探索科技館兒童科藝融合類課程開發(fā)新思路
——以“探秘聲音之旅”系列教育活動為例

劉芷廷 張 然 于悅悅

一、 什么是“科藝融合”？

科學(xué)與藝術(shù)，二者雖然有著本質(zhì)的區(qū)別，但并不是相互對立和排斥的，在某些方面存在著共通性。李政道先生認(rèn)為：“科學(xué)和藝術(shù)事實(shí)上是一個硬幣的兩面?！彼囆g(shù)和科學(xué)的共同基礎(chǔ)是人類的創(chuàng)造力[1]。藝術(shù)與科學(xué)是人類所從事的兩大創(chuàng)造性工作，藝術(shù)創(chuàng)造形象、激發(fā)情感；科學(xué)研究自然，尋找自然的發(fā)展規(guī)律。藝術(shù)與科學(xué)都是人類的創(chuàng)造性勞作和成果，也是人類所具備的兩種獨(dú)特的能力[2]。二者都沒有離開人類最基本的原則和至上的標(biāo)準(zhǔn)——真、善、美。

“科藝融合”是指科學(xué)與藝術(shù)在內(nèi)容、表現(xiàn)形式等方面相互滲透、高度融合?？茖W(xué)與藝術(shù)的共通性是科學(xué)與藝術(shù)融合的基礎(chǔ)，為二者的融合提供了依據(jù)。近年來，在科技館內(nèi)嘗試將科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合的作品不斷增加，主要以科普劇、科學(xué)秀等科學(xué)表演形式為主，試圖將科學(xué)知識、科學(xué)思想、科學(xué)精神與藝術(shù)形式相結(jié)合，以增強(qiáng)科普活動的趣味性，達(dá)到更好的科普效果。

綜合對此類作品實(shí)例的研究，筆者將其分為以下三種類型。

其一，用科技手段表現(xiàn)藝術(shù)。2016年，由中國科技館開發(fā)并演出的創(chuàng)新科學(xué)秀《春江花月夜》將中國古典詩詞、書法、中國古典舞和民族樂器等中國傳統(tǒng)文化元素與13個科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)代多媒體技術(shù)手段結(jié)合，再現(xiàn)了古詩《春江花月夜》中的景象與意境。但科學(xué)秀《春江花月夜》的最終目的是表現(xiàn)藝術(shù)，其中包含的化學(xué)、物理等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，只起到增加舞美效果的作用。如今，隨著科技的日益發(fā)展，許多音樂、舞蹈等藝術(shù)作品都會借助科技手段進(jìn)行包裝和展示，以達(dá)到所需要的藝術(shù)效果。觀眾僅僅對科學(xué)實(shí)驗(yàn)營造出的舞臺效果產(chǎn)生好奇和興趣，并不能從中了解到實(shí)質(zhì)性的科學(xué)內(nèi)容，所以此類型作品不能真正算作擁有科技館特色的“科藝融合”活動。

其二，用藝術(shù)的手段表現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容。2017年，中國科技館原創(chuàng)科學(xué)秀作品《BONE！BONE！BONE！》，以生物進(jìn)化等相關(guān)科學(xué)知識作為內(nèi)容主線，靈活運(yùn)用話劇、舞蹈等舞臺藝術(shù)形式，結(jié)合動作捕捉等現(xiàn)代多媒體技術(shù)，希望實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識與科學(xué)精神的傳遞；此類型作品還包括《皮皮的火星夢》等科普劇。這些作品采用了藝術(shù)的創(chuàng)作手法和表現(xiàn)手段，以展現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容為目的。此類型作品屬于用藝術(shù)的手段表現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容，多見于科普劇、科學(xué)表演等形式，可以很好地激發(fā)受眾的興趣點(diǎn)和求知欲。這類作品存在的缺點(diǎn)是：受眾僅能在有限的時間和空間內(nèi)了解其展現(xiàn)的科學(xué)內(nèi)容，無法進(jìn)行深入探究和學(xué)習(xí)。此類型作品中，藝術(shù)僅起到形式上的輔助作用，并未在各方面實(shí)現(xiàn)科學(xué)與藝術(shù)的相互滲透和融合。

其三，科藝融合類教育活動。此種類型主要是指展品輔導(dǎo)、游戲、動手制作、科普講座等形式的教育活動，內(nèi)容主要以揭示“藝術(shù)中的科學(xué)”或“科學(xué)中的藝術(shù)”為主，例如揭示音樂、舞蹈、電影等藝術(shù)中的科學(xué)，或揭示科學(xué)中的平衡之美、變化之美等。同時結(jié)合了科學(xué)教育活動與藝術(shù)教育活動的形式和方法，使受眾在教育活動中既學(xué)科學(xué)，又學(xué)藝術(shù)。已實(shí)際開展的此類案例包括：2017年12月，中科館大講堂舉辦了一期主題為“音樂與科學(xué)玩跨界”的專題講座。不同于常規(guī)講座以“說”和“聽”為主的形式，此期講座將音樂舞臺表演同科學(xué)原理與現(xiàn)象的展示相結(jié)合，在帶領(lǐng)現(xiàn)場觀眾尋找有關(guān)音樂與科學(xué)奧秘的同時，欣賞到了精彩的樂器演奏和奇妙的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)觀眾主動發(fā)現(xiàn)隱藏于美妙音樂藝術(shù)中的科學(xué)原理和科學(xué)現(xiàn)象，收到很好的反饋。中國科技館還依托“華夏之光”展廳內(nèi)展品——戰(zhàn)國編鐘仿制件開發(fā)并實(shí)施了“解密編鐘”系列主題教育活動[3]。該系列活動通過多維設(shè)計，帶領(lǐng)觀眾探索編鐘的樂理發(fā)聲、青銅冶鑄、紋飾內(nèi)涵、歷史文化、社會環(huán)境等多維信息，體驗(yàn)科技與音樂、美術(shù)相融合的偉大創(chuàng)造，感受中國古代科技與文化的成就。

通過對以上三種類型實(shí)例的研究可以發(fā)現(xiàn)，一些“用科技手段表達(dá)藝術(shù)”的科學(xué)表演作品，若不進(jìn)行注釋和解說，其藝術(shù)形式很容易將科學(xué)內(nèi)容掩蓋，導(dǎo)致科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科技手段只起到增強(qiáng)舞美效果的作用。而“用藝術(shù)手段表達(dá)科學(xué)內(nèi)容”的科學(xué)秀、科普劇等，要實(shí)現(xiàn)落地演出的成本較高，復(fù)制和推廣的難度較大，而觀眾通過科普劇深入學(xué)習(xí)科學(xué)知識的空間也十分有限。第三種“科藝融合類”教育活動在教學(xué)內(nèi)容、形式、方法、目的等方面均可實(shí)現(xiàn)“科藝融合”。三種形式各有特色，與其他形式相比，“科藝融合類”教育活動是科技館中最易實(shí)施的活動形式。因此，筆者希望探索具有科技館特色的“科藝融合”新思路，開發(fā)出內(nèi)容豐富、形式多樣、便于復(fù)制推廣、有精準(zhǔn)受眾、有明確教學(xué)目標(biāo)的科藝融合類系列課程。

二、 科技館兒童科藝融合類課程開發(fā)的意義與優(yōu)勢

科技館兒童科藝融合課程是將兒童科學(xué)教育和藝術(shù)教育所涉及到的內(nèi)容、方法、形式和目標(biāo)進(jìn)行融合，并結(jié)合科技館非正式環(huán)境下的學(xué)習(xí)特點(diǎn)所開發(fā)的特色課程。筆者通過研究認(rèn)為，進(jìn)一步探索開發(fā)科技館兒童科藝融合類課程具有切實(shí)可行的意義以及獨(dú)特的資源優(yōu)勢。

(一) 科藝融合有助于提升教育效果

兒童科學(xué)教育與藝術(shù)教育在教育目標(biāo)、手段和方法等方面具有共通性：二者都能促進(jìn)兒童在知識、技能、情感、態(tài)度、方法等方面的發(fā)展；二者都起源于兒童對事物的興趣與熱愛，在方法和能力的培養(yǎng)上，都鼓勵主動探究、大膽表現(xiàn)[2]。藝術(shù)教育與科學(xué)教育共同的基礎(chǔ)或目標(biāo)都是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。著名的藝術(shù)教育家埃利奧特·艾斯納(Eliott Eisner)曾寫道，藝術(shù)審美的認(rèn)知方式不同于傳統(tǒng)意義上的認(rèn)知方式。他認(rèn)為，藝術(shù)的世界是用心去感受的，體驗(yàn)藝術(shù)的過程本身對于學(xué)習(xí)者來說就是一種享受和回報。莎倫· E ·謝弗曾提到“將藝術(shù)融入學(xué)習(xí)”是十分有效的教育實(shí)踐方法，有助于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中更好地表達(dá)自我，滿足人類精神層面的需求[4]68。

兒童的藝術(shù)是先于兒童的科學(xué)而存在的，藝術(shù)與科學(xué)是以思維的形式廣泛存在于兒童的生活、游戲、學(xué)習(xí)的各個方面。兒童在審美過程中運(yùn)用的移情和抽象方式，與兒童科學(xué)認(rèn)知過程中的同化和順應(yīng)具有類化的一致性[2]。根據(jù)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論，兒童的認(rèn)知處在前運(yùn)算階段和具體運(yùn)算階段，尚未形成抽象思維，學(xué)習(xí)需要具體事物的支撐。藝術(shù)作為對現(xiàn)實(shí)生活整體的、直觀的提煉，使活動的開展更加符合兒童的經(jīng)驗(yàn)與興趣[4]。

在教育內(nèi)容上，音樂理論中的“十二平均律”涉及的數(shù)學(xué)知識、名畫《最后的晚餐》中運(yùn)用的平行透視法、電影拍攝中應(yīng)用的動作捕捉等科技手段……對這些“藝術(shù)中的科學(xué)”進(jìn)行探討，是很多觀眾都感興趣的，可以激發(fā)他們的求知欲和探索欲。而“科學(xué)中的藝術(shù)”，例如科赫曲線、三階幻方以及化學(xué)反應(yīng)中的微觀變化之美，都是能夠有效引導(dǎo)觀眾更深入地探索科學(xué)與藝術(shù)內(nèi)在規(guī)律的切入點(diǎn)。在活動形式上，通過戲劇化、情境化的設(shè)計，利用視覺與聽覺藝術(shù)手段營造特殊氛圍，可以有效引導(dǎo)觀眾進(jìn)行探究、體驗(yàn)和實(shí)踐。

位于美國華盛頓的肯尼迪中心，其教育理念之一是：讓學(xué)生通過某種藝術(shù)形式來理解和表達(dá)。該場館所提供的學(xué)習(xí)體驗(yàn)將某種藝術(shù)形式與另一個學(xué)科領(lǐng)域結(jié)合在一起，讓學(xué)生通過發(fā)揮創(chuàng)造力來參與學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并且在學(xué)習(xí)過程中不斷實(shí)現(xiàn)兩個學(xué)科的學(xué)習(xí)目標(biāo)[4]158。這也說明，在科技館的科學(xué)教育活動中融入藝術(shù)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，兒童不僅可以獲得對某個領(lǐng)域知識的深入理解，還能學(xué)到與藝術(shù)本身相關(guān)的知識與技能。在科技館內(nèi)，進(jìn)一步開展“科藝融合”類教育活動不僅能夠吸引對科學(xué)感興趣的兒童，還能夠吸引對藝術(shù)感興趣的兒童進(jìn)一步探究科學(xué)的奧秘。

由此看來，將藝術(shù)教育融入科學(xué)教育，對科學(xué)教育的開展有著諸多積極的作用。這種方式能有效激發(fā)兒童的好奇心和探究欲望,發(fā)展兒童的想象力和創(chuàng)造力，幫助兒童認(rèn)識科學(xué)原理，促進(jìn)他們主動學(xué)習(xí)，同時有助于在科學(xué)活動中進(jìn)行形象的記錄與表達(dá)。二者的有效結(jié)合是非常值得去探索和嘗試的[5]。

(二) 在科技館開展科藝融合類教育活動的優(yōu)勢

作為非正式學(xué)習(xí)環(huán)境，在科技館中進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)是：學(xué)習(xí)者是積極主動的、興趣引導(dǎo)的、自愿的、個人的、持續(xù)的、與情境相關(guān)的、協(xié)作的、非線性的和開放的。非正式科學(xué)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，能引發(fā)進(jìn)一步的探究和愉悅[6]。對于兒童學(xué)習(xí)者而言，他們在科技館中會獲得不同于學(xué)校課堂和其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，大多是自主的、沉浸式的、全身心的學(xué)習(xí)體驗(yàn)；而科技館教育活動的設(shè)計也不受學(xué)校課程標(biāo)準(zhǔn)的限制，這在一定程度上為學(xué)科間的相互交叉、滲透和融合提供了有利條件。

(三) 科技館擁有豐富的科藝融合展教資源

科技館擁有豐富的展品和特效電影等資源，其中不乏科藝融合的內(nèi)容。以中國科技館為例，“華夏之光”展廳中的渾儀、簡儀等體現(xiàn)了科學(xué)、鑄造技術(shù)與造型藝術(shù)在古代天文儀器上的有機(jī)結(jié)合?！疤剿髋c發(fā)現(xiàn)”B廳中的“樂音？噪音？”“樂音三要素”“音樂與情緒”“聲音與畫面”“巧妙構(gòu)圖”等展品主要展示了與音樂和繪畫等藝術(shù)相關(guān)的“藝術(shù)中的科學(xué)”；而“錯覺畫”“機(jī)械旋律”等展品充分展現(xiàn)了“科學(xué)中的藝術(shù)”；公共空間的“飛天”小球列陣、雕塑《生命螺旋》等則是“用藝術(shù)手段表現(xiàn)科技”的典型展品?？萍拣^內(nèi)豐富的藝融合展教資源為開展科藝融合教育活動提供了可行性和便利條件。

由此可見，科技館在開展科藝融合教育活動方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，但以往在設(shè)計教育活動時卻很少以“科藝融合”作為切入點(diǎn)，也很少將“科藝融合”的思路與展品關(guān)聯(lián)創(chuàng)設(shè)新的話題，為觀眾制造興趣點(diǎn)，這也是我們嘗試進(jìn)行科藝融合活動開發(fā)的初衷。

三、 科技館科藝融合類課程開發(fā)的實(shí)踐與效果評價

(一) 活動設(shè)計意圖

“探秘聲音之旅”系列教育活動是以“科藝融合”中的一種類型——“藝術(shù)中的科學(xué)”為基礎(chǔ)，并選取“音樂”作為活動內(nèi)容的切入點(diǎn)，發(fā)掘音樂中所蘊(yùn)含的科學(xué)知識，結(jié)合中國科技館的展品所開發(fā)系列活動?；顒邮鼙姙?～12歲兒童，根據(jù)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論，此年齡段兒童處于具體運(yùn)算階段，并向形式運(yùn)算階段轉(zhuǎn)化，具備簡單的邏輯思維能力，能夠運(yùn)用材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、測試等活動。

(二) 活動內(nèi)容開發(fā)

1. 活動開發(fā)思路

經(jīng)過對有關(guān)文獻(xiàn)、案例等前期研究，初步探索出此類“科藝融合”課程的開發(fā)思路(見圖1)。

圖1 “科學(xué)與藝術(shù)”融合課程開發(fā)思路

結(jié)合“探秘聲音之旅”系列活動的開發(fā)思路，對其中5項(xiàng)作具體說明。

(1) 選擇一個藝術(shù)門類：該活動在多種藝術(shù)門類中選取音樂為課程內(nèi)容基礎(chǔ)。

(2) 提取科學(xué)知識點(diǎn)：找出音樂中所蘊(yùn)含的科學(xué)知識點(diǎn)，例如樂音三要素等。

(3) 確定教學(xué)目標(biāo)(科學(xué)與藝術(shù))：依據(jù)課程實(shí)際內(nèi)容，從知識、方法、態(tài)度等多維度同時制定藝術(shù)與科學(xué)雙項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)。

(4) 制定教學(xué)策略與方法：基于知識點(diǎn)確定受眾為8～12歲兒童，運(yùn)用合適的教學(xué)策略與方法，如：演奏、演唱體驗(yàn)、聆聽、探究式學(xué)習(xí)、動手制作等。

(5) 設(shè)計課程內(nèi)容：設(shè)計意圖主要以知識體系清晰、課程內(nèi)容更具趣味性和創(chuàng)意性為主。

2. 活動具體內(nèi)容

“探秘聲音之旅”系列活動共包含5個可以獨(dú)立開展的教育活動(見表1)。

表1 “探秘聲音之旅”系列活動分課程簡介

以上5個教育活動可作為一個完整的、系統(tǒng)性的主題系列活動呈現(xiàn)，觀眾可通過這5個活動進(jìn)行循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)；每個教育活動又可單獨(dú)呈現(xiàn)，作為展廳日常教育活動。從活動內(nèi)容的設(shè)置上看，音樂藝術(shù)體驗(yàn)的融入增強(qiáng)了科學(xué)知識的趣味性，而對科學(xué)知識的深入學(xué)習(xí)，能夠使受眾更好地理解音樂藝術(shù)，在一次教學(xué)活動中實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的知識滲透，同時學(xué)習(xí)“藝術(shù)”與“科學(xué)”。

3. 教學(xué)策略與方法的運(yùn)用

除課程內(nèi)容外，用怎樣的教學(xué)策略與教學(xué)方法才能實(shí)現(xiàn)此類課程的教學(xué)目標(biāo)，是課程設(shè)計中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。以“探秘聲音之旅”為例，有關(guān)聲學(xué)知識的教學(xué)案例無論在學(xué)校教育還是科技館教育領(lǐng)域內(nèi)都十分常見，對聲音的產(chǎn)生、樂音三要素等知識的探究方法也是我們所熟知的，但要做到“科學(xué)與藝術(shù)”融合，就需要在教學(xué)策略和方法上進(jìn)行創(chuàng)新(見表2)。

表2 “探秘聲音之旅”系列活動的教學(xué)策略與教學(xué)方法

在教學(xué)策略上，5個活動多采用“音樂體驗(yàn)”的方式導(dǎo)入，目的是激發(fā)觀眾對主題的興趣，在動手與實(shí)驗(yàn)中探究科學(xué)，最終強(qiáng)調(diào)音樂與科學(xué)的關(guān)聯(lián)性。

在教學(xué)方法上，通過藝術(shù)作品來營造美妙的視覺、聽覺感受，激發(fā)受眾的好奇心與求知欲，將對藝術(shù)的感知體驗(yàn)、情感啟發(fā)與探究式學(xué)習(xí)、觀察對比等科學(xué)教育活動常用的方法進(jìn)行結(jié)合，運(yùn)用多維度的體驗(yàn)互動。

此外，要想最終呈現(xiàn)好的教學(xué)效果，輔導(dǎo)教師在整個教學(xué)過程中起到關(guān)鍵性的作用。要求輔導(dǎo)員不僅要有豐富的科技館教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，也要有豐富的藝術(shù)知識儲備。以“探秘聲音之旅”系列活動為例，課程開發(fā)者均為中國科技館展覽教育中心的一線科技輔導(dǎo)員，并在不同程度上具有藝術(shù)專業(yè)背景，或具有“科藝融合”方面的研究經(jīng)驗(yàn)。

(三) 活動效果評價

“探秘聲音之旅”系列教育活動已作為展廳常態(tài)教育活動在中國科技館開展。筆者以問卷調(diào)查的形式了解受眾對此教育活動模式的認(rèn)可度以及受眾參與活動之后對科學(xué)和藝術(shù)知識的掌握情況。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多年齡較小(8～9歲)，或是從未接受過藝術(shù)訓(xùn)練的兒童在參與活動后，基本上能夠理解聲學(xué)與音樂方面的基本知識，進(jìn)一步說明教學(xué)效果較為顯著。調(diào)查也通過訪談了解了部分受眾對于課程的意見和建議，分析發(fā)現(xiàn)，90%的受眾對課程表示滿意，例如“喜歡用音樂來啟發(fā)科學(xué)的學(xué)習(xí)”“既感受到了音樂，又學(xué)到了科學(xué)知識”。

四、 結(jié)語

通過“探秘聲音之旅”系列活動的實(shí)施情況，筆者認(rèn)為：“科藝融合”類課程打破了學(xué)科界限，同時契合了科技館“做中學(xué)”“玩中學(xué)”的教育理念，有助于兒童綜合素養(yǎng)的提高，具有一定創(chuàng)新性。課程內(nèi)容與形式的可實(shí)施性與推廣性較強(qiáng)，活動時長適中，所用教具簡單且便于攜帶，可作為場館內(nèi)專題或常態(tài)教育活動開展。此外，此類課程在一定程度上能夠吸引愛好藝術(shù)的兒童進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)科學(xué)知識，有效激發(fā)更多兒童對科學(xué)的興趣。通過參與此類教育活動，孩子們不僅會“愛科學(xué)，學(xué)科學(xué)”，還能“愛藝術(shù)，也愛科學(xué)”。

目前，筆者所在教育團(tuán)隊針對此活動的內(nèi)容、方法、策略等方面仍在不斷提升與改進(jìn)，期待能以更好的面貌與觀眾見面?！疤矫芈曇糁谩毕盗薪逃顒邮强萍拣^“科藝融合”課程開發(fā)的一次嘗試和探索，同時也為科技館其他類似課程的開發(fā)提供了實(shí)例參考。今后這一開發(fā)思路還可拓展應(yīng)用于科學(xué)與繪畫、電影等其他藝術(shù)領(lǐng)域的結(jié)合，探索更多、更好的教學(xué)策略與方法。