù)工作水平的指導(dǎo)意見》中強(qiáng)調(diào)講解服務(wù)相關(guān)的問題，提及其服務(wù)質(zhì)量與水平的提升與規(guī)范，以滿足當(dāng)下的文化需求供給。可見當(dāng)下博物館在推進(jìn)文化事業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)以及提高社會文明程度和文化傳播力等方面承擔(dān)著更為廣泛的公共角色與責(zé)任。

當(dāng)下的科技博物館的展陳技術(shù)較為普遍的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實等技術(shù)作為科普展陳的手段。在新時代下如何運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化博物館服務(wù)水平，使之走上科普發(fā)展之路，是目前推動博物館持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵問題[2]?？萍拣^應(yīng)以學(xué)術(shù)研究為基點，批判性視角與社會問題聯(lián)動，注重協(xié)同共創(chuàng)，結(jié)合新型技術(shù)應(yīng)用于科學(xué)普及，以此滿足大眾文化需求。

2 衍生現(xiàn)實技術(shù)

2.1 技術(shù)迭代現(xiàn)狀

展陳技術(shù)不斷進(jìn)步，多媒體技術(shù)突破二維模型局限，3D 技術(shù)成為展陳的一項底層技術(shù)支撐，使得全景投影、全息投影、3D 投影等技術(shù)得以應(yīng)用。交互技術(shù)的發(fā)展從初始的AR 轉(zhuǎn)向VR、MR 熟練應(yīng)用，為展陳由實轉(zhuǎn)虛提供路徑。人工智能更具人性化，成為科技館科普體驗中交互的補(bǔ)充。交互技術(shù)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)，借助產(chǎn)品實現(xiàn)展陳傳播的跨時空化，突破時空與效率限制，提高科普覆蓋率。

2.2 衍生現(xiàn)實技術(shù)特點

衍生現(xiàn)實技術(shù)基于跟蹤注冊技術(shù)，而有別于傳統(tǒng)單向、機(jī)械性的交互感受，包含增強(qiáng)現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實與混合現(xiàn)實（即AR、VR 和MR）。早期該技術(shù)應(yīng)用集中在AR 上，采用智能識別技術(shù)體系，將識別方式同展品架構(gòu)，結(jié)合3D 影像進(jìn)行互動，重新定義觀眾與展品的關(guān)系。VR 技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)觀眾展教體驗。MR 應(yīng)用尚處于起步階段，主要圍繞AR、VR 進(jìn)階性應(yīng)用，并結(jié)合其他技術(shù)與媒介打造虛實世界。科普教育在5G 時代又有了線下與線上以及二者結(jié)合的形態(tài)。目前，博物館主流的交互設(shè)計模式有：手勢觸控、動作捕捉、眼動追蹤、多模態(tài)互動、游戲互動[3]。

2.3 科技館科普優(yōu)勢與技術(shù)契合

科技館收藏是其獨特資源，也是科技館科學(xué)普及的特色所在，線上線下展陳是科技館最主要的傳播方式?？萍拣^展品主要包含標(biāo)本類別的靜態(tài)陳列型展品；科技文物、材料、機(jī)械設(shè)備等實物或模型，以及動、靜或動靜結(jié)合展陳方式的展品和動態(tài)展陳下的展品。展覽中結(jié)合展陳主題的語境可以把教育活動設(shè)計為一場科學(xué)實驗，同探究式、引導(dǎo)式的教學(xué)模式結(jié)合，從而將知識獲取方式從間接轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯印?/p>

因技術(shù)增強(qiáng)了觀眾學(xué)習(xí)體驗氛圍感與直觀性，展品、體驗過程與學(xué)習(xí)模式是增長共進(jìn)的關(guān)系，所以衍生現(xiàn)實技術(shù)可以使觀眾對直接經(jīng)驗獲取更高效。正因此契合所在，如若當(dāng)下的衍生現(xiàn)實技術(shù)無法更好地為科普教育服務(wù)，反而是弱化收藏與展陳優(yōu)勢而失去其主要的競爭力。

3 衍生現(xiàn)實展陳同科普體驗的路徑結(jié)合

20 世紀(jì)80 年代以來科學(xué)普及目標(biāo)與追求的轉(zhuǎn)變，博物館教學(xué)目標(biāo)有了更加具體的內(nèi)容層次，分別包括知識與技能、過程與方法，以及情感、態(tài)度、價值觀。對于科學(xué)普及的內(nèi)容層次的追求不僅僅是當(dāng)下博物館科普工作從傳統(tǒng)單向、說教式供給的知識模式的一種變化，還是對博物館知識傳播過程中對STS 等科學(xué)文化內(nèi)涵追求的回應(yīng)?；谏鲜鲅苌夹g(shù)的內(nèi)涵，將分別結(jié)合該教學(xué)目標(biāo)的三個層次，進(jìn)行分層分析衍生技術(shù)路徑同博物館科普的融合過程。

3.1 展品延展，放大鏡式觀察

知識與技能——科技知識，如作用方與反作用力定律、遺傳中的相似性與差異性等，獲取、處理、運用信息與知識的技能和實驗、觀察、計算、操作、制作等技能[4]。第一層教育目標(biāo)主要對展品提出的要求集中于其自身的觀察所得出的結(jié)論，包含了科學(xué)原理、科學(xué)知識等。在VR 技術(shù)的支持下，展品不僅可以突破傳統(tǒng)觀看的細(xì)節(jié)不足的限制，還可以被虛擬技術(shù)還原得更為細(xì)致完整。

在2022 年故宮的“V 故宮”項目中還原了乾隆皇帝的理想退休場所“倦勤齋”，3D 技術(shù)結(jié)合故宮建筑數(shù)據(jù)，使用VR 眼鏡便可沉浸其中。VR 技術(shù)將建筑內(nèi)飾特色修復(fù)，集中東五間、西四間的內(nèi)檐部裝飾。藏品細(xì)節(jié)得到精確放大，科普體驗不再局限固定距離而無法具身感受。VR 復(fù)原后觀眾能重新細(xì)致觀看東五間的竹黃工藝制作的裝飾和雙面繡，以及西四間的170 平方米的通景畫。曾經(jīng)倦勤齋的通景畫破損嚴(yán)重，VR 技術(shù)一定程度上彌補(bǔ)展品歷史的缺憾。修復(fù)后的通景畫又可以1∶1 還原于VR 世界中，從而將其形色質(zhì)感、歷史故事呈現(xiàn)。VR 技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了文物的展陳效果，還可以消解傳統(tǒng)博物館文物保護(hù)和文物展陳之間的矛盾。

3.2 沉浸接觸，跨時空式在場

過程與方法——科學(xué)探索過程，包括發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想或假設(shè)、設(shè)計方案和制定計劃、實驗和收集證據(jù)、分析歸納、交流討論、評估總結(jié)、得出結(jié)論等階段性過程；科學(xué)的學(xué)習(xí)方法、研究方法和科學(xué)實驗、科學(xué)考察的方法等。在第二層教育中，更注重展品傳達(dá)科學(xué)家經(jīng)歷的過程，實用的方法以及理論、產(chǎn)品、技術(shù)等被發(fā)現(xiàn)發(fā)明的環(huán)境。單純的觀察進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為對過程的捕捉，意味著同一展陳景觀下的展品需要發(fā)生聯(lián)系，以向觀眾傳達(dá)“獲取”這一流程的內(nèi)容。衍生現(xiàn)實技術(shù)更新展覽視聽語言，觀眾可以多方位、多感知、多層次地體驗各種科學(xué)場景，技術(shù)使其身臨其境已可以完全實現(xiàn)。此外，在物聯(lián)網(wǎng)的背景下，觀眾的科學(xué)普及在場感得到時空的突破，在場感是指在經(jīng)由技術(shù)創(chuàng)造的虛擬環(huán)境中具備的主觀心理感受，往往體現(xiàn)在與虛擬對象互動時產(chǎn)生與真實對象互動時的心理相似性[5]。衍生現(xiàn)實下的展陳基于物，超越物得到心理相似性而增強(qiáng)觀眾科普中的知識獲取力度。

2019 年，湖南省博物館和湖南移動共同打造了全球第一個5GXR 博物館。5G 技術(shù)速度和3D 全息視頻拍攝、3D 全息直播演出、5GXR、NGIE 技術(shù)等的結(jié)合，湖南省博物館可以走出湖南省，走進(jìn)社區(qū)、高校、商場等地方。觀眾借助VR 眼鏡，可以隨時隨地漫游于兵馬俑和金字塔之中，挖掘古跡的秘密。原研哉在《設(shè)計中的設(shè)計》中強(qiáng)調(diào)過五感設(shè)計的發(fā)展趨勢，科技館科學(xué)普及通過衍生現(xiàn)實技術(shù)使得大眾體驗從觀感轉(zhuǎn)向聲感、觸感、味覺和嗅覺上。衍生現(xiàn)實技術(shù)支撐著博物館科普的五感展陳體驗，不僅拓展博物館存在的邊界，還將觀眾的身份從旁觀者轉(zhuǎn)變?yōu)闅v史的參與者，完成知識感受與獲取的過程，比起傳統(tǒng)二維媒介的感受更為豐滿。

3.3 精神追求，展覽教育耦合

情感、態(tài)度、價值觀——科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思想、科學(xué)的認(rèn)識論和方法論、科學(xué)的價值觀、對科技與社會關(guān)系的認(rèn)識、對人與自然關(guān)系的認(rèn)識等，其中包括好奇心、尊重實證、批判的思考、對變化的世界敏感、理性精神、求真求實精神、探索精神、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊精神等。第三層教育目標(biāo)主要針對科學(xué)普及的精神追求，包含科學(xué)精神傳達(dá)和觀眾情感滿足。當(dāng)下科技博物館展教效果仍存在不足，正如國際著名科技博物館專家詹姆斯·布雷德伯恩批評的那般，展陳思路局限在“科學(xué)性、知識性與趣味性結(jié)合、互動性、體驗性”上，正因如此科技館展教價值就無法實現(xiàn)。而高水準(zhǔn)的學(xué)術(shù)研究是科技館展教的起點，為了更加良好的科普體驗，以精神為目標(biāo)，追求展教耦合是必然的選擇。策展思路需要基于新的跨學(xué)科科學(xué)理念與要求背景下，考慮科普展陳的理論點切入、敘事結(jié)構(gòu)建構(gòu)等問題。

2015 年西班牙巴塞羅那海事博物館推出“7 艘船，7 段口述史”半永久性展覽。從不同時代的7 艘船、7個小人物與7 個故事描述人類、科技與社會的關(guān)系，且進(jìn)一步揭示航海技術(shù)、國家歷史等內(nèi)容。展覽的7個部分采用視頻媒介結(jié)合實物與模型進(jìn)行展示，巴塞羅那海事館選擇了多個獨特的切入角度，即由歷史上或現(xiàn)代社會中與大多數(shù)觀眾所處社會階層想接近的人物作為主角，來講述這“7 段口述史”[6]。展覽價值在于對人及人相關(guān)的社會、歷史背景的關(guān)注，以此脫離物品關(guān)注的展陳模式，促進(jìn)觀眾歷史知識與生活風(fēng)貌的理解。同時，視頻與展品構(gòu)成聯(lián)系，建立起展區(qū)相關(guān)的大時代樣貌與小人物命運的結(jié)合。以小人物講述大時代的故事，作為這次展覽在展教耦合實踐上的匠心獨到之處。于當(dāng)下的反思價值不僅僅在于展教耦合所采取的切入點與科普傳播敘事性建構(gòu)，還提醒著當(dāng)下科學(xué)博物館的策展人，技術(shù)媒介的升級并不該成為展品理論研究到科學(xué)精神傳播和觀者情感認(rèn)同的阻礙。即應(yīng)該關(guān)注科普展教的技術(shù)與藝術(shù)的融合，學(xué)理研究與敘事建構(gòu)的結(jié)合，從而讓科技館教育功能更好地符合跨學(xué)科背景下的教育要求。

4 結(jié)語

衍生現(xiàn)實技術(shù)滲透進(jìn)博物館，不僅重塑博物館展陳的形態(tài)，也在改變觀眾的行為。從某種角度來解讀2022 年國際博物館協(xié)會對博物館定義中的一些相關(guān)概念與行為的強(qiáng)調(diào)，例如“可及性”“多樣性”“社區(qū)參與”等，技術(shù)的進(jìn)步也在擁簇著這些內(nèi)容的涌現(xiàn)。

在梅洛·龐蒂看來，身體的直覺本性對感覺材料進(jìn)行了構(gòu)建和塑造，人類較高的思想過程也是建立在身體的直覺框架基礎(chǔ)上的，可以將其理解為“思想不是依據(jù)自身，而是依據(jù)身體來思考”。在此意義上，衍生技術(shù)放大的不是展陳本身，而是展陳過程中的觀眾身體。技術(shù)將不斷發(fā)展，科技館仍需時刻保持對知識理論、新技術(shù)媒介及其應(yīng)用問題的關(guān)注，從而時刻優(yōu)化博物館科普工作，帶來更好的觀眾體驗。