開箱國內外科博館互動設計！感官體驗、生物觀察，動手操作啟發學習

科學博物館有兩種型態，一種是以觀看展覽為主的自然歷史博物館、另一種是以探索體驗為主的科學中心或探索館。前者以美國自然史博物館、英國自然史博物館為代表，後者以柏林科學中心、舊金山探索館為代表。台中科博館則是兩者兼具，我們有自然歷史的展示，也有科學中心的互動。其中，科學中心四樓的物理世界，就是一個能讓孩子探索體驗的地方。

＂Learning by playing＂，在遊戲中學習，這是孩子最自然的學習方式，這裡所說的＂playing＂，不是指在遊樂場中玩遊戲或玩玩具，而是指在科學博物館內，藉由自由操作各項互動裝置，這邊動一下、那邊按一下，在歡樂的氣氛中，自己發現科學現象的過程。

今年暑假我造訪了柏林科學中心與舊金山探索館，在參觀的過程中，最令我印象深刻的風景是看到父母與孩子的互動。

在這兩個科學博物館內幾乎沒有任何的靜態展示，整個展場充滿著各式各樣的互動裝置，讓孩子在操作的過程中，認識自然現象、發現科學原理。陪伴的大人扮演著學習促進者的角色，鼓勵孩子探索各種可能，也提出問題讓他們思索。

大小－重量錯覺互動裝置

例如在柏林科學中心，有一個「大小-重量錯覺（size-weight illusion）」的互動裝置，它有4種大小不同的木頭積木，雖然體積很不一樣，但其實它們的重量都是相同的。若是你拿起大的積木，你會覺得它好像比想像中輕，若是你拿起小的積木，你會感覺它特別重，但當你將這兩個積木放在天平上時，你會很驚訝的發現，這兩個積木其實有著相同的重量。

柏林科學中心大小-重量錯覺互動裝置。圖片提供：焦傳金

這是因為我們對物體的重量預期，其實是受到大小的影響，越大的東西，我們預期越重，越小的東西，我們預期越輕，但當兩者實際重量一致時，我們會高估較大的物體、低估較小的物體，所以才會出現「大小-重量錯覺」。

這個錯覺實驗無法靠想像理解，必須要親自操作才能體會。當孩子在探索的過程中，驚訝的發現這個非預期的結果，他會立刻產生好奇心，詢問為什麼，這時候父母可以引導孩子去思考，跟他們討論各種可能性，增加親子間的互動。

牛眼球、海洋浮游生物啟動觀察

在舊金山探索館中，有超過700件的互動裝置，讓孩子們可以盡情的探索，其中最有趣莫過是生物實驗的部分。因為一般的科學博物館通常以光、機械與電的互動裝置為主，不會涉及活的生物或細胞，但舊金山探索館突破各種限制，在場展內設計各種有趣的生物實驗，讓孩子可以實際操作，並直接觀察生命現象。

例如：他們會提供新鮮的牛眼球，讓觀眾可以從解剖過程中，認識眼睛的結構及視網膜的組成。因為美國有許多牛的屠宰場，因此要取得新鮮的牛眼球，並不算太困難，不過即使如此，探索館的工作人員仍然必須要經常去屠宰場將新鮮的眼球帶回來。

當孩子們動手解剖牛眼睛時，他們會感受到相當大的震撼，除了可以瞭解眼睛的內部構造，也可以透過觸覺與嗅覺，真實感受到一個生物的器官。這樣的體驗絕對超過由圖片與影片來學習眼睛結構的方式，只有孩子親手操作過，他們才會知道自己是否喜歡醫學或生物學，這對孩子的生涯探索也很重要。

除了解剖牛眼睛，因為舊金山探索館就在15號碼頭旁邊，所以工作人員也會取用舊金山灣的海水，讓孩子可以動手操作顯微鏡，觀察海洋中的浮游生物。不同季節的海水，浮游生物的組成不同，因此每次都會觀察到不同的生物。當孩子驚喜發現圖片上的浮游生物活生生出現在顯微鏡下，他對這種生物的印象一定非常深刻，父母在旁適時鼓勵，也會增加孩子探索的信心。

激發好奇心的視覺體驗

另一個有趣的裝置是「單色光源的房間」，這是利用一種橘色光源，讓原本五顏六色的圖案，在這種單色光源照射下，都只剩下明暗程度不同的橘色。

這是因為平常我們看到的色彩，是由光照射到物體後所反射出來的顏色，若是照明的光是白光，那物體的顏色就會忠實的呈現，若是照明的光是單色光，那物體反射出來的光也是單色的。常見的例子是公路上的高壓鈉燈，當車子行駛在夜間的公路上或是進入隧道中，因為高壓鈉燈是一種接近橘色的單色光源，因此你會發現所有顏色在高壓鈉燈的照射下都變成了單一顏色。

單色光源房間。圖片提供：焦傳金

在這個「單色光源的房間」中，孩子們可以利用一個白光小手電筒去探索牆上的各種圖案，當白光照射到一朵花時，花的顏色就會立刻出現，當白光照射到一罐Ｍ&Ｍ巧克力時，五顏六色的巧克力就會鮮活的呈現。

這樣的視覺體驗，加上父母的引導鼓勵，讓孩子驚奇的發現光與色彩的原理，即使他們還不懂背後的物理與生理，但直接的感官經驗會讓他們印象深刻，也會激發他們的好奇心。

鼓勵孩子動手玩的科博館互動裝置

在科博館科學中心四樓的物理世界，我們也有很多互動裝置，例如：牛頓擺與科氏力大型咖啡杯，這些都是鼓勵孩子們動手操作的裝置，藉由實際去「玩」這些展品，孩子們會發現物體碰撞後所產生的能量轉移及地球自轉所產生的偏移效應，就算他們無法當下理解這些物理原理，這些經驗也會在他們心中埋下一顆求知的種子，當他們未來在學習過程中接觸到這些課程內容時，此刻的探索經驗就會轉化成他們的理解助力。

國立自然科學博物館的科氏力大型咖啡杯。圖片來源：國立自然科學博物館

Learning by doing, learning by playing，做中學、玩中學，透過操作與探索，讓孩子自己發現自然現象與背後原理，這樣才是有趣的學習、啟發式的學習。