论文部分内容阅读
打破人们的思维定式，是科普场馆启迪智慧的途径之一。而对“眼见不为实”的奇观的展示，以及它们背后科学原理的揭示，恰恰为人们跳出“习惯性思维”的窠臼提供了可能。
近年来，全国各地有不少城市都在新建科技馆或者改造科技馆的展陈。这些工作如何避免“天下文章一大抄”，也成为科技馆的管理和建设者们关注的问题。为观众营造“奇观”以留下良好的第一印象，成为科普展陈突破现有窠臼的关键。在这方面，一些科技馆和科普展品制造商已经进行了有益的尝试。
“魔轮”“魔链”不神秘
在2012年于安徽芜湖举办的第五届全国科普展品博览会上，由国术科技（北京）有限公司（下文简称“国术科技”）设计制造的展品“科技魔链”获得了金奖。今年1月22日，通过这届博览会的总评委、中国自然科学博物馆协会名誉理事长、中国科技馆前馆长李象益牵线搭桥，记者走进北京铸诚大厦里国术科技总经理袁国术的办公室。与此同时，在这家科普展品设计制造企业位于朝阳区沈家村工业园的工厂里，“科技魔链”和同属一个系列的另一件科技馆展品“科技魔轮”，正在进行最后的测试。
相比于很多一眼望去便能大概猜到是做什么的科技馆展品，这两件冠以“魔”字的展品给人些许捉摸不透的感觉。
袁国术介绍说：“‘科技魔链’的灵感，来自一种由细铁链和铁环组成的魔术道具。没有经过训练的人如果直接上手表演这个魔术，十有八九会让铁环掉在地上。民间艺人能让铁链缠上铁环利用的原理，在于他松开手让铁环自由落体的释放瞬间，会轻轻地磕一下这个铁环。如果力道恰到好处，铁环就会转过一个角度，并撞击铁链，使它缠绕在铁环上。这个过程在不到一秒钟的时间里完成，肉眼根本看不清，因而显得很神奇。‘科技魔链’看上去像是这个玩具的成比例放大，只是铁链更长，从而使我们能不必借助手法技巧，只需要通过精确的力学计算，采用机电一体化技术，就可以确保铁链总能缠绕在环上。”
通过逐帧放映的视频，记者终于看清了“科技魔链”的运作全过程。直径将近半米的不锈钢环首先被一个C字形的托架抬升到铁链顶端，托架的左半边随即松开。人们看到不锈钢环掉下来，通常会以为它在下坠过程中是与地面平行的。但事实上，由于不锈钢环在坠落的一瞬间不是均匀受力，它在下落过程中会旋转90度，并碰撞铁链，使铁链弹起来并缠绕在它上面。由于不锈钢环下坠的过程是在大约一秒钟时间里完成的，肉眼根本不可能看清楚，因此这个展项也会像魔术一样，带给人们一种神秘感。但印在展品控制柜上的展示牌告诉观众，这种现象并非魔术，而是地心引力的作用。
“科技魔轮”也颇具魔术色彩。一只巨大的橘红色轮子慢慢地转动着，一个高度大于轮子直径的长方形铁圈从轮子左侧出发，向右穿过轮子的圆心，而后左转90度，退到轮子后面。过了一会儿，它再次左转90度，从轮子右侧穿了出来。看到这样的奇景，想必不少人都会误以为轮子后面空无一物，是依靠磁悬浮一类的高科技手段才得以保持位置并且旋转的。
“但事实上，这个展品借鉴了精密车床‘五轴四联动’的设计思路。轮子是一个偏心轮，于是，铁圈变换角度和反复穿过它的时候，刚好能避开它的轴。”袁国术说。
揭秘魔术的“另类”科普
与带有“魔术范儿”的科技馆展品相近，在一些国外的科普活动中，“魔术揭秘”表演正成为一种颇受欢迎的“另类”科普手段。
“很多人喜欢魔术表演，因为它能让诸多不合常理的事情看起来就像是真的。但事实上，一部分魔术表演，比如‘大变活人’能够成功的关键，在于节目编排者和演员巧妙地转移了观众的注意力，让他们忽视了可能出现‘穿帮’的环节，最终不得不信服。”李象益说，“在科技馆展品的创新设计中，为了激发公众的创造力，进行魔术揭秘演示，让人们了解魔术表演能够成功，其实背后有科学，比如力学、心理学的支持，也不失为一种有趣的科普手段。”
曾经担任国际博物馆协会执行委员的李象益，到过世界上很多国家的科普场馆和科普活动现场。他介绍说，在国内外的很多科技、科普方面的展示或者教育活动中，都有科学与艺术结合获得成功的案例。
比如，2012年春节期间的“科技春晚”，就有一个名为“糊中曼舞”的节目。编排者巧妙地利用了玉米糊表面张力较大的特征，使身体轻盈的演员在上面快步起舞而不会下沉，于是成就了让观众印象深刻的奇观，并通过艺术表演的形式，生动地体现出“非牛顿流体”的特征。
而在国外，魔术揭秘也成为一种“另类”的科普手段。李象益说：“魔术是一种大众喜爱的艺术形式，它常常包含着心理科学。也就是说，魔术常常是引导习惯的推理。它运用‘心理诱导’，并采用技术手段，引导观众的思维进行错误的加工整理，再否定预期推理。这也正是魔术能引人入胜的科学基础。”
比如，“大变活人”类魔术通常将被变的人（助演）“切”成几段，而每一段肢体又都能活动，因此是魔术中非常引人注目的一类节目。但在一次科普演示中，工作人员设计了完全透明的道具和舞台，使人们明白“大变活人”其实并不神秘。
一种常见的“大变活人”节目，是让助演进入一个直立的、可以分成3段的箱子。而后，魔术师将箱子搬到不同的位置，使助演的头、上身和双腿“分离”。但事实上，在魔术师分解和搬动箱子的同时，助演已经通过箱子下方可以容一个人钻过的圆洞，钻到了舞台下面。而后，这名助演就可以通过位于舞台不同位置的多个圆洞，不断将身体的某一部分从舞台上的3个小箱子中伸出来，以做出“被肢解”的效果。只要助演的动作足够快，这样的表演几乎不会“穿帮”。
更重要的是，在魔术表演场地的艺术氛围中，观众们的注意力往往会被“大卸八块”的“惨烈”所吸引，不由自主地担心起表演者的性命，自然就不会留意舞台上是否藏有机关了。
魔术表演并不属于“科普”的范畴，甚至对魔术表演原理的揭秘，在传统意义上的“科普宣传”中也极为少见。但当一部分魔术技法被社会上形形色色的“大师”所用，为伪科学宣传和迷信活动营造神秘氛围，乃至骗取财物和人们信任的时候，“魔术揭秘”便显现出了它在科普领域的价值。将魔术对力学、心理学等科技知识的运用告知公众，让他们明白魔术其实并不神秘，也不失为一种培养人们科学精神的途径。
“错觉资源”亟待开发
中国古话有云：“耳听为虚，眼见为实。”但现代科学告诉我们，在很多时候，“眼见”也不一定“为实”。人的眼睛很容易被一些干扰因素所迷惑，从而让大脑做出错误的判断。但对于科普工作者来说，如果能恰当运用这种人类天然存在的弱点，便有可能设计出令人印象深刻的科普展项。
“事实上，运用人的错觉来设计的科技馆展品并不鲜见。”袁国术告诉记者，“但在以前，这一类展品大多集中在光学方面，最为典型的例子就是在很多科技馆里都能找到的幻影成像展品。比如说，一种常见的幻影成像展品是利用两个相对的凹面镜来反射一个小玩具的影像，做出‘看得见摸不着’的效果。而在力学和机械方面，这类展品尚不多见。”
不过，还没有得到充分开发的“错觉资源”，或许正是未来科技馆和其他一些科普场馆设计展品时应该考虑的方向。李象益认为，打破人们的思维定式，是科普场馆启迪智慧的途径之一。而对“眼见不为实”的奇观的展示，以及它们背后科学原理的揭示，恰恰为人们跳出“习惯性思维”的窠臼，乃至因此而产生求知和探索的欲望提供了可能。
“从吸引观众前来参观的角度看，科技馆相较于博物馆的最大优势，在于科技馆可以提供更多的观众可以参与的互动项目。”北京交通大学经济管理学院旅游管理系教授王衍用说，“科技馆在展品设计方面借鉴魔术的技法，乃至将蕴含科技元素的魔术或文艺节目纳入科普展示的范畴，再向观众揭示其中的科技原理，其实并无不可。事实上，在将文化与科技结合方面，科技馆在不违背科学本身的前提下，其外延完全可以极大地拓展。为科技馆展示项目赋予文化创意元素，乃至利用科技馆周围室外空间建造有科技色彩或者体现生态平衡思想的园艺、休闲设施，都有助于让科技馆的展陈更为多样化，更有可看性。”
近年来，全国各地有不少城市都在新建科技馆或者改造科技馆的展陈。这些工作如何避免“天下文章一大抄”，也成为科技馆的管理和建设者们关注的问题。为观众营造“奇观”以留下良好的第一印象，成为科普展陈突破现有窠臼的关键。在这方面，一些科技馆和科普展品制造商已经进行了有益的尝试。
“魔轮”“魔链”不神秘
在2012年于安徽芜湖举办的第五届全国科普展品博览会上，由国术科技（北京）有限公司（下文简称“国术科技”）设计制造的展品“科技魔链”获得了金奖。今年1月22日，通过这届博览会的总评委、中国自然科学博物馆协会名誉理事长、中国科技馆前馆长李象益牵线搭桥，记者走进北京铸诚大厦里国术科技总经理袁国术的办公室。与此同时，在这家科普展品设计制造企业位于朝阳区沈家村工业园的工厂里，“科技魔链”和同属一个系列的另一件科技馆展品“科技魔轮”，正在进行最后的测试。
相比于很多一眼望去便能大概猜到是做什么的科技馆展品，这两件冠以“魔”字的展品给人些许捉摸不透的感觉。
袁国术介绍说：“‘科技魔链’的灵感，来自一种由细铁链和铁环组成的魔术道具。没有经过训练的人如果直接上手表演这个魔术，十有八九会让铁环掉在地上。民间艺人能让铁链缠上铁环利用的原理，在于他松开手让铁环自由落体的释放瞬间，会轻轻地磕一下这个铁环。如果力道恰到好处，铁环就会转过一个角度，并撞击铁链，使它缠绕在铁环上。这个过程在不到一秒钟的时间里完成，肉眼根本看不清，因而显得很神奇。‘科技魔链’看上去像是这个玩具的成比例放大，只是铁链更长，从而使我们能不必借助手法技巧，只需要通过精确的力学计算，采用机电一体化技术，就可以确保铁链总能缠绕在环上。”
通过逐帧放映的视频，记者终于看清了“科技魔链”的运作全过程。直径将近半米的不锈钢环首先被一个C字形的托架抬升到铁链顶端，托架的左半边随即松开。人们看到不锈钢环掉下来，通常会以为它在下坠过程中是与地面平行的。但事实上，由于不锈钢环在坠落的一瞬间不是均匀受力，它在下落过程中会旋转90度，并碰撞铁链，使铁链弹起来并缠绕在它上面。由于不锈钢环下坠的过程是在大约一秒钟时间里完成的，肉眼根本不可能看清楚，因此这个展项也会像魔术一样，带给人们一种神秘感。但印在展品控制柜上的展示牌告诉观众，这种现象并非魔术，而是地心引力的作用。
“科技魔轮”也颇具魔术色彩。一只巨大的橘红色轮子慢慢地转动着，一个高度大于轮子直径的长方形铁圈从轮子左侧出发，向右穿过轮子的圆心，而后左转90度，退到轮子后面。过了一会儿，它再次左转90度，从轮子右侧穿了出来。看到这样的奇景，想必不少人都会误以为轮子后面空无一物，是依靠磁悬浮一类的高科技手段才得以保持位置并且旋转的。
“但事实上，这个展品借鉴了精密车床‘五轴四联动’的设计思路。轮子是一个偏心轮，于是，铁圈变换角度和反复穿过它的时候，刚好能避开它的轴。”袁国术说。
揭秘魔术的“另类”科普
与带有“魔术范儿”的科技馆展品相近，在一些国外的科普活动中，“魔术揭秘”表演正成为一种颇受欢迎的“另类”科普手段。
“很多人喜欢魔术表演，因为它能让诸多不合常理的事情看起来就像是真的。但事实上，一部分魔术表演，比如‘大变活人’能够成功的关键，在于节目编排者和演员巧妙地转移了观众的注意力，让他们忽视了可能出现‘穿帮’的环节，最终不得不信服。”李象益说，“在科技馆展品的创新设计中，为了激发公众的创造力，进行魔术揭秘演示，让人们了解魔术表演能够成功，其实背后有科学，比如力学、心理学的支持，也不失为一种有趣的科普手段。”
曾经担任国际博物馆协会执行委员的李象益，到过世界上很多国家的科普场馆和科普活动现场。他介绍说，在国内外的很多科技、科普方面的展示或者教育活动中，都有科学与艺术结合获得成功的案例。
比如，2012年春节期间的“科技春晚”，就有一个名为“糊中曼舞”的节目。编排者巧妙地利用了玉米糊表面张力较大的特征，使身体轻盈的演员在上面快步起舞而不会下沉，于是成就了让观众印象深刻的奇观，并通过艺术表演的形式，生动地体现出“非牛顿流体”的特征。
而在国外，魔术揭秘也成为一种“另类”的科普手段。李象益说：“魔术是一种大众喜爱的艺术形式，它常常包含着心理科学。也就是说，魔术常常是引导习惯的推理。它运用‘心理诱导’，并采用技术手段，引导观众的思维进行错误的加工整理，再否定预期推理。这也正是魔术能引人入胜的科学基础。”
比如，“大变活人”类魔术通常将被变的人（助演）“切”成几段，而每一段肢体又都能活动，因此是魔术中非常引人注目的一类节目。但在一次科普演示中，工作人员设计了完全透明的道具和舞台，使人们明白“大变活人”其实并不神秘。
一种常见的“大变活人”节目，是让助演进入一个直立的、可以分成3段的箱子。而后，魔术师将箱子搬到不同的位置，使助演的头、上身和双腿“分离”。但事实上，在魔术师分解和搬动箱子的同时，助演已经通过箱子下方可以容一个人钻过的圆洞，钻到了舞台下面。而后，这名助演就可以通过位于舞台不同位置的多个圆洞，不断将身体的某一部分从舞台上的3个小箱子中伸出来，以做出“被肢解”的效果。只要助演的动作足够快，这样的表演几乎不会“穿帮”。
更重要的是，在魔术表演场地的艺术氛围中，观众们的注意力往往会被“大卸八块”的“惨烈”所吸引，不由自主地担心起表演者的性命，自然就不会留意舞台上是否藏有机关了。
魔术表演并不属于“科普”的范畴，甚至对魔术表演原理的揭秘，在传统意义上的“科普宣传”中也极为少见。但当一部分魔术技法被社会上形形色色的“大师”所用，为伪科学宣传和迷信活动营造神秘氛围，乃至骗取财物和人们信任的时候，“魔术揭秘”便显现出了它在科普领域的价值。将魔术对力学、心理学等科技知识的运用告知公众，让他们明白魔术其实并不神秘，也不失为一种培养人们科学精神的途径。
“错觉资源”亟待开发
中国古话有云：“耳听为虚，眼见为实。”但现代科学告诉我们，在很多时候，“眼见”也不一定“为实”。人的眼睛很容易被一些干扰因素所迷惑，从而让大脑做出错误的判断。但对于科普工作者来说，如果能恰当运用这种人类天然存在的弱点，便有可能设计出令人印象深刻的科普展项。
“事实上，运用人的错觉来设计的科技馆展品并不鲜见。”袁国术告诉记者，“但在以前，这一类展品大多集中在光学方面，最为典型的例子就是在很多科技馆里都能找到的幻影成像展品。比如说，一种常见的幻影成像展品是利用两个相对的凹面镜来反射一个小玩具的影像，做出‘看得见摸不着’的效果。而在力学和机械方面，这类展品尚不多见。”
不过，还没有得到充分开发的“错觉资源”，或许正是未来科技馆和其他一些科普场馆设计展品时应该考虑的方向。李象益认为，打破人们的思维定式，是科普场馆启迪智慧的途径之一。而对“眼见不为实”的奇观的展示，以及它们背后科学原理的揭示，恰恰为人们跳出“习惯性思维”的窠臼，乃至因此而产生求知和探索的欲望提供了可能。
“从吸引观众前来参观的角度看，科技馆相较于博物馆的最大优势，在于科技馆可以提供更多的观众可以参与的互动项目。”北京交通大学经济管理学院旅游管理系教授王衍用说，“科技馆在展品设计方面借鉴魔术的技法，乃至将蕴含科技元素的魔术或文艺节目纳入科普展示的范畴，再向观众揭示其中的科技原理，其实并无不可。事实上，在将文化与科技结合方面，科技馆在不违背科学本身的前提下，其外延完全可以极大地拓展。为科技馆展示项目赋予文化创意元素，乃至利用科技馆周围室外空间建造有科技色彩或者体现生态平衡思想的园艺、休闲设施，都有助于让科技馆的展陈更为多样化，更有可看性。”