【录】吴国盛美国采风——旧金山探索馆

2024年07月05日 菠菜排行

  探索馆布局图

  探索馆收票,我去时的价格是大人1864岁25美元,417岁少年教师学生老人残疾人19美元,4岁以下免费。开放时间每天上午10点下午5点。应该说,门票并不便宜。

  探索馆创始的时候,位置在金门大桥端的美术宫Palace of Fine Arts。这座美术宫是专为1915年巴拿马太洋万博览会所建的临时建筑。博览会结束后,美术宫在市民的要求下被保留下,直到1962年开始被改造成科技馆。奥本海默担任首任馆长直到去世。1987年,当时的斯坦福大学电机系主任罗伯特·怀特Robert L. White 博士接任馆长直到1991年。19912005年,法物理学家和教育学家德拉科特Goe?ry Delaco?te担任执行馆长,极大地开辟了探索馆的网络空间。2005年以的现任馆长是丹尼斯·巴特尔Dennis Bartels博士,一位著名的科学教育家和科技政策专家。他在办馆方面强调终身学lifelong learning的理念,在馆内营造终身学的文化氛围。2013年4月,探索馆移往现在的新址渔人码头第 1517号码头,其第15号码头是公开展示厅,17号码头是仓库和预留空间。

  从外表看,比起我们的大型科技馆的外部造型说,它实在是太常了,就像码头上的一座仓库。事实上,它之前的确就是一个仓库。在淡无常的外表里面,却是极富创造性的展品和终年如潮的人流。可能是正处在美的假期,其参观者之众几乎赶得上庆期间的科技馆。但 是,由于它里面的展品多,密度大,人虽多,但总是还能找到西玩,而且可以安静地玩,不至于像我在科技馆经历过的那样,正当你好不容 易找到一个展品闲着准备仔细研究一下,了几个孩上下其手,让你玩 不成。

  探索馆的建筑面积3万米,展示面积1万米,展品600多件。从展示面积看,按科协的官方标准只能算型馆,但它的观众数十分惊人。据它的官网介绍,2014年观众数达到110万。对比一下,我们的广科学心建筑面积接14万方米,展示面积6万方米,年观众数200万人次。我们的科技馆,建筑面积10万方米,展示面积3万方米,2014年的观众人次是190万。让我感触很深的另一方面是,这里的观众多数是成年人,不象的科技馆主要面对少年儿童。然而,要想吸引成年人购买不菲的门票参观,探索馆必定有它的绝活儿。

  探索馆外的广场上有两根环型铁轨,上面有不少单轨滑车,大人孩都可以上去玩。广场靠场馆那面墙边立有一些像电子线路板一样的钢板, 另一面有木头搭成的台子,上面镶嵌着关于人们相互对视的社会心理学实 验的知识贴牌。

  我先在场外临海走廊上转了转,这里既可以欣赏海湾美景,也有互动展品。有一个圆形容器里装着的是附海域的海水,在转动容器的时候, 既能看到特定的流体力学现象,也提醒人们保护海洋环境。

  探索馆外的两根环型铁轨,铁轨上面有若干可以滑动的木板。

  像电子线路板一样的钢板造型

  湾区大桥模型

  海湾美景

  湾区海水被装在一个透明的容器里,当游人摇动把手转动容器时,可以看 到特有的流体力学现象,也可以看到海水其实已经被污染了。

  用脚蹬转动前面的飞轮,飞轮上的绳索就会被高速抛出。

  在为观众准备的户外休息的木头台阶处,贴有许多心理学实验知识的贴牌

  关于人际交往的心理学实验知识贴牌

  第15号仓库楼层不高,有的地方只有一层,有的地方搭起了二层。二层包括学区办公区媒体区,主要展厅都在一层,自西向包括触觉圆顶屋Tactile Dome,黑暗感受触觉黑盒子Black Box,艺术展品西展厅West Gallery,人类感知与社会行为南展厅South Gallery, 动手创作展厅Central Gallery,声学光学实验展厅East Gallery,探索大生物湾区观察所Bay Observatory,自然与人工力量对景观 的影响。在靠17号码头的室外台上,还有户外展厅Outdoor Gallery,风水潮汐对旧金山市和湾区的影响。

  原创是探索馆最大的特色。在展厅间位置被隔开的区域就是探索馆研究开发人员的工作场所,像是一个大型的实验室车间,但与观众并不完全隔绝,观众可以看到他们的工作场景。研究者和展品开发者也以多种方式与观众互动。开发人员素质很高,许多人从事过一线的科学研究工作,拥有科学方面的博士学位,又热爱科技展教事业。有些展品材料简单质朴,但构思独特新颖。

  从这个触摸屏上可以了解探索馆的讲解员meet the explainers

  探索馆的展品可以分为如下几类普通力学机械流体力学声学 光学电学磁学博物学生理学感知心理学。

  其普通力学代表性的展品有树支的衡钉板的压强积木的 衡搭拱桥大转轮上的轮运动混沌摆粒子加速器大陀螺仪伽 利略的斜面运动摆的谐振沙漏在传送带上画出波形傅科摆的微型化摆的频率与摆长相关老鼠转轮等。

  树条的衡

  把手放在密集的钉板上并不会感到刺痛,那是因为压力被分散了。

  搭积木,只要整体的重心没有超出下层木板之外,上层的木板就可以继续 向外伸展而不会坍塌,无论看起是否超出了最底层木板的范围之外。

  搭拱桥catenary arch,在搭的时候底板可以水放置,搭好后再把底板竖起,看看所搭的拱桥会不会坍塌。

  搭拱桥

  大转轮上的轮运动

  混沌摆

  粒子加速器particle accelerator,通过摇动这个大玻璃球给球里面的 球加速,可以让球越转越快。

  自行车轮做成的陀螺bicycle wheel gyro,当车轮转动的时候,轮轴会 自动保持在一个固定的方向,要想改变轮轴的方向还需要费一点力气。

  借助重力可以实现计算机的功能gravitypower calculator把一个球放在某一个数字处,释放这个球,它将滚出斜道,作抛物线运动,并最终落到一个位置。经过适当调整,这个位置所对应的数字,正好就是前一个数字的方根。比如,从数字16处放球,这个球将落到数字4的位置。

  摆的谐振

  摆动着的沙漏在运动着的传送带上漏出一个波形

  让间的铁条摆动起,再扳着木手柄让铁环转动,可以直观地表现傅科 摆如何证明了地球是在转动。

  让一个铁片做的摆摆动起,然后拉动手柄减少铁片摆动部分的长度,会 发现摆动频率越越快。这个实验非常过瘾,图这位朋友乐此不疲,

  玩了几十次。

  还在玩呢

  鼠转轮

  流体力学代表性的展品有观众动手制造压力再通过释放压力制造冲天的水柱突然倒转玻璃圆柱容器观察水与空气的混合变化制造龙卷风 风吹沙漠等。

  观众可以打气制造冲天的水柱

  倒转容器,让水与空气突然混合,看看会发生什么变化。

  模拟龙卷风

  模拟风吹沙漠,看看不同的风如何吹出不同的形状。这位妈妈在帮助女儿 调整不同的参数,女儿则带着纸和笔做记录。

  机械部分代表性的展品有上发条的机械玩具汽车传动齿轮箱汽车差速器人体骑自行车时的骨骼运动机械钟齿轮传动皮带传动 机器二维绘画等。

  带发条的机械玩具

  汽车差速器differential

  原始的重锤作动力的机械钟

  原始的重锤机械钟反面

  齿轮传送装置

  皮带传送装置

  机器画图

  声学代表性的展品有音柱听音使声波可见滚筒加吉它长筒 传声等。

  音柱听音,不同长度的音柱发出不同频率的声音。

  可见波形,让吉它琴弦在一个滚动着的黑色背景下振动,其振动可以被清 晰地看到。

  光学代表性的展品有偏振光镜片生遮光作用人眼的盲区明暗 的错觉展示可见光光谱屏幕展现参观者的红外影像牛顿的分光实验 颜色组合多重影像抛物面焦点会聚光能视觉暂留造成电影效果光 学错觉悬空光学错觉立柱与人像等。

  两片偏振光钢化玻璃镜片组合在一起,通过调整它们之间的相对位置,可 以使镜片组合变成透明或不透明。

  盲点blind spot试验

  明暗错觉bright black试验

  展示可见光光谱

  红外感知成像

  牛顿的三棱镜Newtons prisms分光实验,证明了白光不是单色光。

  颜色合成实验

  多重影像

  抛物面聚光hot spot,由于抛物面足够大,它所会聚的光能的确能使处在焦点处的手感到灼热。

  视觉暂留

  另外一种科技馆里常见的视觉暂留检验装置

  明亮的立柱或黑暗的人影

  电学代表性的展品有摩擦生静电验电器等。磁学代表性的展品有 磁悬浮地球光探测器做负反馈用铁屑演示磁力线手摇发电机 脚踏发电机通电线圈生磁场让磁铁运动生电流等。

  磁悬浮球通过水方向的激光进行负反馈调节,使之很容易悬在空。

  用磁铁可以吸引玻璃管的铁屑

  手摇发电机hand cranked generator外壳是透明的,可以清楚地看到里 面的线圈和磁铁。生的电流又可以通过电流计被看到。

  脚踏发电机pedal generator,发出的电将点亮装置上面的各种灯泡。 孩子们玩得不亦乐乎。

  抽拉磁铁生电流博物学代表性的展品有树的年轮海洋生物等。

  树的年轮

  浮游生物的芭蕾舞plankton ballet 生理学代表性的展品有显微镜下的细胞由鸡蛋到鸡DNA 双螺旋造形等。

  显微镜下的细胞组织,放大了的像显示在大屏幕上。

  鸡蛋孵出鸡live chicken embryos

  果蝇DNA的微变化small changes

  感觉心理学代表性的展品有双手抚摸铁丝网颜色与文字错觉等。

  双手隔着丝网相互抚摸有一种天鹅绒般的感觉

  色字交错color conflicts

  许多展品用料并不考究,但设计独特精到。比如,有一个展品叫做电芭蕾,用一块抹布在玻璃上擦着,下面的木屑皮就会跳起。很简单质 朴,但很形象生动,一看便知是原创作品。

  电芭蕾electric ballet,当用黑色的抹布在玻璃上擦拭时,玻璃下面的 木屑就开始在静电吸引下跳动起。

  看到这些展品,好多好面熟啊!此前几个月里,我已经去过了科技馆上海科技馆广科学心重庆科技馆四川科技馆和台自然 科学博物馆这些特大型科技馆,发现它们的展品之间有许多雷同之处。现在才明白,它们许多可能都抄自或转抄自探索馆,因为探索馆的展品90是原创的,只有10是其它人的作品。

  我们可以注意到,科学心这种互动操作体验型展品比较擅长表现物理学原理和机械原理,不擅长表现数学化学生理学博物学的西。从上面的展品简介看,探索馆尤其擅长物理学展品。这与该馆的创造人奥本海墨本人就是物理学教师有关。但是,它确实卓有成效地展示了物理世界奇妙的方面,激发人们在玩乐学的热情和兴趣。

  花了整整一天时间看完了这个面积不算很大的科学心。简单总结一 下。第一,重视原创是探索馆的立馆之本,而原创自那些既有很高的科 学素养又有很高的传播热情的研究开发人员。科技馆界应该注重培养 自己的研发人才,不能单纯依赖专业公司搞外包。第二,寓教于乐在玩 学是它的基本传播方法论,这个方法论已经被科技馆界所完全接受。第三,不同于传统的博物馆,探索馆由于拥有开发新展品的能力,因而能够不断刷新展品,使之充满活力,也能吸引观众经常。第四,它比较突出物理学,忽略了科学技术的许多其它学科领域,因此,我们学它不能直接照搬它的展品,而是要学它的精神。

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