七彩少年科学研究院
七彩少年科学研究院，位于我校珠江路校区，由“赤色星球”“紫色星际”“蓝色海洋”“青色森林”“黄色沙漠”“绿色天地”“橙色乐章”七个板块组成。我们将整个展厅布置为彩虹“赤橙黄绿青蓝紫”的七色，展示了一个多姿多彩、丰富有趣的科技馆（图6-7）。丰富的科普知识、有趣的互动体验、震撼的多媒体展项、多变的色彩视觉符号，使展馆充满科技的魅力、知识的趣味，让青少年迸发探索与求知的强烈欲望。整体空间布局疏密有致、灵动通透，力求周全、顺畅、安全。
主题墙设计以黑白灰渐变色为背景，立体艺术造型模块与服务台相融合，其中我们还设立了导向查询，整体风格由平面衍生至立体，由无色变成有色，象征着青少年无穷的思维扩散。平面与立体的对比，无色与彩色的反差，使得整个空间充满了青春的活力和无限的想象力。
（一）赤色星球
图6-8
以赤色基调构筑整个空间，墙面上的多媒体和立体展板相结合，生动地叙述了地球起源、地球气象、气象万千、人类进化这4个主题，版面色调凸显了地球环境的演变。中岛位置的球幕投影和触摸屏的动态演示，在视觉与听觉的交融中生动地展示了地球生态系统的演变。动与静的结合更能寓教于乐，生动有趣（图6-8）。
探究问题1：地球是怎么形成的呢？
作为太阳系中已知的唯一一个有生命存在的星球，地球是怎样形成的呢？多少个世纪以来，科学家们上下求索，力图圆满地回答这个问题。关于地球的起源，目前有以下几种学说。
假说1：彗星碰撞说
假说2：微星学说
假说3：俘获说
假说4：气体潮生说
各种说法都有一定的道理，但都缺乏确凿的证据，所以直到今天，地球究竟是怎样形成的仍是一个谜。
探究问题2：地球是由板块组成的吗？
探究问题3：人类起源之谜。
探究问题4：如何保护臭氧层？
本展项由屋顶的投影球和地面的触摸屏组成，参观者可以在触摸屏上点击相对应的地球信息，顶上的球形投影便会随着参观者的互动，变换不同的内容，并模拟出一个真实的、动态的地球。
查询屏1：地球的圈层
查询屏2：保护臭氧层科普动漫
查询屏3：气象万千延伸知识
（二）紫色星际
神秘的宇宙总是引发人类无限联想，这也是青少年最为好奇的领域。在“紫色星际”展区，我们的设计以太空舱为原型，打造一个遨游在星际中的虚拟飞船场景，让参观者在真实与虚幻之间探索深不可测的宇宙奥秘。我们还运用了多项先进的高科技多媒体展项，如宇宙漫游VR（参观者坐在太空椅上通过VR眼镜，身临其境地沉浸于浩渺神秘的宇宙）、星空望远镜（内设宇宙星际的动态图），增强体验性、互动性、趣味性，让参观者在获得知识的同时感受游戏的乐趣。
1.浩渺无际的宇宙
探究问题1：宇宙是如何形成的？
假说：宇宙学说认为，我们所观察到的宇宙，在其孕育的初期，集中于一个体积极小、温度极高、密度极大的奇点。在141亿年前，奇点发生大爆炸，从此开始了宇宙的历史。
探究问题：宇宙是什么？宇宙有多大？
2.我们的银河系
探究问题1：什么是银河系？
探究问题2：什么是河外星系？
探究问题3：宇宙有多少个星系和恒星？
探究问题4：银河系中庞大的恒星团体是什么？
图6-9
3.人类的家园——太阳系
宇宙漫游VR：蛋椅座是VR虚拟现实的体验设备，外观极具时尚感和科技感（图6-9）。为加强体验者进入虚拟世界的多觉感官互动，蛋椅座增加了震动、推背、喷气、扫腿、喷雾、耳风等辅助体感功能。游戏者可以身临其境地去感受，如同在太空中穿梭于各个星球之间。
星空望远镜：星空望远镜以真实天文望远镜为外形，运用星空漫游软件，来进行虚拟天文观测。青少年可以通过这个星空望远镜，观测广袤无垠的宇宙和成千上万颗星星，在感受宇宙之美的同时，学习相关的天文知识。
图6-10
（三）蓝色海洋
以蓝色海底为背景的围合空间内，顶部渔船造型与立体鱼群类模型相结合，参观者可以眼看着丰富多彩的海底生物，耳听着海洋生态创作的“交响曲”，仿佛进入海底漫游。周围以波浪形的透明展面，展示出洋流的成因。投影的鱼群与跃动的海波纹，使参观者仿佛沉入蔚蓝的海底世界，充满神秘感和探索性（图6-10）。
探究问题1：地球是一个大水球吗？
探究问题2：海水是蓝色的吗？
探究问题3：海和洋有什么区别？
（四）青色森林
图6-11
将森林与沙漠放置在一个空间内，场景化还原森林与沙漠，镂空的蜂窝状中岛将两种极端的环境巧妙融合，通过多媒体与版面结合，介绍青色森林的光合作用和森林生态链、黄色沙漠的成因和环境保护（图6-11）。本展区由郁郁葱葱的绿过渡到飞沙漫天的黄，由鸟语花香过渡到孤寂的风声，凸显人与自然的冲突、人类对环境的影响，强化青少年的环保意识。
探究问题1：森林有什么作用？
（五）黄色沙漠
沙漠是指沙质荒漠的土地，地球陆地的三分之一是沙漠景观。因为水很少，人们一般以为沙漠荒凉无生命，故沙漠有“荒沙”之称。和别的区域相比，沙漠中的生命并不多，但是仔细看看，就会发现沙漠中藏着很多动物，尤其是晚上才出来的动物（图6-12）。
(https://www.daowen.com)
图6-12
探究问题1：沙漠化的原因。
本展区内的沙漠化游戏为一个互动游戏，开始时屏幕上显示一个郁郁葱葱的森林，参观者可以通过选择一些选项来改变这个自然环境，如伐木、建工厂等，然后森林慢慢变成一片黄色的沙漠。通过这样的模式，参观者能直观地了解到自然的力量及破坏自然的后果。
（六）绿色天地
图6-13
本展区运用了大自然的绿色，让参观者在自然氛围中学习和感受科学知识的乐趣。几何方块的不同形体层次排列，由“块”衍生到“面”，结合绿色色调，使整个空间灵活自然，富有节奏感（图6-13）。展区主要展现声学、力学、电与磁、数学机械、光学等科学知识，参观者可通过互动项目，在玩乐中探索、硏究、感悟地球上万物变化的规律。
1.力学互动板块
龙卷风
展示原理：形成龙卷风必须具备一定的温度与湿度等气象条件，并需要侧向气旋。本展项根据龙卷风的形成机制，人工制造侧向旋转气流，由大功率烟雾发生器提供演示载体，逼真地模拟了龙卷风的形成过程。
操作说明：打开电源，附近观众停止走动，会发现上升的水雾在侧向气旋的作用下逐渐形成一条弯曲的水雾柱。
飘飘球
展示原理：小鸟、飞机能在空中飞行，为什么空气能托起它们呢？玩玩这个飘飘球，学生就能感受到空气动力学——上升气流如果遇到障碍物，就会产生一个相对低压区，周围的空气前来补充，于是对这个物体产生托力。
操作说明：按动电钮，让空气吹动小球，控制电钮力度可将小球吹入篮筐。
万有引力
展示原理：经典力学认为，宇宙中任何两个物体间都存在引力，其大小与两物体间距离的平方成反比，与两物体质量的乘积成正比。观察两个钢球在曲面上的运行状况，可以帮助学生理解由德国科学家开普勒发现的行星运动的三大定律。
操作说明：将两个钢球连续放入，球经导引轨道进入曲面区，观察两球的运动轨迹。
2.声学互动板块
声波看得见
展示原理：我们知道，声音是一种纵波，琴弦的振动是琴音的来源，但我们无法直接从琴弦的振动看到纵波的存在。本展项利用人眼的视觉暂留效应，在琴弦下方放置一条水平运动的黑白条纹皮带，这样琴弦的振动就会以近似正弦波的形式被展示出来了。
操作说明：用手拨动吉他弦，转动滚筒，会发现琴弦在滚筒区变成了一条正弦曲线。
喊泉
当学生击掌或大喊时，它的泉眼里就会喷出一条细细的水线，听话极了！原来在泉眼的下方，安装着一个声控电阻开关，用电阻开关控制水泵，来实现泉水的喷发。在泉眼的周围击掌或喊叫，就会振动声控电阻开关启动水泵，让泉水喷发。
超声波测身高
展示原理：超声波是频率高于20 000 Hz的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。本展项利用超声波的这一特性，配合单片机、数码管等数字元件，较为准确地测出体验者的身高。
3.电与磁互动板块
电磁大舞台之怒发冲冠
展示原理：本展项展示的是电荷的同性相斥现象。人体和静电发生器带有同性电荷，当表演者站在绝缘台上手握高压静电球时，其头发上会带有与静电球相同极性的电荷，由于同性相斥，因此在近十万的高压静电下会出现“怒发冲冠”的现象。
操作说明：管理员选择一名头发长度大于10 cm的观众，让其站到绝缘台上，双手按在静电球表面，打开电源开关，待明显观察到受试观众的头发竖起来后，管理员关闭电源，戴绝缘手套用放电杆轻触受试观众，告知其可以走下绝缘台。
与机器人共舞
智能机器人逐渐渗透到人类生活的不同领域，接替人们手中的工作，改变人们原有生活工作方式已然成为不容回避的事实。
操作说明：编辑机器人课程，让学生与机器人一起跳舞。
雅各步天梯
展示原理：本展项的羊角形双电极在近万伏高压下，电极最近处的空气首先被击穿，产生电弧放电。空气对流加上洛伦兹力的驱使，使电弧持续向上运动。随着电弧被拉长，电弧通过的电阻加大，维持空气电离所需的电压更高、能量更大时，电弧会自行消失。
操作说明：按下电源按钮，观察电弧的产生、上升、消失的循环过程；松开电源按钮则设备停止工作。
4.光学互动板块
隐身人
展示原理：当两块平面镜成90度放置且周围的背景伪装适当时，能够形成一种中空的伪装效果。人站在镜子的后方，会产生一种身体被隐藏的魔术效果。
操作说明：选择一名体验者从侧后方的门钻入站立区，将头伸出圆形洞口，其他观众会发现，这名体验者只有头还在，身体却消失了。
万丈深渊
展示原理：镜面反射是一种常见的光学现象，其特点是成等大等距的虚像。通过两面平面镜重复循环的镜面反射，理论上可以产生无数越来越远的虚像。本展项利用这一原理虚拟出一个看不见底的深渊。
（七）橙色乐章
图6-14
橙色是充满活力、温暖与欢快的颜色，在明快的橙色乐章区，我们设置了高科技的3D打印与DIY手工场所，让青少年尽情释放他们的学习热情与想象力，感受科技设施带来的新、奇、乐（图6-14）。
本展区设置手工DIY区域与小型3D打印游戏，学生可在相关工作人员的引导下进行实验（图6-15）。
图6-15
当今世界，科学技术已渗透到现代社会的各个领域，许多国家都把发展科技教育作为国家的头等大事来推行。可是，科技教育至今没有在青少年教育中占有一席之地。科技教育是一个抽象、理性的概念，然而青少年在学校期间接受的教育却都以传统知识的灌输为重点，书本上的知识虽然丰富，但不如青少年亲身感受后获得的知识深刻和易于理解，因此青少年在动手能力、创造力方面都相对薄弱。在这个充满科技的社会，我们需要为青少年建立一个物质化、理想化的科技大环境，让他们在这样一个环境中感知科技带来的神奇魅力，激发他们的想象力，同时提高他们的科学创造力。
我校始终秉持“为生命奠基”的办学理念，着力培养正德笃学、强健创新的“七彩少年”。依据我校的教学理念，我们通过多元化的表现手法，以科学传播为基础，寓教于乐，构建了一个异彩纷呈的充满想象力的七彩少年科学研究院。