青少年活动中心

宝山青少年科技指导站设计方案一、项目概述不知从什么时候起，科学在孩子心中成了一件乏味的事，好像科学就是难懂的名词、枯燥的数字和干巴巴的定理。这是人们在不经意中为孩子制造的一个误区，它使许多孩子失去享受科学的快乐，并且远离科学。针对这一现象，宝山青少年科技指导站旨在用各种生动、有趣的展品唤起青少年的求知欲，让他们对科学产生浓厚的兴趣和热情。它应该像一条充满趣味的长廊，让孩子们沉醉其中、流连忘返；它应该是一座知识的宝库，使每一个走进去的人都不会空手而归。二、设计思路＞主题：探索科技智慧未来＞展览方式：以动手型展品为主，在青少年亲自参与中完成展品运行，在二者互动中一步步揭示展示内容的科学内涵，启迪引导参观者了解和思考，让孩子成为知识的主动探索者。各项展品从青少年的知识基础出发设置知识切入点，研究他们的认知规律，设置富于启迪和挑战的“参与”及“互动”的形式与过程，避免过于直白，将“玩”与“学”结合起来，让观众在轻松愉快的氛围中有所收获。＞展品外观：展品的外在形态通常指展台、展架、结构形式、色彩、质感等，它是展示内容的承载者，它的设计风格和制作水准决定了展品功能是否能正常发挥，影响着观众和展品之间的亲和力。因此，本展厅的所有展品，在造型上以贴近青少年为主，在色彩上，采用蓝色和金属色为主色调，诉求“科技•未来”的寓意。＞表现要点：交互性、参与性、趣味性、可视性、认识性三、展区划分序厅展区：机械区展区：声控区展区：视觉与色彩区展区：力学区展区：数学区展区：新材料区布局说明：参观者进入大门以后从序厅开始，依次经过机械区、声控区、视觉与色彩区、力学区和数学区，顺序参观。序厅的设计重点在于创造意境、烘托主题，让人感受到扑面而来的科技气息，并以此对参观者做出相应的引导，使得整个参观路线明晰有序。为了在有限的空间里，最大限度地、有层次地表现5大区域与新材料区的展示内容，我们在设计上对其赋予了代表性的符号语言，突现不同的区域特征。四、活动方式本站共设展品47项，其中，互动型展品21项，其它展品26项，新增展品4项。为了使得整个参观过程更富有挑战性和融入性，我们设计了一套活动方式和游戏规则，让来到这里的青少年增加对展品表现出来的科学原理的认知。在序厅处，参观者可以领到一张展品原理竞答卡，卡片上针对每个展品设置一道问题及不同的选择答案。对于观察型展品，在本站指导老师的带领下，参观者将观察到的现象，结合自己所掌握的科学原理，对卡片上的问题做出回答。对于互动型展品，参观者将亲手对展品进行操作，同样，每次操作完成后，也必须对竞答卡上相应的问题做出回答。参观结束后，参观者将竞答卡交给指导老师，老师会做出评判，并颁发给优胜者一定的奖品，同时，展厅内的大屏幕将显示出每道题的正确答案。五、展区描述设计宗旨：我们将全力创造一个宜人的环境，鼓励参观者和展览相结合，使展厅环境气氛令人感到愉快、新奇，能诱发参观者进一步探索由展品引申出的有关问题的愿望，把参观变成激动人心的体验和探索。机械区：本展区通过多种机械设备，解释各种科学原理和奇异的科学现象，从而使青少年对科学原理有直观、本质的感受，知识性、趣味性并重，有利于启发他们的创新思维。该展区位于序厅的旁边，这个特殊的位置要求在视觉上保持通畅，不要有太多的装饰以免影响观众的方向性，因此在设计上采用简洁的造型，既避免复杂和累赘，又满足了通道和视觉的畅通性，同时用极富现代感的门框起到导向作用。展品列表

编号名称说 明A-01雅各布天梯科学豕雅各布发现，空气在咼电压卜，电离而导电，产生放电现象。这里演示的是在1.5万伏电压卜，两根较接近的导线间产生放电，放电电弧在电动力和空气对流的作用下向上攀越，如冋“天梯”一般。A-02手蓄电池当你把两手压在一块铅板和铜板上，会看到电流表的指针在移动，说明有电流通过表头。冋时你两手的冷热感觉是不一样的，这是为什么呢？原理是当你两手各按铜板和铅板时，由于冷热不一，从而产生了热能势差，然后通过能量转换，把热能转化为电能，从高势能向低势能传递从而产生了电流。想一想，火力发电的原理和人自己是一个导体吗？A-03离心现象本展项通过液面形状变化与液体中比重不冋物体的沉降等现象，科学地演示了离心现象中的规律。A-04看的见的力本展项由观察箱和几块有机玻璃组成。在观察箱的上表面和有机玻璃的两面帖上偏振膜，观众在有面玻璃片上稍加力，可以看到由此而产生的不断变化的干涉条纹图案。A-05逆风行船本展项通过对风力的分解，展示了力学中的力的分解知识。将模型小木帆船放置容器中，轴流风扇置于另一端，并向帆船吹风，将船头与风向调整成最佳角度45度，在风力的作用下，船就逆风向前运动。A-06龙卷风大气层在一定的条件下会产生多种旋涡，当在激烈的暴风中，温暖潮湿向上的空气开始旋转时便形成龙卷风。本展项形象直观地模拟龙卷风的形成过程。

A-07万有引力本展项展示了万有引力这一物理现象。本展项利用小球在圆锥曲面上存在着一个向心分力，在呈漏斗状的边缘开始滚动后，它的运动轨迹非常类似地球绕太阳公转的轨道。A-08对流在热源处于液体介质中，如何能使整个液体都变热起来，主要的传热方式是通过对流交换的方式。本展项展示了生活中常见的一种对流现象。A-09动量守恒本展项展示了动量守恒定律。在一段横梁上均匀挂上几个小球，并且使每个小球相互紧靠在一起排列在与横梁平行的一条直线上。当用手提起一端的小球（高度为h）,给小球一个势能，松开手使该小球开始机械运动。观众将看到小球碰撞垂直悬挂的各个小球后，把另一端的小球击起，其垂直水平咼度也是h。A-10齿轮桌边缘有齿的轮子叫做齿轮，齿轮常用在机械中传递动力和能量。当大齿轮带动小齿轮时，小齿轮的转速会比较快，但是力量会比较小。大齿轮的转速虽然比较慢，但是力量却比较大。通常的安排齿轮顺序可以方便工作。许多变速脚踏车可以变换齿轮让上坡时比较慢而轻松，下坡时则很容易加速。汽车的变速箱装满了齿轮，启动和加速的时候会用到不一样的齿轮组。声控区：展区以介绍声波的产生，声音的传播、声音的接收等声学基础知识为主题，在这里你既能够听到许多美妙的声音，又能直接获知玄妙的科学原理，享受其中的双重乐趣。该展区将旋律，音符，五线谱作为设计元素，抽象，变形后成为展品、墙面以及顶部的装饰，让人感受到声音的神奇魅力，组成展区统一的韵律。展品列表编号名称说 明B-01电子音乐编钟本展项仿造古代编钟造型，在内部加入电子合成系统，当用钟锤击打编钟模型时，由电子合成音调。B-02立体声体验本展项选用咼品质的DV单放机，放入特制的CD片，观众戴上耳机，开启电源，可以听到立体感很强的声音，声音从一边耳机传向另一边耳机。B-03空中音乐用圆管排成一排架设在支架上，圆管取不同的长度，两端中是畅开的，中间就形成长度不同的气柱，当环境有嘈杂的声音，其内部的空气固有频率与外部声音达到共鸣，则我们就能从嘈杂的声音中挑选出不同咼低的声音，直观的演示了共振这一重要物理现象。

B-04激光琴本展项巧妙地利用激光技术，把本应是琴弦的地方用激光束来替代，当我们用手去作拨动琴弦的动作就能发出美妙动听的声音。视觉与色彩区：本展区向青少年展示了一个五彩缤纷的天地，眼睛对色彩的感知与光学密不可分，光的传播、反射、折射，每一个看似普通的光学原理通过不同的展品都会给你带来意想不到的视觉盛宴。本展区紧扣“视觉•色彩”的诉求主题，把展品外形、展区整体环境结合丰富的颜色元素统一设计，让三者融合在一起，产生一定的视觉效果。展品列表C-01不可思议的三角形本展项是一个立方体的三条异面直线的直角边构成的开口“三角形”似的三角框，当在合适位置，通过目孔单眼观察开口处形成重叠关闭合的不可思议的三角形。C-02画五角星描绘一个五角星时你一定得心应手，当你通过镜子去描绘这个五角星时，会感到困难重重，这是为什么呢？原来这是反像镜的原理，所看到的是一幅与原话完全相反的图画，而你的手和脑不能一下子适应和协调，所以会感到难以应付。

C-03彩色影子在日光下物体的影子通常是黑色或灰色的。站在该展项前面出现在屏幕上你的影子却是绚丽多彩的。当你身体移动时，影子的形状和颜色也会随之变化。三基色的光源（红，绿，蓝）为什么会产生这样神奇地变化呢？C-04穿针引线平面镜多次反射，造成像与实物上下颠倒，左右互换，从而使你的穿线非常困难，大约要两周时间才能使你视觉适应这种既倒又反的像。C-05补色立体画补色的概念出自视觉生理所需求的色彩补偿现象，补色的出现总是符合眼睛的需要，它的对立性促使双方的色相更加鲜明，它的视觉生理适应性使补色关系天然和谐。本展品用一对补色绘制的平面投影图获得立体图像的效果。C-06光学转盘由于视觉暂留现象，偏心圆看起来成为冋心圆：频闪转盘加速或减速的过程中好象改变了转向；变色转盘在启动和将停时好象产生了红、蓝、绿等不同的色彩。C-07是你还是我两人面对面坐在两侧，然后各自调整照在自己身上的光线强弱，当一侧光线较强时，自己的形象便像照镜子般呈现在玻璃上，当另一侧光线强时，便如同透过窗户看处面一般C-08彩色万花筒、偏止万花筒万花筒中一般放了两面（或更多）交成360度/2n的镜子，再在它们之间放一些五颜六色的碎玻璃。当你转动一次，看到的图案就变换一次，而万变不离其宗的是图案中总显示出n重对称性。C-09看得见摸不着该展品中，物体好象悬浮在空中一样，这是利用抛物面反射镜的光学特性，采用上下两块抛物面镜构成的，浮在空中的物体，实际上是抛物面焦点上的实物影像。

C-10魔棒成像手持白色的小木棒，在指定空间快速挥动，你会发现一幅“无中生有”的图画，这是幻灯机映出的图像。由于人的视觉系统的视觉暂留现象，快速挥动的木棒就成了“银幕”C-ll窥视无穷你通过这块板上的观察狭缝可以看到里面有无数盏灯。经过平面镜的无数次反射后，组成一个无尽头的长廊，你轻轻晃动这块板，灯的长廊会相应弯曲，你能说说其中的道理吗？C-12仿古铜镜仿古铜镜又叫“透光宝镜”，最早出现与我国的西汉时期。把平整光滑的镜面放到太阳光下，其反射光投射下屏幕上便可以清晰地看到镜面的花纹与字迹。就好象光线透过了金属镜面，从镜面反射出来一样，故称为透光宝镜。当太阳光（此处用平行光线代替）从镜面反射时曲率较大处的光的发散度大，投影较暗，反之则投影较亮，这样在屏幕上形成了镜背花纹，字迹的图像。C-13旋转镜在一个可以360度旋转的圆盘中间，有一个特殊的镜箱。当两个人面对面站在镜箱两侧窥视孔前，转动圆盘，互相可以看到双方随之而转动的形象。C-14神秘的微笑本展项是通过用一只眼从两块互成一定角度的镜子夹缝中直视对面的朋友，另一只眼看自己移动的手，移动的动作能吸引大脑的注意，干扰直视朋友的脸部景像。产生暂时消失时，也往往会保留某些内容，通常是眼睛和脸上的微笑是最后消失的，出现了神秘的微笑。C-15留影屏本展项展示了某些物质在光照后会较长时间的保留被光激发状态。本展项就是在屏幕表面涂有这种荧光材料，观众站在灯与屏之间，灯照过以后人的影像应留在了屏幕上达数十秒。C-16三原色本展项就是利用RGB三种基色合成可以产生白色，在一球形灯台上方安装三盏颜色分别是红绿蓝颜色的灯，三盏灯同时射在球形灯台上，在这三种颜色的重叠处为白色。

C-17锥体反射镜平面反射镜能成虚像，入射角等于反射角。当二块互成直角的平面反射镜组成的锥体角反射面后则形成二次反射可以沿着与入射光线完全平行反射光线。稳定站在锥体反射镜前的观众，可以小范围移动头，双眼盯着反射镜的角看有一个眼睛始终处在锥体的顶角。C-18魔箱利用平面镜反射原理，造成观察者的视觉误差，将准备好的球体放入看似非常狭小的箱子里。C-19制作彩虹将一面镜子斜放在半碗水中，把一张白纸放在镜子前面，用手电筒的光照在水面下的镜子上（也可以用直射的阳光）。调整镜子的角度，看看纸上会不会出现彩虹。你可以看到几个颜色呢？这些颜色是什么顺序？颜色的顺序和雨后的彩虹是一样的吗？C-20潜望镜你能看到自己的头顶或者耳朵里吗？用这支潜望镜就可以！当光从物体上面反射到你的眼时，你就“看”到了它。由于阳光照在你的手上之后反射到你的眼睛里面，所以你才能看到自己的手。潜望镜里面有许多面镜子，光线射近来之后会一路被反射到你的眼睛里面。力学区：力学作为物理学的一门分支，在日常生活中与大众广泛接触，也是内涵无限丰富的系统基础知识，力图传播经典力学在实践应用方面的知识，丰富理论教育的内容。因此，展区以齿轮的造型为主，这种符

号语言向人揭示出一个力学的世界的内涵，把它运用到展厅的设计之中，使展品与造型直接结合在一起是形式与功能，形式与内容的巧妙结合。展品列表D-01自己拉自己本展项展示了九个滑轮组成的滑轮组可以达到改变力的方向及省力的作用。本展项通过参观者坐在椅子上，手拉绳子，稍稍用力拉绳子，就可以很轻松的把自己拉到一定高度。D-02仿古鱼洗“洗”是我国古代用来盛手盥洗的器皿，注入鱼洗一半以上容量的水，用双手摩擦其双耳，“洗”周壁和水开始振动，发出“嗡嗡”声，同时水面产生波纹，振动强烈处有水珠喷溅，正好与洗内鱼嘴重合，仿佛鱼口喷出水花似的。D-03听话的小球气泵吹气时，由于下管口处气流较大，管中气体便绕管由上而下流动，小球随之流到下管口，进而被气泵吹浮起。气体主要由上管口补充，由此上管口处气流压力小于上管口周围，而小球运动到此便被周围空气压入上管口，小球因此循环不停。D-04伯努力喷嘴球为什么能悬在半空中呢？这是因为管内喷出的气流压强小，周围静止的空气压强大，小球周围像有一圈无形的力把小球向中间压，所以被气流顶起的小球是不会掉下来的。流速快，压强小；流速慢，压强大。这就是伯努力原理。D-05肥皂泡沫大家所看到是通过一定配制的肥皂水，自己动手做一下就可以看到肥皂水的粘滞现象。粘滞性反映液体流动的难易程度。粘滞性也可以认为是液体的内摩擦，而且它随温度升高而减少。所以各液体的粘滞系数是不相同的。想一想，人类为什么要了解各种液体的粘滞性？你日常生活当中遇到过哪些液体粘滞的事和物？

D-06拱桥将木块按顺序拼搭在桥的两基座之间，你会发现搭好的拱桥是不会倒塌的。这是因为相邻木块之间的压力而保持直力。相邻木块之间的接触面垂直与该点的悬链曲线。保持拱桥直立所必须的力沿着拱桥的曲线方向传递到基座上。想一想，日常生活中你所看到哪些是属于拱形结构的建筑和实物？D-07有趣的拔河比赛拔河比赛可以测定哪一方的力量大。但是当你站在这个拔河比赛场地时，出现了大人拉不过小孩，两个人拉不过一个人，奇怪吗？其实它的奥秘在于：力量小的一边靠一个动滑轮的帮助省到了一半的力。D-08锥体上滚木锥真是顺着倾斜的轨道“上滚”了吗？木圆为什么滚不上去呢？原来是木锥“上滚”的同时，它的重心降低了，这就是锥体上滚的原因。数学区：数学是一切科学的基础，是研究逻辑与思维的重要学科。本展区通过易操作、具有启发性的展品，让青少年将抽象的概念概念转换成具体经验，从而提高其注意、记忆、判断和推理等能力。曲线、符号数字——带你走入奇妙的数学之旅，本展厅在设计时力求突出上述元素，在顶部和墙面用数字、符号造型灯装饰，不仅增加了展厅的照明，又直接抓住参观者的心理，制造出神奇的数字世界。展品列表E-01勾股弦在我国古代一部数学书“周髀算经”上有“勾三股四弦五”的记载。意思是如果一个直角三角形的两条直角边分辨是3和4,那么斜边一定是5,这是分别以直角三角边a、b、c均以商为n分别构成三个方形容器，三容器体积v1=a2.nv2=b2.nv3=c2.n，动手做一下，会得到什么样的结果呢？

E-02百发百中作为二次曲线的椭圆具有二次曲线的光学特性。本展品是定点条件下的百发百中，即在椭圆的一个焦点位置击发小球，从椭圆边界任意点反弹后必然击中目标。E-03混沌摆本展项由一个T字形可转动的轴和在左、中、右三点上挂上小摆组成。用手轻轻转动轴观察三个小摆，被带动的小摆没有一次的运动是相同的。本展项把难以说明的混沌概念直观地演示出来。E-04双曲夹缝本展项利用一平板，上面按相交双曲线形状开出双曲狭缝，使缝宽略大于转动棒的直径，转动棒时，棒能顺利通过曲线狭缝。E-05分形规本展品由四面两两相接的反射镜和一幅转动的图案组成，通过平面镜的互相反射使得单一的图案成为分形图案，从而简单介绍分形图案形成的有关知识。6、新材