神經(jīng)教育學(xué)視角下的科技館兒童科普展覽設(shè)計

李 贊

兒童是科學(xué)普及工作的主要對象之一，也是科技館的主要觀眾群體。以互動展品、活動為主的兒童科普展廳，創(chuàng)設(shè)符合兒童特色的展示環(huán)境，發(fā)揮科技館的科學(xué)性、互動性、趣味性等特長來設(shè)計展品；著力為兒童打下科學(xué)啟蒙的基礎(chǔ)，又為兒童的全面成長創(chuàng)造條件；既吸收兒童教育和兒童心理研究成果，也同步于國內(nèi)科學(xué)課程改革的政策指引。中國科技館新館“兒童科學(xué)樂園”展廳總面積3900m2，自2009年開館至2018年封閉改造的9年中接待觀眾超過745萬人，可見觀眾對兒童展廳的喜愛。近年來，隨著社會生活水平提高和家長對兒童社會活動的重視，商業(yè)機構(gòu)開辦的大型兒童早教中心、游樂場所、職業(yè)體驗館等蓬勃發(fā)展，其中有些機構(gòu)也借鑒了一些科技館兒童展覽的互動體驗形式；各類綜合或?qū)I(yè)博物館開始轉(zhuǎn)變單一的靜態(tài)陳列方式，陸續(xù)開辟了適合學(xué)齡前兒童的專門活動區(qū)；老牛基金會等社會公益組織也引進美國兒童博物館教育理念和運作模式，建成了老牛兒童探索館等綜合性兒童博物館。各類兒童活動場所的快速發(fā)展，既給科技館帶來了壓力和挑戰(zhàn)，更帶來了新的啟發(fā)。

中國科技館“兒童科學(xué)樂園”展廳2019年6月完成更新改造后全新亮相，在新展廳設(shè)計過程中，項目組參考教育部發(fā)布的相關(guān)規(guī)范指導(dǎo)文件，充分吸納神經(jīng)教育學(xué)等先進的科學(xué)教育研究成果，遵從兒童身心發(fā)展規(guī)律，鼓勵兒童進行探究式學(xué)習(xí)，力求讓兒童在快樂參與過程中獲得直接經(jīng)驗，實現(xiàn)動手、動腦和動情，發(fā)展和保持對周圍世界的好奇心和對科學(xué)活動的熱愛，促進兒童科學(xué)素養(yǎng)的形成，提高兒童的創(chuàng)造能力和實踐能力，培養(yǎng)使兒童終生受益的決策能力。

一、 來自神經(jīng)教育學(xué)的啟示

傳統(tǒng)的教育學(xué)領(lǐng)域主要對學(xué)習(xí)進行思辨性的討論，較少用科學(xué)的方法來收集數(shù)據(jù)，而目前人類學(xué)習(xí)科學(xué)的研究在整合認知心理學(xué)、教學(xué)設(shè)計、計算機信息技術(shù)與智能系統(tǒng)的研究方面取得了一些進展[1]，將腦功能、腦結(jié)構(gòu)與行為的研究相結(jié)合，因此神經(jīng)學(xué)與教育學(xué)的結(jié)合構(gòu)成了當前國際教育研究的重要議題之一。1986年出版的《腦、認知與教育》一書(Friedman，Klivington，and Peterson，1986)，第一次將腦科學(xué)、認知科學(xué)與教育學(xué)這三個領(lǐng)域整合在一起，體現(xiàn)出“心智、腦與教育”這個新興研究領(lǐng)域的核心思想。從因“材”施教的教育實踐逐步向因“腦”施教的方向發(fā)展，不只考慮受教育者的個體差異，更進一步精確到個體當前階段的認識能力、情緒水平、行為模式等特征的量化評價，并以之為指導(dǎo)提供與受教育者的個性特征和發(fā)展階段相適應(yīng)的教育服務(wù)產(chǎn)品。

2017年4月，中國認知科學(xué)學(xué)會神經(jīng)教育學(xué)分會在南京成立，代表了我國神經(jīng)教育學(xué)發(fā)展的新階段。2017年6月召開的“教育研究：目標、對象、方法及其特殊性”國際會議上，多位專家探討了國際教育研究和本國教育實踐的進展。韋鈺認為，信息時代的到來導(dǎo)致了知識與社會各個方面的關(guān)系日益密切，也催生了以應(yīng)用為目的和效果的“轉(zhuǎn)化學(xué)科”的產(chǎn)生，神經(jīng)教育學(xué)就是這樣的新興學(xué)科。神經(jīng)教育學(xué)以神經(jīng)科學(xué)、心理科學(xué)和認知科學(xué)為理論基礎(chǔ)，運用生物醫(yī)學(xué)工程和神經(jīng)信息工程的手段，進入教學(xué)實踐，從而達到教學(xué)目的；研究方法以實證為基礎(chǔ)，采用統(tǒng)一的科學(xué)概念和模型體系；研究的問題來源于教育實踐，其研究目的在于推進教育實踐，接受教育實踐成效的檢驗，從而對教育政策的制定、教學(xué)改革和教師培養(yǎng)、人的智能發(fā)展與評測等產(chǎn)生深遠影響。周加仙認為，教育神經(jīng)科學(xué)已經(jīng)成為了教育研究的新前沿話題，它將神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)和教育學(xué)整合起來，將學(xué)習(xí)者的外在行為表現(xiàn)、內(nèi)在心理過程和內(nèi)在生理機制統(tǒng)一起來，實現(xiàn)對完整人的研究和培養(yǎng)[2]。

(一) 教育促進兒童腦的建構(gòu)

兒童在出生時腦的體積大致為成人腦的50%，到5歲左右已經(jīng)增加到成人腦的90%。嬰兒出生之后，大腦每分鐘會產(chǎn)生近200萬個突觸，這些突觸的連接最初是雜亂的；在以后的發(fā)育過程中，不同區(qū)域的突觸會在不同的時間里被剪除，這個剪除的過程是神經(jīng)元連接優(yōu)化的過程。

按照皮亞杰對兒童認知發(fā)展過程的劃分，2～7歲為前運算階段，然后進入具體運算階段，這個階段正處在由近及遠、由表及里、由片面到全面、由淺入深、由絕對到相對的認知發(fā)展過程中[3]。這個過程建構(gòu)的過程即神經(jīng)突觸聯(lián)結(jié)和剪除的過程，并不是像皮亞杰最初所認為的自發(fā)、自主、不可干預(yù)的，而是受先天基因和后天環(huán)境的共同影響，如果外部的環(huán)境不提供合適的刺激，他們就會失去發(fā)展的機遇[4]。

(二) 科學(xué)概念形成的神經(jīng)基礎(chǔ)

學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)是長期記憶的形成，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了長期記憶形成的分子機理。腦在受到刺激后會發(fā)生一系列蛋白溢出彌散、加固突觸的復(fù)雜過程，腦中的記憶是在不斷建構(gòu)的，神經(jīng)回路和功能系統(tǒng)也在不斷重構(gòu)。這個建構(gòu)過程和外界的刺激以及獲得的經(jīng)驗有關(guān)，同時又是連續(xù)的，學(xué)習(xí)新的知識是在原有記憶的基礎(chǔ)上進行的，因此在兒童科學(xué)教育中強調(diào)要從兒童原有的初始概念出發(fā)。

Dunbar用腦科學(xué)的實驗證明了早期學(xué)習(xí)的重要性，讓電腦的屏幕依次顯示不同物體的自由下落過程，要求受試者按下按鈕判斷兩個球下落的速度是否一樣，同時用功能核磁共振腦成像儀對受試者的腦部進行實時成像，根據(jù)受試者不同腦區(qū)的激活狀態(tài)，判斷是否發(fā)生了認知沖突。實驗結(jié)果顯示，成年人在沒有接受嚴謹?shù)目茖W(xué)教育時，仍然持有伽利略以前的關(guān)于自由落體運動的錯誤概念。物理系大學(xué)生雖然已經(jīng)接受了有關(guān)自由落體的正確概念，但他們在看到錯誤的圖像時，內(nèi)側(cè)前額皮層也是被激活的，說明認知沖突仍然存在。根據(jù)實驗結(jié)果，Dunbar提出了一種新的觀點，認為物理系的學(xué)生雖然建立了新的正確的科學(xué)概念，但實驗顯示他們的知識并沒有重構(gòu)，而是在接受了新的知識、激活正確的概念以后，抑制了他們原來的前概念。這和目前在教育界流行的維果斯基社會建構(gòu)主義的結(jié)論并不完全一致。建構(gòu)主義的教學(xué)理論認為，在接受了新的教育以后，學(xué)生的科學(xué)概念是被重新建構(gòu)了[5]。

這些結(jié)果對教育有什么意義呢？首先我們知道了，在學(xué)生學(xué)習(xí)新的科學(xué)概念的過程中，有腦中發(fā)生的生物過程相伴。而腦中存在的抑制機制造成了學(xué)生接受新概念的困難。其次，學(xué)生在某些方面具有的前概念始終不會完全消失，即使在他們接受了良好的教育，了解了新的正確概念以后，這些舊的錯誤概念只是被抑制了，而不是被消滅了，原有的知識并沒有被重構(gòu)。因此，應(yīng)該在兒童具備認知能力的階段，盡早對兒童進行科學(xué)教育，幫助他們建立正確的科學(xué)概念。

(三) 社會情緒能力的培養(yǎng)

腦科學(xué)研究揭示，人的心智至少包括認知、情緒和決策，它們之間是相互聯(lián)系、相互影響、密不可分的。良好的情感、社會能力和認知能力共同組成人才發(fā)展基礎(chǔ)，當前社會比以往更強調(diào)溝通協(xié)作，兒童社會性發(fā)展的重要性絲毫不亞于思維的發(fā)展?！吧鐣院颓榫w能力養(yǎng)成(Social and Emotional Aspects of Learning， SEAL)”，是由國際機構(gòu)“促進社會情緒能力學(xué)習(xí)合作組織(the Collaborating to Advance Social and Emotional Learning,簡稱CASEL)”于1994年正式定義[6]。社會情緒能力主要包括：正確地評估自己、調(diào)節(jié)自己的情感、激勵自己、能了解別人的情感、善于處理人際關(guān)系等方面。對兒童成長過程的腦核磁影像研究表明，最先發(fā)展的腦區(qū)是負責(zé)感知、語言和情感的腦區(qū)，負責(zé)邏輯推理的腦區(qū)是最后才發(fā)展成熟的，因此早期語言、感知和社會情緒能力的發(fā)展奠定了兒童以后發(fā)展的基礎(chǔ)。而且，早期對兒童的虐待、忽視以及長期的慢性壓力, 會改變海馬區(qū)皮質(zhì)腎上腺素受體表達的外顯基因調(diào)控,在腦中留下痕跡，通過HPA軸影響兒童的激素系統(tǒng)以及他們對應(yīng)激的反應(yīng)，并導(dǎo)致許多問題的產(chǎn)生，如肥胖、心血管疾病、記憶減退、精神疾病、自殺等，這些影響會一直持續(xù)到成年。因此不僅對兒童，更應(yīng)該向家長警示早期教育和關(guān)愛的重要性。

兒童的社會情緒能力只能通過社會實踐活動來培養(yǎng)，對兒童來說，科學(xué)實驗活動是最適宜引入課程并系統(tǒng)地進行學(xué)習(xí)和體驗的社會實踐活動?！白鲋袑W(xué)”科學(xué)課程的內(nèi)容標準率先引入社會情緒能力培養(yǎng)的內(nèi)容，并在實踐中取得了良好的效果[7]，這也同樣應(yīng)在場館科學(xué)教育中體現(xiàn)。

二、 兒童展廳目標觀眾分析

中國科技館原“兒童科學(xué)樂園”設(shè)計目標觀眾為3～10歲兒童，相當于幼兒園到小學(xué)四年級階段。這一設(shè)計主要延續(xù)了二期兒童展廳(2000年建成)的設(shè)置，當時國內(nèi)還沒有科技館設(shè)置獨立的兒童展區(qū)，只能借鑒一些國外兒童科技館、兒童博物館的經(jīng)驗，這些場館很多是作為青少年活動場所運行，并不是綜合性科技館中的一部分，適應(yīng)觀眾的年齡段設(shè)置范圍較大，有的甚至達到2～12歲的跨度，由此確定了當時3～10歲兒童的年齡定位。

隨著全社會早期教育意識的提高和各種兒童活動場所的建立，家長越來越愿意帶低齡兒童到科技館、博物館等公共場所活動，因此到訪的低齡觀眾明顯增加。但是由于目前服務(wù)對象年齡跨度過大，適應(yīng)9～10歲兒童的展品太少，使這部分兒童觀眾參觀收獲較少。

項目組于2017年隨機統(tǒng)計了到“兒童科學(xué)樂園”展廳參觀的2225名兒童觀眾的年齡情況，得到以下數(shù)據(jù)：3～8歲占79.5%，3歲以下和8歲以上的分別只占10.3%和10.2%(見圖1)。9歲以上兒童通常是陪同弟弟妹妹來，而且停留時間也很短；訪談中普遍反映適應(yīng)他們的項目太少、內(nèi)容過于簡單，認為自己更適合到主展廳參觀。

圖1 原“兒童科學(xué)樂園”展廳觀眾年齡調(diào)查統(tǒng)計(2017年)

學(xué)校課程設(shè)置方面，我國2003年發(fā)布的《全日制義務(wù)教育科學(xué)(3～6年級)課程標準》(實驗稿)即只針對3～6年級內(nèi)容，沒有對1～2年級提出要求。2017年2月發(fā)布的新版《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》[8]將1～2年級作為第一階段，其內(nèi)容和形式都與3年級以上有所區(qū)別。美國從“2061計劃”到《新一代科學(xué)教育標準》一直將幼兒園至12年級兒童課程劃分為4個階段制訂學(xué)習(xí)目標，其中第一階段即為幼兒園至小學(xué)2年級，第二階段為3～5年級。學(xué)?？茖W(xué)教育的這種設(shè)置充分考慮了兒童認知和發(fā)展的階段不同，更有針對性地制定目標。

在早期兒童教育領(lǐng)域，在聯(lián)合國兒基會的項目中包含0～8歲的兒童，美國早期兒童教育學(xué)會NAEYC也將0～8歲列入范圍。根據(jù)教育專家的建議，0～3歲兒童的早期教育主要是家庭的責(zé)任，沒有人能替代父母的作用，不建議作為科技館的主要目標受眾。

根據(jù)以上分析，結(jié)合觀眾調(diào)查數(shù)據(jù)，將新“兒童科學(xué)樂園”展廳的觀眾定位調(diào)整為：3～8歲兒童及陪同前來的家長。

三、 神經(jīng)教育學(xué)視角下“兒童科學(xué)樂園”設(shè)計

(一) 教育目標設(shè)置

自1961年弗蘭克·奧本海默(Frank Oppenheimer)創(chuàng)建探索館以來，各國對科技館的重視與日俱增。科技館的設(shè)計理念大多將激發(fā)公眾對科學(xué)的好奇心或興趣作為目標愿景，如探索館將“通過創(chuàng)造一系列充滿活力的展品去點燃觀眾的好奇心”作為目標，加拿大安大略科學(xué)中心的宗旨是“激發(fā)公眾終身學(xué)習(xí)的好奇心和探索欲，啟迪大眾智慧、創(chuàng)新與挑戰(zhàn)、思想交流與碰撞”，韓國國立兒童科學(xué)館則將滿足“對科學(xué)知識的渴求以及啟發(fā)青少年科學(xué)興趣”視為己任。面對科技進步和生活所需的技能快速轉(zhuǎn)變，我們無法預(yù)知現(xiàn)在的孩子將來需要利用什么知識去解決什么問題。科學(xué)教育的目標不能僅滿足于傳達具體的知識，而應(yīng)圍繞科學(xué)核心概念，為兒童建構(gòu)自己的認知體系和社會情緒能力打下基礎(chǔ)，直至形成初步的科學(xué)思維和決策能力。以達到激發(fā)科學(xué)興趣和好奇心、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和實踐能力、啟迪思考和想象的總體目標。

要通過生動有趣的互動過程和環(huán)境設(shè)施激發(fā)兒童好奇心，進而培養(yǎng)科學(xué)興趣，促進對科學(xué)活動的熱情。從教育促進兒童腦的建構(gòu)可以認識到，兒童的階段發(fā)展不是自發(fā)的，而是需要適當?shù)耐饨绛h(huán)境刺激。因此，場館的展覽設(shè)計中要根據(jù)兒童行為習(xí)慣和興趣喜好合理設(shè)置刺激元素，激發(fā)兒童的好奇心和探索欲，使他們主動參與到設(shè)定的活動中。

2. 認知角度

應(yīng)通過自由操作、自主探索，并及時給予正確的反饋，幫助兒童建構(gòu)起基本科學(xué)概念，從認知和思維的角度設(shè)立目標。從神經(jīng)教育學(xué)對腦中記憶和科學(xué)概念形成的基礎(chǔ)研究可以知道，科學(xué)概念形成不僅是必要的，而且要在適當?shù)臅r期——既要與腦發(fā)育階段相適應(yīng)，使其能接受和理解相應(yīng)的科學(xué)概念；又要及時準確，搶先在錯誤概念形成之前形成并鞏固正確概念，為以后的創(chuàng)新發(fā)展打下思維基礎(chǔ)，形成科學(xué)思維方法和決策能力。

3. 交往角度

要重視社會情緒能力的培養(yǎng)，通過團隊合作、協(xié)同配合等多人交互活動，培養(yǎng)溝通交流、同感共情的社會情緒能力，提高社會適應(yīng)性。同時，引導(dǎo)家長認識到兒童成長過程中腦發(fā)育與陪伴質(zhì)量、情感體驗的重要關(guān)系，向家長傳達社會情緒能力和知識技能同等重要的教育理念，共同呵護兒童成長。

(二) 展示內(nèi)容規(guī)劃

科技館作為親身實踐為主的教育場所，兒童在這里通過自主探究獲得的直接經(jīng)驗有其不可替代的優(yōu)勢，可以利用展品設(shè)置、環(huán)境氛圍、活動設(shè)計使兒童更直觀生動地學(xué)習(xí)科學(xué)的概念，同時也要注意概念的明確、正確，避免形成模糊不清的概念，這樣才能實現(xiàn)真正的科學(xué)啟蒙。國家教育部頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》[8]，以及國際科學(xué)院聯(lián)盟科學(xué)教育項目組編寫的《以大概念理念進行科學(xué)教育》[9]等文獻中，都歸納列舉了不同年齡/學(xué)段的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標，體現(xiàn)了當前教育研究領(lǐng)域的最新成果，應(yīng)作為兒童展覽設(shè)計和活動開發(fā)的內(nèi)容概要和難度設(shè)置的基本依據(jù)。

“兒童科學(xué)樂園”以“樂享科學(xué)，筑夢童心”為主題，根據(jù)兒童認知發(fā)展由近及遠、由表及里的規(guī)律，從兒童自身開始，逐級擴展到身邊的自然世界、社會生活中的科技應(yīng)用，延伸到體驗前沿科技和探索神秘的宇宙空間，形成按照“認識自己、親近自然、了解社會、觸摸科技”逐級展開的主題脈絡(luò)，共設(shè)置人體探秘、健康成長、山林王國、戲水港灣、熱鬧城市、角色體驗、機器伙伴、神奇宇宙8個主題展區(qū)和科學(xué)秀場表演活動區(qū)。從物質(zhì)特性和能量轉(zhuǎn)化、自然世界的豐富多彩和生物的適應(yīng)進化、宇宙的浩瀚與神奇、技術(shù)應(yīng)用和社會發(fā)展等方面，選擇適合兒童學(xué)習(xí)、能發(fā)揮科技館展示特點的科學(xué)概念，規(guī)劃各展區(qū)的展示內(nèi)容，設(shè)定展示目標，搭建展覽框架(見圖2和表1)。

圖2 “兒童科學(xué)樂園”展覽框架

表1 展區(qū)設(shè)置和《課標》要求對照

(三) 展品交互設(shè)計

為實現(xiàn)幫助兒童建立正確科學(xué)概念的認知目標，展品設(shè)計需要從兒童興趣、互動操作、反饋評價等多個環(huán)節(jié)進行思考。

偉翔上班，我在家里做家務(wù)。只是，每天我都刻意地留了一點時間給自己。去健身房，或者報名去各種學(xué)習(xí)班，漸漸地，我有了幾個談得來的朋友。偉翔打電話回家說有應(yīng)酬時，習(xí)慣性地先說對不起，盡管我的心里很失落，但我還是說：“沒什么對不起的，玩得開心點?！?/p>

觀眾在場館內(nèi)的學(xué)習(xí)行為，是一種非正式環(huán)境下的學(xué)習(xí)，大多由好奇心、興趣等內(nèi)在因素驅(qū)動，設(shè)計此類場所的重要挑戰(zhàn)是將情緒的和感官的反應(yīng)與具體的科學(xué)現(xiàn)象聯(lián)系起來。將科學(xué)思維與具有魅力和令人愉悅的活動以及真實世界的結(jié)果聯(lián)系起來，在個體水平上創(chuàng)建重要的聯(lián)絡(luò)，增加更多人與科學(xué)現(xiàn)象建立聯(lián)結(jié)的可能性，并鼓勵他們成為學(xué)習(xí)者[10]。展品能否激發(fā)出觀眾好奇心，是觀眾在科技館中進行一次成功的場館學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，也是科技館吸引觀眾的立身之本。

兒童展覽的環(huán)境設(shè)施與展品首先要安全可靠，做好安全冗余設(shè)計，考慮到各種可能的操作方式；其次要符合兒童生理需求，根據(jù)目標觀眾的身體發(fā)展指標設(shè)置展品尺寸、操作位置、互動機構(gòu)力量要求等；此外，還應(yīng)考慮兒童心理需求，從造型設(shè)計和交互觸發(fā)方式吸引兒童的關(guān)注，通過開放而自然的互動過程鼓勵自主嘗試探索[11]；最后，作為自由嘗試的結(jié)果，在互動完成時必須給出及時反饋和評價，以幫助兒童形成正確的科學(xué)概念，避免似是而非的、甚至是混淆錯誤的概念占據(jù)兒童認知中的重要一環(huán)，這種結(jié)果的深化可被稱為展品互動的“點睛之筆”。當然這種結(jié)果并不是認知的結(jié)束，而是對互動過程的回顧和總結(jié)，完成從親身體驗到構(gòu)建知識、從環(huán)境刺激到形成概念的一種沉淀和固化。這種階段性的鞏固與以往展品設(shè)計中讓觀眾“帶著問題”離開的目標并不沖突，只是讓觀眾進一步擴展思考之前應(yīng)先確定他的腦中已經(jīng)掌握了這方面的基礎(chǔ)概念，否則其思考和擴展也會成為無源之水。

展品“進化樹”(見圖3)讓觀眾嘗試將帶有不同生物圖案的拼塊放到進化樹上的空白位置，如果錯誤會提示換個位置，如果位置正確，會有一條燈帶亮起沿著樹干和樹枝從共同的祖先到所選擇的物種，全部完成后介紹這類生物進化的整體脈絡(luò)。展品并不要求觀眾事先記憶復(fù)雜的進化關(guān)系，而是通過自由探索嘗試找到每種生物在進化歷程中的足跡，每次嘗試都會有反饋判斷，最后成功的結(jié)果也會有具體的評價。通過不斷嘗試和揭秘驗證的游戲過程，觀眾認識到地球上的生物會經(jīng)過漫長演變逐步進化的整體概念，加深對地球家園的過去和現(xiàn)在的認識。

圖3 展品“進化樹”

展品“自來水的旅行”(見圖4)展示城市供排水過程。兒童可以拿起每根水管自由搭接，連接城市自來水供、排系統(tǒng)，完成城市供水、用水、排水系統(tǒng)管路。每次嘗試后，系統(tǒng)識別是否正確后會亮出不同顏色燈光：藍色代表凈水，黃色代表污水，紅光閃爍代表搭接錯誤；同時在相應(yīng)區(qū)域展示水管連通后的效果。觀眾的搭接操作都會觸發(fā)相應(yīng)結(jié)果，有時是搭建正確解決了用水問題，也允許搭接到錯誤位置，但看到的就是由此引發(fā)的不良后果。觀眾通過這個過程了解城市自來水從哪里來又流向哪里，進一步感悟自來水來之不易，在引導(dǎo)下養(yǎng)成節(jié)約用水的習(xí)慣，形成根據(jù)條件和目標進行科學(xué)決策的思考方法。

圖4 展品“自來水的旅行”

(四) 社會情緒能力培養(yǎng)

良好的情感、社會能力和認知能力共同組成人類發(fā)展基礎(chǔ)，與工業(yè)化社會相比，在知識社會里，人的綜合解決問題的能力和社會情緒能力更顯重要。交流、合作、分享等是科學(xué)探究活動中不可或缺的內(nèi)容，科技館參觀活動也是發(fā)展兒童社會情緒能力的有效手段，這需要設(shè)計者從展品互動形式、活動組織等各方面促進兒童觀眾的交流合作，創(chuàng)造多人互動的機會。

展品“合作裝貨”(見圖5)使兒童學(xué)習(xí)制定計劃、協(xié)商一致、合作實施的集體決策過程，培養(yǎng)合作精神和交流合作能力。3名觀眾分別控制機械手的“前后”“左右”或“升降”運動，需要經(jīng)過不斷地溝通和反復(fù)協(xié)作，才能用機械抓手將彩球投入貨車。3個操作位的觀眾需要協(xié)商一致確定目標，密切配合才能在規(guī)定時間內(nèi)取得好成績，以此體驗團隊協(xié)作的重要性和分工協(xié)作的團隊工作方法，同時培養(yǎng)配合溝通合作能力。

圖5 展品“合作裝貨”

展品“繁忙紅綠燈”(見圖6)讓觀眾通過周邊的按鈕切換沙盤中6組紅綠燈的轉(zhuǎn)換開關(guān)，改變不同路口紅綠燈的顯示狀態(tài)，對各個方向的車流量進行疏導(dǎo)。系統(tǒng)統(tǒng)計1分鐘內(nèi)通過該地區(qū)的車輛總數(shù)，使觀眾體驗統(tǒng)籌調(diào)度交通車流的過程，引導(dǎo)他們了解紅綠燈在城市交通中的作用，養(yǎng)成自覺遵守交通規(guī)則的習(xí)慣；通過體驗城市管理者角色，體驗換位思考認識城市規(guī)則，培養(yǎng)社會規(guī)則意識。

圖6 展品“繁忙紅綠燈”

(五) 家長參與互動

家長是兒童成長中的陪伴者和指引者，兒童對家長有天然的依戀和信任，兒童場館設(shè)計中卻經(jīng)常忽視家長的作用，有些還會把家長擋在活動區(qū)外而只讓兒童進入。從運行安全考慮，家長的陪護可以有效降低意外事故的發(fā)生，減少場館的運行管理壓力；從教育效果考慮，家長最了解自己孩子的知識基礎(chǔ)和興趣特點，家長的互動指導(dǎo)和講解可以幫助兒童順利完成體驗、深化教育效果；從社會效益考慮，家長陪伴兒童的過程也是自身學(xué)習(xí)提高的過程，如果家長能獲得更多科學(xué)的教育理念、更加有效的教育方法，將為兒童全面成長提供更長期、更有效的助推力。

因此，“兒童科學(xué)樂園”設(shè)計過程中采取了以下措施：一是將家長作為展覽受眾群體之一，專為家長設(shè)置關(guān)于科學(xué)養(yǎng)育的互動展品，讓家長了解兒童腦發(fā)育過程和教育科學(xué)進展，引導(dǎo)關(guān)注神經(jīng)教育學(xué)為基礎(chǔ)的家庭教育知識；二是在每件展品的圖文說明中，增設(shè)“給家長的話”，為家長講解輔導(dǎo)提供素材，使家長指導(dǎo)陪護兒童操作體驗的同時，自己先了解展品的設(shè)計理念，輔導(dǎo)兒童完成從交互體驗到科學(xué)概念形成的“臨門一腳”。如前文提到的“合作裝貨”展品的圖文中寫到“您的孩子覺得這個游戲好玩嗎？交流與合作是孩子適應(yīng)社會的基本要求，從小培養(yǎng)他的交流能力和團隊合作意識的確很重要哦！”三是為家長陪同參觀進行便利化設(shè)計，考慮成人和兒童共同參與的人體工程需求，優(yōu)化展品造型和互動設(shè)計。

為了向家長展示兒童腦的成長和行為發(fā)展規(guī)律，設(shè)計者在展廳入口設(shè)置了展品“腦與成長”(見圖7)，將前沿腦科學(xué)知識和育兒指導(dǎo)融入簡單明了的互動展品：觀眾可以旋轉(zhuǎn)展臺上的卡通人物，選擇他的行為方式，如按時睡眠還是熬夜晚睡、長期玩游戲還是適可而止、家長做到了高質(zhì)量陪伴還是忽視冷淡施加過多壓力等，隨后觀看人物的成長情況介紹、大腦模型上投影畫面展示的腦表層及內(nèi)部的成長發(fā)育過程，認識到兒童的長期行為習(xí)慣對應(yīng)的腦發(fā)育狀況，以及對未來發(fā)展的長期影響。對腦的發(fā)育、能力表現(xiàn)造成的影響，提示家長要注意腦的健康發(fā)育，用科學(xué)的手段進行教育。觀眾操作展臺上的模型進入互動，觀看圖文中的“給家長的話”內(nèi)容：“腦是人體行為的司令部，兒童時期是腦發(fā)育的關(guān)鍵階段，家長要學(xué)習(xí)一些腦科學(xué)常識，對科學(xué)育兒、助力兒童成長有重要的指導(dǎo)作用?！?/p>

圖7 展品“腦與成長”

遺傳的概念比較抽象，展品“長得像誰”(見圖8)通過游戲化的體驗形式，使兒童形成對遺傳的初步概念。兒童站在展品一側(cè)，家長坐在另一側(cè)，分別調(diào)整頭部位置，通過交錯排列的鏡子和玻璃將兩人的臉拼接合到一起，觀察兩人哪部分長得更像，認識外貌特征的遺傳因素。展品兩側(cè)分別標識“寶寶站這里”“家長坐這里”，利用科學(xué)的尺寸設(shè)計，實現(xiàn)舒適的親子互動。給家長的話：“孩子長得像誰是由父母基因決定的，但不能以貌取人哦，人的氣質(zhì)和能力是可以培養(yǎng)塑造的！”

圖8 展品“長得像誰”

四、 結(jié)語

神經(jīng)教育學(xué)的興起和發(fā)展推動了教育領(lǐng)域從認知到方法的深刻變革，科技館作為兒童休閑活動和非正式環(huán)境的教育場所，也應(yīng)該及時關(guān)注借鑒教育理論的發(fā)展趨勢，繼續(xù)為科學(xué)教育做出新的貢獻。