淮海工学院 艺术学院 刘家兴 朱 琳
摘要：科普展示空间是当下儿童参与科学活动，了解科学原理，培养科学兴趣的重要场所。在科技馆等科普展示场所中通过灯光、交互体验、科学实验等方式给孩子们提供了一个充满奇幻和想象力的空间，对儿童的生理、心理、认知等方面产生了潜在的影响。但是目前国内的儿童科普场所大多存在缺陷，如空间和装置的比例尺度问题，色彩选择的问题，体验方式单一化的问题等。这些问题已经严重影响了正常儿童科普活动。因此一方面在“以人为本”的理念上，应该更加地细化为“以儿童为本”；另一方面展示空间设计也应该基于儿童活动规律和认知规律去开展，使儿童在了解科学原理的同时得到全身心的发展。
关键词：儿童认知 科普展示 儿童科普展示空间 展示空间设计
中图分类号：TU972+.2 文献标识码：A
文章编号：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、不同年龄段的活动特征
不同年龄段的青少年在观展中有各自的体验方式和偏好。分析各年龄段的青少年活动规律有助于准确的进行设计分析和判断。根据观察可总结出以下几种人群各自的特征：
3—6周岁：这一时期的儿童属于学龄前儿童，思维能力相对较弱，需要家长陪伴和引导。对周围事物有比较大的好奇心，尤其是体形巨大的展品或微小的孔洞。另外这时期的儿童耐力相对较弱，喜欢跑、跳、攀爬、穿梭等活动。
7—12周岁：这年龄段的儿童属于小学教育阶段，儿童已经有一定的思维判断和解说能力，对于自然现象，科学技术已经有初步的了解，在科技馆体验中偏爱自然科学，光电之类的项目。12—15周岁：这年龄段的青少年具有了独立思考和活动的能力，思维逻辑性较好，语言沟通与讲解能力较强。在科技馆体验中对物理，化学实验，信息科技具有较大的好奇心。
二、儿童娱乐需求的特征
科技馆等儿童活动场所在满足基本教育的同时还要满足儿童娱乐的需求。这点在日本的众多幼儿园设计案例中都得到了很好的体现，例如日本DS Nursery 幼儿园，设计师把儿童的需求作为了设计的核心点，在此案例中室内里的一切仿佛都被缩小过，如家具、可涂鸦的黑板墙面、圆柱形的迷你卫生间以及可以爬上爬下的窗台等，一切都是根据儿童的需求而设计的，而且在设计中设计师没有把大量精力放在幼儿化的装饰上，而是运用简洁而且纯粹的设计语言来增添环境的趣味性。
因此在儿童科普展示空间设计中，有些娱乐设施在功能上不一定具备直接的教育作用。但是如果能够使儿童在展区中停留更多的时间，给儿童留下比较深刻的印象，也会有助于儿童的观展体验。
三、儿童的认知特征
了解儿童的认知特征有助于我们全面的认识儿童，也有助于正确引导儿童如何通过探索发现去正确认知身边的事物。因此只有了解了儿童的认知特征我们才能真正了解孩子的需求，进而做出准确的设计定位。
（一）视觉感官特征
视觉感官的好坏决定了儿童能否继续深入的体验，因此视觉感官直接影响了儿童对事物的整体认知。中国科技馆的口腔展区利用大型口腔模型，给儿童提供了一个通过看、摸、互动体验等认知自己口腔的机会。在这个体验过程中看是第一位的，儿童首先通过视觉上的“看”来进行初步认知，然后再通过感官的“摸”来进行整体判断，最后再通过体验来进行深入的互动。
（二）心里尺度特征
1. 大尺度
大型实物展品是吸引儿童的关键，芝加哥科学与工业博物馆的交通馆中展示了很多大尺度的实物展品。这个馆实际上包括了“大火车的故事”、“莱特飞机”、“模拟飞行”几个厅，里面有实物加模型的飞机、火车、汽车等。这些大的展品大多布置在一个或多个大型展示场所，场所内的展品和观展的人群形成大小强烈的视觉对比，使人在整个场所内感到十分渺小，最终给人留下了深刻的印象。
2. 小尺度
根据人机工程学相关理论：儿童的亲昵尺度为1m，公共距离为1-3m。由此数据可见符合儿童身体尺度和娱乐特征的设计，才能从根本上提升儿童的体验，使儿童在相应空间中更加有亲和感和安全感。这点在日本的众多儿童相关的场所设计中都有较多体现。
（三）色彩认知特征
儿童对色彩的感知是很敏锐的，因此色彩的应用对于展示设计尤为重要，在儿童展区的设计中色彩的选择决定着是否能够激起儿童注意，是否能够激发儿童的兴趣。在调研统计中，儿童大多喜欢色彩鲜艳的物体，这种喜好随着年龄的增长也会不断地发生变化，整体特征是由色彩鲜艳饱和度高向色彩温和饱和度低逐渐过渡。一般来说，学龄前的儿童对某种色彩的偏好不是特别敏感，而学龄后男女儿童对色彩有较大的偏好，男孩较偏爱黄色、蓝色其次是红色和绿色；女孩则最喜爱红色、黄色其次是橙色、白色、蓝色。
四、当前儿童科普展示空间的现状与出路
（一）当前儿童科普展示空间面临着以下几个问题
1. 整个展区大多以布置各种装置为主，布局方式呈散点布局。在设计中设计者往往围绕着如何把各个装置布局到展区中而进行设计，对于儿童的活动特征和需求考虑欠缺。
2. 大部分儿童科普类场馆的体验形式和设计风格相似，忽略了“以人为本”的标准，不能给儿童带来良好的体验。
3. 设计手法单一，没有考虑儿童走、跑、爬、登时的活动特征，把儿童展区的设计方式与普通展示空间的设计手法画等号，大多只是考虑了简单的色彩和外观造型等视觉形象。
4. 在装置设计上形势与功能不能达到很好的统一，对于外观的思考大于其实际功能的思考，次要功能的装饰掩盖了主要功能。
（二）对策与出路
在科普类展示空间设计中既要充分考虑儿童的生理、心里、认知等方面特征，又要充分考虑色彩、材料、体验方式等。因此整理出一套适合儿童科普展区设计的原则和方法为儿童科普空间的设计提供理论支持与设计指导是十分必要的。
通用设计原则
1. 在保证展览安全低碳的基础上，开发新的体验互动方式和展览
内容，在整体设计中使展览形式与内容相结合；
2. 从儿童易于接近、理解和体验的基点出发，规划展览内容；
3. 发展个性，培养美感，促进创新思维和探索精神的发展；
4. 打破常规教育模式，注重自我能力的开发；
5. 重视儿童学习方式，兼顾儿童心理需要。
通用设计方法
1. 在整体空间形态设计时可以运用圆形、方形等几何元素来增加空间的视觉识别性；
2. 展品设计时考虑尽可能与建筑形态相结合，增加攀爬等直接性体验；
3. 合理运用整体展示场所的交通空间；
4. 适当考虑影音、多媒体、虚拟现实等空间的应用；
5. 充分考虑儿童的生理和心理特征，挖掘可以深度体验的参与方式，营造形式生动、内容丰富的互动体验情境；
6. 根据不同年龄段选用不同的色彩；
7. 在空间和装置设计中要根据儿童活动特征考虑其安全性。
五、设计实践——儿童尺度认知科普展示空间设计
本项目是关于科技馆儿童展区的一个关于尺度认知的科普展示空间设计，整个展厅面积约200平，项目设计的主要针对人群定位于3-12岁的儿童。设计内容主要包含展示空间设计、展示装置设计、展示框架与内容设计等。
整个展览从儿童认知特征以及生理特征出发，针对儿童理解力和耐力有限，自由环境注意力集中时间短，对因果关系有天生的好奇心等问题进行深入分析，设计出方式活泼、易懂，具有故事性能够联系日常生活的科普认知展览。整个展览脉络按照尺度与维度认知，尺度测量方法，大小尺度测量，测量与应用，时间与时空五部分；整个展览通过16个展项分别讲解了维度、角度、大小、尺子测量与应用，生活中常用尺度等；在整体色彩和形态设计上基于儿童的认知，运用了鲜艳的色彩和几何的造型；在展示装置设计中根据孩子活动的特征增加了很多攀和爬的活动，使儿童互动体验更加具有趣味性。
（一）展览主题与脉络
（二）主要展览内容
儿童展区主要分为六个部分内容——尺子的知识、维度的知识、角度的知识、生活中的尺度、尺度与原理、放大与缩小知识。
儿童展区主要的十二个大展项：
序厅
序厅在整个展览过程中主要起到引入的作用。使用全息投影技术介绍从一维到多维空间变幻的法则，通过投影的变化空间从一维的线到二维的面再到多维的空间目的是引导孩子多维空间的想象力。
技术手段：全息投影、展板
尺子的世界
主要内容：介绍各种尺子的由来和使用方法。进入该展厅就像是进入了一个大的尺子的内部，内部主要展示各种测量工具（因为在生活中我们所接触的测量工具大多只有三角板、直尺、圆规等基础的几样工具除了这个之外还有更多的专业仪器，通过这次展览也是让更多的人认识更多的工具和使用的行业或场所。）可以拿出几样较安全的而又不常见的测量工具放在展台上供观众体验技术手段：视频、展板、实物展示
尺子丛林
在尺子的世界外部设计了一块供孩子自由穿梭和测量的场地，以一些简单的基本元素和大小不一的尺寸比例吸引孩子去测量自己的身高。做游戏识角度
（1）秋千与角度
本展项主要用游戏娱乐的方式，使儿童在娱乐中感知角度的大小。在荡秋千游戏中不断地左右摆动角度的大小也随之发生变化。突破常规展览中观众与展品脱节的现象，在这里观众是整个展览的学习者也是展项的不可缺少的组成部分。
（2）跷跷板与角度
通过上下压动跷跷板，由于平衡发生变化中部的指针偏转的角度也随之发生相应的变化。
小小探险家
在本展项儿童以探险家的身份穿梭海陆空各种动物之间。以真实的比例尺度来体现人与动物的比例关系。展板的正面是真实的动物，反面是相应动物的尺寸比例和一些介绍。通过正反的比较让儿童在体验中找到自己猜测的动物尺度大小。
眼睛的秘密
主要介绍不同动物眼睛看事物会出现放大或缩小等不同的尺度关系。例如鱼眼的水晶体是圆球形的，只能看到比较近的物象，故而，所有的鱼类都是天生的近视眼，它们很少能看到12米以外的物体，因为它们眼睛的水晶体弯曲程度无法改变。
巨人之眼
同样一张图片观看的距离或放大缩小的倍数不用会产生不同的效果。例如一个很近的事物把它缩小就会变成很远的事物。
神奇的放大镜
围绕几个主题，观众在观看的时候可以选择相同颜色的主题（例如太空主题、植物主题、海洋主题等）进行观看。有些主题是按照从大到小的顺序，有的是按照从小到大的顺序进行观看。从儿童自身的观察物体的好奇心出发，儿童对于细小的物体的观察往往会比成年人要仔细。
影子测距离
运用勾股定理的原理，当影子投射到地面上之后会得出一组数据，带尺寸的标杆会有另一组数据。两组数据收集完后，根据勾股定理计算得出斜边的距离。也可以根据影子入射的角度和标杆的长度来测量影子的长度或斜边的长度。
小小制作家
（1）主要运用一些现实的模块化的积木来搭建一栋建筑或一辆汽车。最后搭建的东西大致的比例跟现实相同。
（2）运用一些带比例尺的尺子模版来绘制一幅画。例如动物、人物等。
时间之旅
本展区主要是以定时播放一部影片为主。影片的选择是与时间空间或维度相关的理论或科幻影片。影片的播放时间15-20分钟左右，播放间隔每小时一次。
观看完影片后可以乘滑梯下去到出口。比比谁更快（展厅外部）
本展区观众可以运用多媒体交互技术选择不同的动物比赛看谁跑得更快，在同样的时间内最先到达终点者获胜。
六、研究总结
儿童科普类展示空间属于参与型的展示空间，其展示形式与普通展区有所区别，它更强调互动体验的特征，主题型儿童科普展示空间在设计上更加注重这一点，它从展品设计到展览形式都不同与以往的设计，它更加注重整体的知识脉络和观展的体验情境，强调在良好的体验氛围中引发科学启迪和思考。
对于以上研究进行强调的同时，为充分验证上述理念，对科技馆儿童科普展厅提出了新的设计方案。在方案设计中结合上述理论研究，对展示空间、展品、展示内容等进行了多方面、多角度的分析，在整体设计中结合了观众需求、使用功能、认知特征等，旨在轻松愉快和自然的环境中传达一种信息交流，创造出良好的体验效果。
本研究只处于对儿童科普展示空间设计研究的初级阶段，在实际操作方面还需要更深一步的研究。但作为形成儿童科普展示空间设计的通用原则，从这个角度上来看仍具有一定的价值。我期望通过本研究不仅能够提高对儿童科普展示空间的认识，还能促进对科普展示空间研究的进一步发展与成熟。
参考文献
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