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科学文化视域中的动物
科学文化视域中的动物
摘要动物不仅是动物园/水族馆和自然历史博物馆的主角,也是科技类展馆下属的儿童展馆和地球家园环境展馆的常客,深受观众的喜爱与欢迎。
如何在科学文化视野中重新定位科技馆动物展项,使科技馆中的动物展示有别于动物园中的驯养/野生动物的实体展示和自然博物馆中的濒危/灭绝的动物标本展示,是本文探讨的主要问题。
基于科技馆自身发展的规律和展教特点,结合国内外科技馆动物主题展品的优秀案例,本文梳理了科技馆动物展项的若干展示方向和可行表现形式,希冀从多维视角出发,采取观众喜闻乐见的科技展项互动方式,丰富拓展当今科技馆中动物展项的形式,深化展项内涵,为今后科技馆动物展项的引进与研发提供可借鉴的指引。
关键词科学文化;动物展项;科技馆;科技哲学
中图分类号G2文献标识码A文章编号1674-6708(2015)147-0140-03
科学文化是个体和社会使用科学与技术的所有方式。
[1]对科学文化的基本认识是人类在探索自然奥秘、追求真理、改造自然的科技创新活动中,形成的共同价值理念、行为规范和工作方式的集合。
从本质上来讲,科学文化的核心就是科学精神和气质,科学精神的特质是唯实、求真、创新,或者说是理性质疑,真理至上,开拓创新。
[2]由此可见,创新是科学文化的应有之意。
科技场馆肩负着对最新科技成果进行科普化展示的重任,更应秉承科学文化的要义,对自身展品的研发进行不断创新,使之紧跟时代发展的步伐,屹立于科技发展的风口浪尖。
包括人在内的广义动物是科学文化的主体,无论从个体维度还是社会维度而言,其生存和发展无时无刻不受到科技发展的直接影响。
谈到科学文化中的科学精神、科学思想和科学方法,人们往往将其与科学家联系起来,忽视了我们的动物伙伴生活中的科技。
以高等动物自居的人类,在探究科学文化的同时,也应将视角扩大至动物界,它们的种种生存技能、与环境相适应的能力甚至远远超越了人类,值得成为人类学习的对象。
1科技馆中的动物主题展――实践与设想
关于动物生活中的科技,最适合表现这一主题的莫过于科技类博物馆/科学中心。
与传统博物馆不同,科技馆打破了静止陈列的展示形式,强调情境式体验学习,感受科技给生活带来的改变,是非正规教育的基地。
[3]不同于动物园中的驯养/野生动物的实体展示和自然博物馆中的濒危/灭绝的动物标本展示,科技馆中的动物展侧重动物生活中的科技元素,以及动物与环境相互作用中的科技要素,或者利用科技手段再现当前自然界中无法看到的动物生存环境。
不仅停留在观察动物生活这一层面,而更进一步探究、学习、模仿动物生存的本领,揭示人与动物的关系。
下面就分六个方向对科技类动物展项进行梳理与
阐释。
1.1灭绝动物再现之互动恐龙展
无论是博物馆,还是科技馆,只要出现恐龙展,就必然成为压轴戏。
不同于博物馆恐龙化石的静态收藏展示,科技馆应赋予恐龙以新的生命,向恐龙展中注入新的活力,提升恐龙展的观众参与性,将静态恐龙化石展转变为多种形式的恐龙互动展,让观众能在展项中与恐龙这种已经灭绝的远古生物产生交流与对话,从而更加珍惜现存的濒危动物。
1)恐龙化石挖掘:
该种体验类似于角色扮演,还原考古学家在荒漠中挖掘恐龙化石的场景,用刷子扫出一块块恐龙骨,为后续的拼装做准备。
符合孩童探知周围未知世界的好奇心,培养儿童严谨坚韧的科学探究精神,集齐一头恐龙所有的骨骼才能在下一阶段的恐龙拼装中成功拼装出一头完整的恐龙。
2)恐龙展骨骼拼装:
通过拼装不同种类的恐龙骨架,学习不同恐龙的生理结构和特点,体验考古学家的工作。
还可在后续阶段继续设立恐龙复原工坊,供给橡皮泥等塑形材料,让观众根据拼装好的恐龙骨骼想象该恐龙的形态,复原恐龙生前的模样。
或根据恐龙骨骼,用画笔勾勒出观众心目中恐龙的样子,还可提供3D打印机,让观众有机会将自己复原的恐龙打印出来,建立一只属于自己的恐龙。
3)恐龙蛋孵化:
相信80后的观众都不陌生,儿时爱不释手的恐龙蛋玩具曾让多少人为之着迷。
相比之下,博物馆中的恐龙蛋展示则略显枯燥乏味,尽管真实,却难以引发观众的共鸣。
关于不同恐龙孵出的蛋的形状的知识固然重要,但让观众为之一颤的是小恐龙破壳而出的瞬间,通过仿真展示恐龙蛋和小恐龙出生的场景,介绍恐龙蛋的特点以及恐龙出生的条件和环境,可将恐龙蛋展示互动化,变静态陈列为动态体验。
4)旋转恐龙:
博物馆会展出多种恐龙的化石或模型,用图文版告诉观众该种恐龙的名称和相关知识,这种陈列式的展示方式对观众的吸引力有限,特别是对低龄观众群体,该种展示方式有待提升。
在介绍不同种类恐龙的形态、名称、生活习性等知识的时候,可以考虑采用游乐场旋转木马的展示方式,将不同形态的恐龙代替木马,在周围配以恐龙生存的环境背景,观众就可身临其境骑恐龙,观看并学习各种恐龙的形态特征。
1.2动物生存环境体验之感受动物家园
动物中不乏搭窝筑巢的能工巧匠,利用自然资源顺势建立的动物家园在动物园、水族馆这种饲养动物为主的机构内很难见到,自然历史博物馆会采用情境化手段将动物和它们的栖息地一并展示,但仍和观众保持一定距离,无法让观众走进某种特定动物的家中,体验、学习其中的精妙。
特别是有些动物的巢穴过于小巧,或埋在地下、或建在高空,观众在日常生活中难得一见,不管是实物展出,还是标本展示,都难以让观众关注其中的奥妙。
对于动物的家这一主题,科技馆可以借助科技手段,模拟动物巢穴,建成能让观众进入其中体验的模型,学习动物在建造家园方面的智慧。
1)蚁穴:
蚂蚁的巢穴不仅结构精妙复杂,而且始终能保持恒温。
蚁穴里错综复杂的通道形成网络,可让新鲜空气进入,同时把呼出的废气排出去,防止窒息。
无论冬夏,蚁穴里的温度始终保持在3℃左右,还能自动调节空气湿度。
在科技馆中搭建大型蚁穴模型,让观众走入其中,行走在复杂的通道网络中,感受恒温的舒适,激发观众对蚁穴的进一步认知。
2)蜂巢:
蜜蜂的蜂窝构造非常精巧、适用且节省材料。
蜂房由无数个大小相同的房孔组成,房孔都是正六角形,每个房孔都被其它房孔包围,两个房孔之间只隔着一堵蜡制的墙。
身体为圆柱形的蜜蜂在正六边形的房孔内既不会有多余的空间又不感到拥挤。
和小伙伴们一起爬进一个个的蜂房中,感受蜂房空间的合理性,设想你如果变成蜜蜂,生活在这样节省空间的高密度房间里,会不会有“蜗居”的感觉。
3)鸟巢:
鸟巢中最有特色的要数织布鸟的巢。
建筑材料是草原上最普遍的草,冬暖夏凉,还形成了保护色;所有巢穴洞口朝下,虽然进出不甚方便,但避免了猛禽的袭击;最主要是其编织工艺,织布鸟充分利用每一根草的长度和韧性,用它们的喙叼着草如针线般上下翻飞。
建立这样一个倒挂金钟的织布鸟鸟巢,低垂地挂在地面上,观众要像织布鸟一样从巢的底部爬进来,体会织布鸟巢的巧夺天工。
4)地下世界:
想脚下有个隐秘的动物世界,动物的地下洞穴让动物保持温暖、干燥,躲避天敌。
大部分生活在地下的动物都要经常去地面上觅食、寻找配偶还时不时地搬家。
也有些动物足不出户,一辈子待在地洞里:
乌龟把蛋藏在地下躲避饥饿的浣熊和臭鼬;花纹蛇是冷血动物--它们在寒冷的天气里不能产生足够的热量给自己保暖。
所以它们蜷缩成一团,深藏在地洞里;成年狐狸住在露天环境里,母狐狸在地下挖穴保护狐狸宝宝免遭天敌攻击,同时也可以保暖;蠕虫、蛞蝓、蜗牛和蛆都把家安在了地下;像许多其他在居住在地下的动物一样,臭鼬在夜间活动,在白天睡觉。
它们舒适的地下洞穴中铺有草和叶子;鼹鼠是动物世界的挖洞高手。
除了鼹鼠妈妈们出洞寻找草和叶子铺巢之外,鼹鼠几乎从不离开它们地下的家;大多数兔子都不会自己挖洞筑巢。
它们直接搬进旱獭和臭鼬遗弃的洞里居住……这些生活在地下世界的动物由于平日里难得一见,所以有必要在科技馆搭建模型,告诉小观众脚下仍然藏龙卧虎,地下世界是不少动物的家园。
1.3动物技能习得体验之学习动物本领
动物眼中的世界是否和我们看到的世界同一模样?
动物的弹跳、飞行、游泳等运动能力远远超越了人类,敢不敢和动物比试一番?
在动物的家展项中,观众除了感慨动物家园的鬼斧神工外,还会发现他们很难像动物一样生活在动物的家中,源于视觉、运动能力等方面的限制。
由此,可以进一步开发仿生训练展,让观众模仿动物的视觉、运动体验等。
让观众更加理解和尊重动物的生活,珍惜爱护身边动物。
1)动物视觉体验:
通过科技手段模拟动物眼睛的视觉效果,让小观众试着站在动物的视角观察世界。
在人类的视网膜上有视锥细胞和视杆细胞两种感光细胞,使我们既能辨别外界事物的色彩,又能感受光强弱的变化。
其它动物的眼睛由于有与人类不同的视觉感受器,因此它们能看到不同的影像。
狗的视野很开阔,尤其擅长看清活动的物体,但狗无法像人一样分辨各种色彩。
狗能够分辨不同色阶的灰色,还能够分辨深浅不同的蓝、靛和紫色,而光谱中的红绿等高彩度色彩对狗来说则是黑白的。
鱼类都是“近视眼”,通常只能看清1m左右的物体。
生活在靠近睡眠的鱼类,能够辨别色彩,而生活在深层水下的鱼类,往往只能辨别明暗。
鸟类有十分突出的视觉。
例如,雄鹰高高翱翔在天空,但它能将地面上奔跑的兔子看得一清二楚。
蛙的眼睛很特别,它可以“探测”到360度范围内的物体。
蛙最擅长看移动的物体,即使再小的昆虫一掠而过,也难逃青蛙的眼睛。
[4]
2)动物运动体验:
青蛙一跳能跳出自己身长10倍的距离,和青蛙比比谁跳得远;插上蝴蝶的翅膀,双手扶滑轮,看能像蝴蝶一样坚持飞多久;爬上蜘蛛网,看你能否像蜘蛛一样游刃有余;像猿猴一样抓住丛林中的枝条,看你能否成为人猿泰山……通过体验,动物的运动本领不言而喻。
除了这种单一动物的运动体验,还可以设置结合多种动物运动技能的综合体验区,锻炼小观众的运动平衡能力,比如波士顿儿童馆3层高的攀爬迷宫,内设曲面平台,周围包裹着网状结构,小观众要在迷宫里找到通路,向上攀爬,家长可沿着阶梯跟随孩子,鼓励孩子寻找正确的道路。
1.4科技仿生之仿生机械展
许多机器人研究人员从大自然寻求研究灵感,了解生物的结构和功能原理,模拟动物的外观形状。
随着仿生学兴起,越来越多科学家透过观察、研究和模拟自然界生物各种各样的特殊本领,来研制新的机械和新技术。
这些研究的最终目标是希望打造容易使用的机器人,非常耐用、快速、自然地奔跑。
英国伦敦科学博物馆2013年举办了一场奇特的展览,展览的主角是13种仿生机器动物。
瑞士洛桑联邦理工学院研发的机器猫,体型跟真的猫咪一样大,但没有头部。
不过,它行动起来可非常迅速,1s可以跑1.42m,利用弹簧代替肌腱,用小型驱动器取代肌肉,成功再现了猫咪敏捷的速度以及精确的动作模式。
而一条法国公司开发的机器鱼,则利用类似真鱼的摆动方式进行游动,整个身长约20cm,还可以同时进行10只以上的群体游动。
还有一条正泡在水里的机器蝾螈,不仅能在水中悠哉游动,爬上岸时也伸出前后脚,一举一动完全跟本尊无二。
由西班牙研发的一只机器蝙蝠则利用了极轻的人工肌肉组成,这还是它首次亮相在公众面前。
[5]虽然目前很多机器动物都还在实验阶段,但科学家希望,这类型的机器动物,不仅能让民众更了解各种动物的运作,未来还有望利用机器动物的优势,在灾难发生时,协助人们投入搜索和
救援。
仿生也是无人机的一大发展趋势。
像大多数小飞机一样,美国空军的黄蜂无人机通过固定的翅膀获得上升力,并通过螺旋桨获得推动力。
和蜂鸟无人机一样,美国陆军的乌鸦无人机也有标准的固定机翼,一个螺旋桨和一个电动马达。
美国空军仿生飞蛾和鸽子无人机,它能成群结队飞行,像蜜蜂一样盘旋,像蜘蛛一样爬行,甚至能够悄无声息地接近目标,给予致命一击。
哈佛大学的研究人员开发了一个功能齐全的微型无人机,大小和一美分差不多,用于执行军事侦察任务。
一组研究人员观察鹰蛾为设计理念,让无人机可以感知环境气象条件,让无人机可以像鸟一样躲避恶劣天气。
[6] 这类仿生机械由于外形酷似动物,视觉效果足以吸引观众驻足观看。
但需要特别注意展示形式,可以考虑布设自然背景,让仿生机械取代动物,奔跑、飞翔在大自然中,观众在感概科技进步的同时,亦会怀念动物的存在,从而更加珍爱现存的动物试想倘若科技的进步终有一日取代了自然界中的动物,那世界将变成什么样子,进一步引发观众对技术的批判。
还可以让这些小型仿生机器人/无人机列队表演交响乐、集体飞行等节目,以科学表演秀的形式与观众见面,避免冷冰冰的机械技术展示。
1.5人与动物的关系之佩珀尔幻象
人与动物之间的关系多表现为人类活动对自然环境的影响,比如温室效应造成的地球变暖等,气候变化又影响了动物的生存,动物多样性的破坏,反过来又作用于人类生活,使人类自食恶果,类似主题的展项在科技馆的地球家园展厅屡见不鲜。
但直接表现人与动物之间关系的科技展项则少之又少。
利用佩珀尔幻象可以制作出表达人与动物之间关系、发人深思的科技展项。
佩珀尔幻像(Pepper'sghost)距今有100多年的历史了,就是利用一张半透半反的玻璃使物体在镜子中成了个虚像,又因为是半透的玻璃所以你又可以看到玻璃后的景物,所以感觉是产生了幻觉的技术。
[7]
在互动的镜子中,观察者的行动和表情都被附加在观察者头部镜像上的动物脑袋所模仿,由此形成的效果会引发观众思考关于自我意识、移情和非语言交流等问题。
每次观众走到镜子跟前,镜中都会出现不同的动物。
展项选取的动物都是猪、牛、羊等经过驯化的饲养动物。
且动物可以模仿观众的面部表情,再在其中融入动物特有的面部动作。
观众反过来又会模仿动物的表情,成为镜中的动物。
从被模仿到模仿。
这就是当你在看某人做某事时,你大脑里相同的部分会被唤起,并认为是你自己在做,称为镜像神经元。
[8]耐人寻味的是镜像神经元在人与动物之间是否仍然成立,除了简单的表情,是否还可以相互模仿更加复杂的行为和情感。
可以确定的是不同种类的动物之间确实存在互惠行为,还存在着一定的思维模仿。
捕食者-食饵关系的研究告诉我们这种相互模仿有助于猎人和猎物思维之间的互相交融,甚至会达到模仿彼此的效果。
与动物的交流建立在一种非语言、肢体、本能的情感表达。
社会心理学研究发现有意识和无意识的模仿是普遍存在、自发进行的,且有助于移情。
这一基于神经镜像的佩伯尔动物幻像展告诉观众这种互相模仿的交流是通往对方内心的桥梁,有助于形成深层次人与动物间的相互理解。
1.6科幻作品人形动物之飞檐走壁
在动物运动体验中,观众不难感叹自己难以与动物高超的运动技能想媲美,当前仿生机械的灵活度又和真实动物相距甚远,那么如何才能拥有动物的种种技能,目前仿佛只能诉诸于科幻文学和科幻影视作品中飞檐走壁的人与动物完美的结合了。
蜘蛛侠、狼人、蝙蝠侠、猫女等人物形象不仅在国外,在国内也大受追捧。
而国内以科幻作品为主题的科技展少之又少,作为动物展项的一个可行分支,有待进一步开发。
例如,可以配合新上映的科幻电影中的角色,趁热打铁,开展主题展,用科技手段还原电影中的特效,展示角色特技,邀请观众参与,体验飞檐走壁的快感,再辅以自然界中真实动物技能的介绍,加深观众对动物的认知。
2结论
动物在我们的地球上扮演着重要的角色,随着科技的发展,动物的概念也发生着变化,被更多地赋予了更多科学文化内涵。
我们既要从科学视角出发,重新发掘动物生活蕴藏的各种科学,又要从文化视角出发,将动物嵌入人类文明的长河中,寻找动物的文化意义。
传统的动物展示,无论是动物园/水族馆中的实体展,还是自然历史博物馆中的标本展,都无法满足科学文化对动物展的新需求,作为科学文化载体的科技馆,理应肩负起在科学文化视域中展示动物的重任,深挖人类与动物的关系,实现人与动物的交流,尊重动物、理解动物,利用科技手段,开发形式多样的动物互动主题展,丰富完善科学文化中动物这一关键词,实现科技馆动物展项的创新与突破。
参考文献
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