孫瑩瑩

“十二五”期間，科技館建設迅速發(fā)展。作為科學教育和科學普及的重要機構，科技館在提高公民科學素養(yǎng)、推動創(chuàng)新等方面發(fā)揮著重要的作用。[1]然而，一些科技館在展教功能上過分強調對科學知識和科學原理的解讀，忽略對科學思維和科學方法的培養(yǎng)，造成“有科學知識，無科學文化(包括科學思想、科學精神、科學價值觀等)”的局面。[2]對此，筆者認為重視并引進科學史內容是解決上述問題的有效途徑。

一、 為什么我國科技館缺少科學史內容？

目前我國科技館的展覽中科學史的展示內容很少，這其中既有觀念層面的原因，也有技術層面的原因。從觀念層面上講，是因為對科學精神、科學思想、科學價值觀的傳播不夠重視；從技術層面上講，是因為未能掌握展示科學精神、科學思想、科學價值觀的有效方法。

從博物館的分類來看，科技館屬于科學博物館。我國科技館采用了西方的科學中心模式。從各種類型科學博物館的發(fā)展歷史看，科學中心誕生最晚，基本沒有收藏，主要通過互動參與和體驗認識科學現(xiàn)象和原理。1969年舊金山探索館和加拿大安大略科學中心的建立真正開啟了科學中心的時代。[3]探索館的創(chuàng)始人弗蘭克·奧本海默是實驗物理學家，有運用科學實驗設備進行教育的經(jīng)歷。正因如此，他擅長將自己熟悉的實驗儀器轉變?yōu)榛诱蛊穪硌菔究茖W現(xiàn)象。這種展示方式新穎獨特，大大激發(fā)了觀眾的探索欲，也在教育上起到了獨特的作用。此后科學中心模式在全世界范圍內得到了廣泛的傳播和推廣。我國科技館沿用了這一模式，多以展示參與體驗型展品和動態(tài)演示型展品表現(xiàn)其科學原理。[4]而這些展品在展示科學史方面卻不如其它博物館的收藏和文物來得直接，這是導致我國科技館缺少科學史內容的重要原因之一。

其次，我國大多數(shù)科技館的科普觀念依然停留在以傳播科學知識為主的層面。進入21世紀以來，國內外科學教育形成了由低到高的三個層次目標：知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀。20世紀80年代后，國內外科學傳播的目標也由普及科學的知識與技能，拓展為培育科學的認識論、方法論和價值觀，即國內常說的科學的思想、精神、方法和世界觀。[5]然而，我國科技館對于上述科學教育、科學傳播目標的認識還相對滯后，也沒有意識到科學史是上述深層次科學內涵的載體。

二、 科技館為什么要展示科學史內容？

科學史記錄著科學發(fā)展過程，它是人類認識自然、利用和改造自然的真實記錄。[6]科學史包含了科學探索記錄、科學應用和積累以及科學思想、科學方法和科學精神等。科學史的創(chuàng)始人喬治·薩頓曾說：“科學史就是自然科學與人文學科之間的橋梁，它能夠幫助學生獲得自然科學的整體形象、人性形象，從而全面地理解科學、理解科學與人文的關系。”[6]科學史的展示內容有助于科技館實現(xiàn)當代科學教育的目標，這一目標的提出本身就是科學教育響應當代社會對于公民科學素質需求的產物，是社會發(fā)展對科技館提出的更高需求，是時代賦予科技館的使命，也是展示科學史的基本出發(fā)點?？茖W史反映了科學、技術、社會、環(huán)境和人文之間的相互關系。科學思想、精神、方法、態(tài)度(即科學的認識論、方法論、價值觀)形成并滲透在上述關系和過程中，也影響著這一過程和人對它的認識。

所謂科學，是人類對于自然現(xiàn)象及規(guī)律的認識并由此形成的知識體系。由此可知，科學知識是“人類對于自然現(xiàn)象及規(guī)律的認識”，即我們常說的科學原理、科學理論，它是科學探索過程的產物，但不是科學探索過程本身。而科學的認識論、方法論、價值觀和科技與社會的關系正是在科學探索過程中體現(xiàn)出來的。僅靠科學知識本身并不能表達出以上深層次的內涵，須通過科學探索過程加以揭示和表現(xiàn)。這一過程，就是科學史。通過展示科學史，特別是科學探索過程中的人文故事，即可以深刻地揭示出科學的思想、精神和方法等。

展示內容是對展示主題的支撐和表現(xiàn)，展示主題是展示內容所要表達的核心概念，好的展示主題應該體現(xiàn)某種科學的思想、精神和方法，科學史內容是提煉和表達這類主題的有效方法。國內很多科技館的所謂“主題展覽”之所以讓人感覺好像沒有主題，未能使觀眾領悟到科學的思想、精神和方法，就是因為僅僅關注了展品的知識性和趣味性，未能挖掘其深層的科學史背景與內涵，當然也就缺乏提煉，難以通過展示內容表達具有深層次科學內涵的展覽主題，難以有效傳播科學的思想、精神和方法。

因此，展示和挖掘科學史內容是提升科技館科學教育功能和效果的內在需要，也是深化展覽主題的有效途徑。

三、 科技館要展示什么樣的科學史內容？

科技館中的科學史不是單純地展示科技發(fā)展歷程，而是要通過科技探索和科技發(fā)展中的“故事”揭示其背后的科學思想、精神、方法以及科學與社會與人文的關系。這就涉及到科技館是否具備展示科學史的條件。弗蘭克·奧本海默和世界上第一座科技館巴黎“發(fā)現(xiàn)宮”的創(chuàng)始人讓·佩蘭都曾將用于科學研究的實驗儀器轉化成教學設備為學生上課，并在此基礎上發(fā)明了最初的科技館展品，再進而把科技館展品的原型從科學實驗儀器逐步擴大至生產工具(機械)、自然和生活中的科學現(xiàn)象。這說明：科技館的參與體驗型展品、動態(tài)演示型展品(主要指那些國內外科技館常見的經(jīng)典展品)，雖不是科技文物和藏品，但它們多以科學家們科學實驗、科技發(fā)明的裝置或科學考察、科技發(fā)明的對象為原型。這些展品不僅演示了科學現(xiàn)象和原理，也承載了科學家探索過程的信息，并記錄下科學家及其科研成果與社會的關系等信息。這些深層次信息本身就蘊含了科學思想、精神和方法。[5]如科技館常見的展品“加速度實驗”，一般展示方式就是讓觀眾調整斜面角度，觀看在同一時間內下落的距離，并通過比例關系了解加速度的概念。而這一展品的原型，就是伽利略用以推翻亞里士多德統(tǒng)治2000多年的傳統(tǒng)觀念的那個歷史上著名的斜面實驗裝置，它是科學實驗驗證真理的經(jīng)典事例。在意大利伽利略博物館，這一展品被表現(xiàn)得淋漓盡致，不僅清晰再現(xiàn)了伽利略當年的實驗過程，更揭示了他勇于挑戰(zhàn)權威追求真理的科學精神。然而，這件展品的科學史內容在我國科技館卻很少看到。類似的展品還有很多，如旋轉的金蛋(特斯拉蛋)、大氣壓實驗(馬德堡半球實驗)等都蘊含了豐富生動的故事。而目前我國科技館的展品設計和展示內容對這些信息的挖掘還遠遠不夠。

與此同時，科技館在推動義務教育階段的科學教育中肩負著重要的示范和支撐作用?；诳茖W教育的目標，科技館不應拒絕一切可以起到教育效果的展示手段和方式。這其中不僅包括互動演示類展品，還應包括標本、實物、文物等靜態(tài)陳列的展品。事實上國外很多科學博物館都是綜合性的，都包含了“科學中心+”。如德意志博物館、倫敦科學館、芝加哥科學工業(yè)博物館都是“科學中心+科學工業(yè)博物館”模式；特倫托科學博物館和巴塞羅那自然博物館則是“科學中心+自然博物館”模式。事實上，我國的上?？萍拣^、武漢科技館新館、紹興科技館、包頭科技館等都引進了許多靜態(tài)陳列展品，都有“科學中心+”的體現(xiàn)。[7]這些標本、實物和文物曾經(jīng)也是科學實驗、科技發(fā)明和科學考察的對象，完全具備展示科學史的條件，完全可以請進科技館。這其中不乏很多著名的科學故事。在展示生物化石標本的時候，我們不妨講一個達爾文與赫胥黎的故事：達爾文跟隨“貝格爾號”經(jīng)歷了五年的航行考察，不斷地積累和記錄沿途的生物化石標本和動植物的情況，通過科學的論據(jù)提出了“進化論”并出版《物種起源》，然而卻遭到了舊勢力的強烈抨擊，他的捍衛(wèi)者赫胥黎面對學術界的反駁和惡意中傷時說：一個人沒有任何理由因為他的祖父是一個無尾猿而感到羞恥。[8]在展示地球內部結構、巖石化石標本、不同大洲植被分布等內容的時候，可以講魏格納的故事：躺在病床上的他看到大西洋兩岸的海岸線以及地質構造出奇的相似并開始跋山涉水搜集標本資料，提出“大陸漂移假說”，為了驗證自己的假說，他去格陵蘭島考察冰原，不幸遇難，為科學事業(yè)獻出了寶貴生命。這樣的故事還有很多，如：伽利略《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》；愛迪生和特斯拉的“交直流大戰(zhàn)”等。

由此可見，不論是參與體驗型展品、動態(tài)演示型展品，還是標本、實物、文物等靜態(tài)展品，科技館完全具備展示科學史的基本條件。關鍵看是否能完成觀念意識和教育目標的轉變，是否能認識到引進科學史內容的重要性，是否能深入挖掘展品背后的科學思想、精神、方法以及科學、技術、社會和人文的相互關系?？萍拣^的展教目的不僅是傳授知識，更重要的是培養(yǎng)科學思維、學習科學方法、構建科學的世界觀。物理學家馮·勞厄曾說：“重要的不是獲得知識，而是發(fā)展思維能力，教育無非是一切已學的東西都已經(jīng)被忘掉的時候，仍然留在你心中幫助你解決新問題的那種科學思維能力?！盵9]那么科學史內容到底要如何表現(xiàn)，如何挖掘，如何與展品相聯(lián)系更好地詮釋主題？這些問題還需要進一步去學習和研究。

四、 科學史內容如何深化展覽主題？

2011年美國發(fā)布了《K-12科學教育框架：實踐、跨學科概念和核心概念》，2013年美國又公布的基于此框架的《新一代科學教育標準》。上述文件將“科學與工程實踐”“跨學科概念”“學科核心概念”作為支撐科學教育的三個維度。[10]美國的科學教育改革給了我國科技館建設以啟迪和借鑒。我國科技館展示內容逐漸從分散的科學知識轉向對科學概念的傳達，并通過主題式展覽呈現(xiàn)?？茖W史中里程碑式的重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，往往就是“學科核心概念”；科學史中的科學探索過程、科學研究記錄等體現(xiàn)了科學方法、意識、態(tài)度、精神、思想和科學、技術、社會、人文之間的相互關系，則表現(xiàn)了“跨學科概念”；而科學史中的每一次科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明及其應用的過程，均是“科學與工程實踐”。展覽和展區(qū)的主題應體現(xiàn)特定的“學科核心概念”或“跨學科概念”，否則所謂的“主題”就沒有思想、缺乏內涵、空洞無物。同時展示內容應圍繞既定的頂層“學科核心概念”或“跨學科概念”進行策劃和設計。這樣，科學史展示就成為了深化和表達展覽主題的重要途徑，并提升了展覽的故事性和可讀性。而僅靠知識鏈或碎片化的知識、羅列的展品，則很難體現(xiàn)學科核心概念或跨學科概念，更難以表達真正的展覽主題。

目前我國科技館建設如火如荼，全國科技館數(shù)量和規(guī)模迅速增長的同時，也為科技館主題展覽設計和內容創(chuàng)新提出了更高的要求?？茖W史內容為展覽主題的深化和展教功能的提升提供了重要的途徑，從必要性和可行性上為科技館展覽創(chuàng)新提供了思路。

[1]韋鈺.對科技館科學教育的幾點思考[C]. 2009(北京)科技館國際論壇暨學術年會論文集,2010:2-6.

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