新谈科普展览设计中叙事知识链的构建
——以“同构能源格局”常设展览为例

李瑞婷 胡 滨 腰正君 金小波

“知识链”一词在科技馆领域并不新鲜，早在2007年中国科技馆新馆建设时期，展览设计者为了改变当时“展品陈列式展览”“有科学知识，缺乏科学精神、科学思想”的现状，提出了应用“主题展开式”搭建展览主题的创新方法[1]，伴随产生了“知识链”这一展览叙事方式。当时，“知识链”这一理论在展览设计中得到许多应用，但效果不一。其中比较有代表性的做法是：按照由浅入深的认知逻辑，将展示相关知识点的展品摆放在一起形成知识链。例如，由“伽利略惯性定律”到“牛顿力学三定律”，由“开普勒行星运动定律”到“万有引力定律”等知识链，而大多数情况下仅是将展示同一学科知识点的展品摆放到一起。

笔者在此基础上，对“知识链”这一概念进行了更深入的思考和实践，不单纯聚焦于知识输出，以期通过在科技馆展览中搭建知识链，形成清晰的叙事逻辑，用于实现明确的教育目标，促进实现科学精神的传播和科学思想的传达。本文探讨的“知识链”更接近叙事学中“链状叙事”的概念，但构成叙事链的单元是科普展览中的展品，这些展品多以科学、技术、工程、数学等学科的知识作为展示的主要内容。因此，为区分上述两个概念，笔者将本文中讨论的“知识链”称为“叙事知识链”。

中国科技馆于2021年4月30日开放的“同构能源格局”展览(以下简称“能源展览”)就是运用叙事知识链的一次有益尝试。该展览遵循一般认知逻辑，运用层递式教学法，通过循序渐进的思维引导，引发公众情感共鸣，实现展示目的和展览目标。本文总结了展览开发过程中的思考与实践，旨在抛砖引玉，以期为今后同类展览的开发提供借鉴。

一、 确定展览目标是构建叙事知识链的基础

在展览中构建叙事知识链，目的是实现特定的教育目标，那么确定展览的教育目标就是构建叙事知识链的第一步。以能源展览为例，能源是人类社会生存发展的重要物质基础，攸关国计民生和国家战略竞争力[2]。当今世界，化石能源大量使用，带来环境、生态和全球气候变化等领域一系列的问题，主动破解困局、加快能源转型发展已经成为世界各国的自觉行动[3]。同时，公众对我国在能源结构调整、积极应对气候变化等方面产生极大的科普需求。虽然大部分公众具有低碳、绿色、节能的生活意识，但是对于我国在能源领域的战略部署和科技创新知之甚少。并且，由于我国公众对能源科普的需求未得到有效满足，信息公开透明度不够，公众参与程度较低，导致社会上出现了一些误解、质疑的声音。由此可见，能源展览的教育目标，应定位于传达能源对人类可持续发展的重大影响上，而不是仅仅停留在激发科学兴趣的基本要求上。基于对选题的深入研究，能源展览确立的教育目标是：揭示能源与人类社会发展、生态环境间的紧密关系，助力国家能源发展战略，推动形成勤俭节约的社会风尚。将其核心内容加以凝练，得到本展览的主题——科技创新驱动能源革命，低碳发展保护绿水青山。

二、 明确技术路线是构建叙事知识链的前提

展览目标和展览主题明确之后，基本上划定了展示内容的范围，但内容的展示并不能确保展览教育目标的实现。展览犹如书籍，一本知识类图书，若读者阅读后发现内容生动有趣，被吸引一直读下去，读后获得了书中知识并有所感悟，就意味着这本书的教育目标实现了；反之，若读者觉得书中内容枯燥乏味，不想再读，那么这本书的教育目标就没有实现。同理，科技馆展览能否向受众主体有效传播主办方希望表达的内容和情感，即是否实现了展览的教育目标，是决定展览成败的关键。

因此，通过准确把握展览展示内容，设计符合受众特点的展示方式和互动手段，制定合理的技术路线，是实现展示目标的有效途径。上述工作都需要以深入的前期调研为基础。下文将以能源展览为例，试析达成这些目标的方法。

一般来说，展览研发前期要开展文献研究、考察调研、专家咨询和受众调查四方面工作，本阶段工作对展览主题的确立、框架的搭建和内容的设置起到关键的引领和指导作用，确保展览满足国家、行业、公众三个层面的需求。

文献研究，从基础科学、国家战略、产业研究、科学教育、学术著作等方面综合开展，主要指导展览名称、教育目标、展览主题和展示内容的确定。以能源展览为例，文献研究过程中除了学习能源的发展历史和相关基础知识外，还深入研究了国际能源形势、国家能源发展规划、能源的重要意义，及其重要的战略地位等相关内容。党的十九大报告提出：“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境”“壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业”“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”[4]。习近平同志在2014年6月13日中央财经领导小组第六次会议上提出，推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作等重大战略思想[5]；他在2016年9月3日出席《巴黎协定》批准文书交存仪式上强调，中国是负责任的发展中大国，是全球气候治理的积极参与者。中国将落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，全面推进节能减排和低碳发展，迈向生态文明新时代[6]。国家发展改革委、国家能源局印发《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》中明确提出，到2050年，非化石能源消费占比达到50%。深入推进能源革命，着力推动能源生产利用方式变革，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，是能源发展改革的重大历史使命[3]。这些内容为能源展览奠定了主基调。

考察调研，从国内外科技馆、科研院所、企业、行业展会等方面进行调研，主要了解行业需求、高新尖技术科普和展览展品研发现状等情况。以能源展览为例，设计团队通过实地考察、资料搜索等方式，调研了国内外多家科技馆和科研院所。这些机构非常重视能源科普，常设展览多以新能源为主题，短期展览多聚焦社会热点，但同时存在主题脉络、教育理念较为传统、展示形式探究性不足等问题，难以得到公众尤其是青少年的青睐，因此能源展览的创新研发具有重要的引领价值。

专家咨询，不仅在前期调研的过程中非常重要，且在展览研发的各阶段都不可或缺。设计团队在文献研究、考察调研的基础上，与专家沟通，进一步确定展览的目标定位、展览框架、展示内容等。设计团队多次组织能源相关领域的专家就国家能源发展战略、能源领域技术研究热点以及科普展示重点进行研讨。多数专家表示，我国正值能源结构性改革的重要时期，总体朝着绿色低碳、节约高效的方向发展。但基于资源国情，在相当长的时间内，中国的能源结构是多元的，多种能源协同并举发展；大力发展新能源的同时，清洁高效地利用煤炭等化石能源。这些信息是展览框架搭建的关键理论依据。并且在与专家的交流中，还能得到在科学教育方面的启发。咨询中，一位中科院院士提出，科普展览应包括“党和国家需要科学家传播什么？”“科学家希望公众了解什么？”“公众想从科学家这里了解什么？”这三方面内容。这一提议也得到其他专家的普遍认同，由此可见科普展览研发中借用外脑力量的重要性。因此在展览前期调研过程中，设计团队组织了项目专家团队，包括相关领域科学家、科普专家、机械专家、电控专家等。不仅如此，展览研发秉承大联合大协作工作机制，有效整合多方资源，与中国核工业集团有限公司、中国国际核聚变能源计划执行中心和中国核学会共建“核能”分展区。借助专家资源，在展览研发的各阶段进行科学性、可行性把关，为展览的顺利开放保驾护航。

受众调查，在展览研发前期是不可忽略的一项重要工作，了解受众需求，从而指导展示内容和展示形式的设计。科技馆的科普展览面向全体公众，以青少年为主体。青少年的认知特点一般为：观察目的需要引导；识记目的较强，具备理解展品内涵与外延的能力；具备抽象概括得出一般性结论的能力；富于创造性和幻想、极爱探索钻研、热衷创造发明；注意力不易集中，经验和知识的获取源于兴趣[7]。这些特点决定了展览布展和展品形式设计的方向。此外，受众调查还包括针对受众科普需求的调研。对于青少年，《义务教育小学科学课程标准》[8]针对能源提出了明确要求，《科学教育的原则和大概念》[9]《以大概念理念进行科学教育》[10]中提出探究式学习和认识科学、技术、社会发展的相互促进关系的教育理念，学校和教育机构也开展过一些能源相关的活动，但是缺乏系统的能源科普，无法满足青少年的需求；对于广大公众，由于全球气候变化、雾霾、极端天气频发等问题日益凸显，能源成为公众关注的社会焦点和科技热点。公众对生态文明建设中优化能源结构、积极应对气候变化等方面产生极大的科普需求。虽然大部分公众具有低碳、绿色、节能的生活意识，但是对于我国在能源领域的战略部署和科技创新知之甚少。并且，由于我国公众的能源科普需求未得到有效满足，信息公开透明度不够，公众参与程度较低，导致社会上出现了误解、质疑的声音。因此，亟需进一步加强能源科普，提高全民科学素质，为助力国家能源发展战略提供重要社会支撑。

经过上述四个阶段工作，设计团队逐步形成了能源展览的设计原则：展览内容设置符合国家能源发展战略，阐释科学原理和科技创新成果，同时融入科学家故事，弘扬科学家精神，激发公众情感共鸣；展品内容表达采用深入浅出的科学演绎方式，将比较深奥的能源知识、国家能源规划内容转化成通俗易懂、受青少年喜爱的科普资源；展品互动形式符合青少年认知特点，趣味性强，激发好奇心；打造绿色、舒适、明快的展陈环境，一方面贴合展览主题，烘托展览氛围，拓展展区和展品内容，一方面拉近公众距离，吸引青少年的参观兴趣。明确了设计原则，就为叙事知识链的搭建指引了方向。

三、 搭建展览框架是构建叙事知识链的关键

确定了展览研发的技术路线后，就进入构建叙事知识链的关键环节，搭建整个展览层面的第一级叙事知识链——展览框架，也就是展览叙事的脉络。在写作中，有一种手法叫链式结构法[11]，是指小说的结构由一连串的环节组成，就像链条一样，由许多相对独立的小单元(环节)有机联系而成的链状整体。而本文提出的叙事知识链与该结构相似：由多个相对独立的知识单元有机联系形成的链状整体。在第一级知识链中，知识单元指的是展区内容，链状整体就是展览框架，展览框架的搭建一般运用“主题展开”的设计思路进行设计。

以能源展览为例，展览围绕主题题眼“能源革命”，将主题“科技创新驱动能源革命，低碳发展保护绿水青山”通过二元叙事法进行展开，以能源生产革命(清洁低碳)和能源消费革命(节约高效)两条叙事线汇聚至未来智慧能源时代的结构搭建展览框架(见图1)。

叙事线一：能源生产革命由“走近能源”和“协同并举”两个分主题构成，按照最初人类发现火种，到煤炭、石油等化石能源，再到太阳能、风能、核能等新能源的生产利用过程；阐释我国将长期处于化石能源与新能源协同并举的能源结构，发展清洁高效利用化石能源技术，提高新能源在技术经济性等方面的竞争优势，揭示能源生产革命是朝着清洁低碳方向发展。

叙事线二：能源消费革命由“高效生产”和“绿色生活”两个分主题构成，分别从工业生产遵循清洁高效、公众生活倡导绿色节能两个层面，阐明能源消费革命是朝着节约高效型转变。

二元合一：最终将能源生产革命与能源消费革命两条叙事线汇聚至未来智慧能源新时代——“未来之路”主题展区，展望能源生产与消费向着智慧化方向发展。

除了二元叙事法，知识链中还可以采用顺叙、倒叙等叙述方法。能源展览采用二元叙事结构主要是基于表达能源领域中的两个重要方面：“能源生产革命”和“能源消费革命”而选择的一种范式，是为了能够更加清晰地表达展览主题。

图1 能源展览逻辑框架

四、 规划展品内容是构建叙事知识链的核心

展览框架的搭建，将展览的叙事脉络清晰化，但是要实现展示目的，还远远不够。展览框架确定了每个展区的主要内容和展示目的，但这些内容和目的是比较宽泛的，需要采用层递式教学法，进一步规划每件展品的内容，以搭建第二级叙事知识链——展区叙事知识链。该级叙事知识链的单元可以是展品或者展品组。单元若为展品，那么展区的知识链较为简单，例如“走近能源”展区，设置了6件展品(见表1)，本展区作为能源展区的第一部分，从能源的传言、发展历史、特点等基础知识入手，基于国际能源结构转型方向，能源与环境、经济社会的密切关系，让公众理解我国能源结构转型的必要性，为之后更好地理解展览内容打下基础。

在一个展区中，若需要表达的内容较多，且为并列关系，内容之间逻辑性不强，那么可以针对某一内容设置多件展品，展品之间构建叙事知识链，服务于更加具体的展示目的，这样就形成了第三级知识链，但是该级知识链的展示目的要协同于第二级知识链或能够为其目标的实现服务。在能源展览设计中，除了在展区范围内构建知识链外，还为“核能”内容设置了第三级知识链(见图2)。核能具有能量密度巨大、低碳清洁等特点，核电技术已实现自主可控，可大规模开发利用，是我国能源结构转型的重要方向。但是核电在我国的发展并不顺利，主要面临的问题是公众的误解，因此“核能”分展区的主要目的是消除公众对核电的误解与恐惧，引导公众对核电发展树立客观态度。按照一般认知逻辑，首先从核能的传言入手，激发公众探求真相的兴趣；之后，从“发现放射性”到“链式核裂变反应”，深入浅出解析核能的本质；再通过“测测放射性”“比比谁的辐射大”“阻挡射线谁最强”，让公众了解核辐射无处不在，核辐射对人体的损伤机理，并且造成实质性伤害的情形一般遇不到等事实；接着从“可控的核能发电”到“核安全设计师”(解读核电安全的四道屏障)，展示我国核电安全技术很靠谱，潜移默化、循序渐进地消除公众由于未知而引发的核恐惧；最后，展示中国核电“走出去”的主打品牌、具有完全自主知识产权的第三代核电技术“华龙一号”，让公众进一步了解我国核电技术创新成果，强化公众对核电安全的信心，同时配合国内外核领域科学家墙，挖掘科学家背后的故事，弘扬科学精神，促进公众对核电事业发展的理解和支持。特别地，为确保叙事知识链的连贯性和独立性，在布展设计中为核能分展区设置了单独的展示空间，以核电站的“金钟罩”——安全壳作围墙，寓意核能技术安全稳定，全面提升展览的教育功能。

表1 “走近能源”展区叙事知识链

图2 “核能”分展区叙事知识链

五、 展品设计是叙事知识链发挥教育作用的关键

展览展品作为科技馆最为重要、最为核心的“灵魂资源”，直接影响了公众互动的教育效果[12]。研究表明，公众在场馆内学习的三个先决条件：吸引力(展品吸引公众注意力的能力)；持久力(展品吸引公众注意力的时间长短)；参与度(公众与展品的互动程度)[13]。能够让观众愿意长时间的停留，是展览教育目标达成的先决条件。因此，需要科技馆展品在保证科学性、安全性、稳定性的基础上，要兼具艺术性、趣味性、探究性，甚至说服力和感染力。

能源展览的展品研发就在这样的挑战下，经历无数次头脑风暴、推翻再造、反复磨合，笔者将研发过程中的一些思考与做法与读者分享。首先需要说明的是，能源展览采用自上而下的研发模式，在展览逻辑框架约束下，为确保叙事知识链完整，展品的展示内容和目标都非常明确，这也一定程度上降低了展品的研发难度，将重点和难点集中在展示内容的演绎方式设计上，也称为展示形式设计。能源展品按照展示内容大致可分为三类，基础科学类、技术应用类和社会科学类。这三类展品研发的关键都是“破题”，也就是明确核心或关键因素是什么；第二，就是思考如何突出表现核心或关键因素的重要性。以“协同并举”展区展品为例，按照展览逻辑框架，该展区展品主要表现化石能源清洁利用技术和新能源的开采或应用技术等内容，同时需要表达出新能源短期内无法替代传统能源的原因，因此明确，以影响各能源发展的关键技术作为展示的核心。例如煤炭、水能、风能、太阳能、核能，影响其发展的关键技术均为利用技术，这五种能源同属世界主流发电能源，但发展情况、发电效率差异较大，利用对比展示的方式最为直观，因此设置展品“发电乐园”，分别搭建各能源利用的场景，通过挖掘各能源利用技术中的关键因素作为变量，设置互动点，增加探究性和趣味性，再通过统一负载集中展示发电量差异，实现横向对比。并且能源展品研发重视图文内容的设计，在每个展品图文板上融入该能源技术发展的前世今生，科学家的故事，以及我国技术发展的国际地位，作为感染观众、触动观众的一种有益尝试。

而涉及科技与社会关系的展品“破题”难度比较大。例如展品“能源与环境”，这件展品的展示目的就是让观众了解化石能源的粗放利用会导致环境污染、气候变化，进而危机人类生存，理解我国能源转型发展的必要性。在设计中，重点思考如何能给观众带来情感共鸣，总结为四个字——“历史再现”。因此展品采用让观众驾驶时空飞船穿越时空完成任务的方式，让观众亲身经历历史上真实发生的5个能源不合理利用导致环境破坏的事件，切身感受当时人类面临的痛苦，了解当时政府和公众的应对方法，引导公众以史鉴今，并在任务中融入我国高分卫星的实时数据，极大的提高了真实感。通过“带着防毒面具咳嗽的人们、酸雨下逐渐枯死的树木、大面积白化死亡的珊瑚礁、站在一块浮冰上的孤独北极熊”等真实、有感染力的360°三维场景营造，配合史实图片、视频和环境数据，引发观众情感共鸣，感悟历史的教训不容忽视，让观众深刻意识到能源与人类生存环境息息相关，放大展品的教育功能。

六、 布展设计是提升展览感染力的有力补充

构建叙事知识链，除了保证逻辑内容的完整外，还需要通过环境布展完成“最后一公里”的设计。按照技术路线要求，能源展览的布展设计主要根据展厅空间特点和各展示单元内容，以既要烘托展览氛围，又能拓展展区和展品内容为原则，进一步解读展览内涵。在空间布局上，按照展区进行区域划分，展区内将同一知识链上的展品，按照参观动线依次排布，搭建出知识链结构；在画面设计风格方面，打破了能源冷硬的工业化形象，拉近公众距离，激发青少年的参观兴趣。

为了更好的诠释能源，需要设计统一的主题元素融合各展区。要找到代表能源而又适合能源展览的元素，是布展设计的一大难题，有的人说用“火”，有的人建议“灯泡”，还有的人提出“闪电”，各有千秋，但都无法让所有人满意。最后确定用“树”这一形象，取其源于自然、传递能量、绿色、惠及人类之意，与能源展览主题十分契合，同时，将具有传输之意的树干用于展区的分割和融合(见图3)也十分合适。此外，还需要确定一个象征种子的元素融入到展品的设计中，寓意能源带给人的希望。

图3 抽象树干形象用于分割展区

而如何确定种子的象征元素，是另一个难点。通过对每种能源的深入分析，发现它们的分子结构或标志或利用技术形象都能与“六边形”元素相合，同时“六边形”简洁大方，灵活多变，能够广泛用于展品外形、图文板点缀，以及布展画面中。

为拓展展览和展品内容，更进一步弘扬科学精神，在展览中设置了科学家浮雕墙(见图4)，通过将科学家的成就艺术性设计，再与其标志性动作相结合，使人物形象更加立体、丰满，既能增加展览的艺术效果，又是展览内容和功能的重要补充。

图4 国内外科学家浮雕墙

七、 结语

科普展览的研发重在创新，不仅体现在展览展品的内容和形式上，更是体现在展览的思想、理念和思路上。综上所述，在科普展览中融合叙事知识链是一次有益尝试，构建的方法可总结为以下几点：1.通过前期调研，确定展览目标和技术路线，满足国家、公众、行业三方面需求；2.运用“主题展开”的设计思路自上而下进行展览研发，搭建展览框架，确定叙事知识链的基本逻辑和展区目标；3.利用层递式教学法，按照一般认知逻辑，设置展区叙事知识链的各个知识单元；4.通过创新设计展品形式和环境布展，完成叙事知识链的搭建，提升展览的教育功能，更好地实现展览目标。