分析我國氣象科普教具展品設計開發(fā)現(xiàn)狀、列舉主要類型，提出內容、形式、技術CMT三要素及設計原則，研究了設計流程并給出實例。提出該方法可使科普內容形式統(tǒng)

一、技術先進，提高氣象科普展品體驗度和感染力。氣象科普教具展品設計要點

一、引言與現(xiàn)狀

氣象科普是提高社會公眾特別是青少年科學認知天氣、氣候規(guī)律的重要途徑，是倡導科學方法、弘揚科學精神、普及防災減災知識的重要活動，多數(shù)國家把青少年作為最主要的科普對象。近年來，氣象部門加強對優(yōu)質氣象科普資源的挖掘和高品位氣象科普產品、作品的研發(fā)，從而形成了為數(shù)眾多的氣象科普教具展品，提高了氣象科普品牌的社會效益，推動了氣象科普基礎設施和氣象科普服務能力建設。

就表現(xiàn)形式而言，目前的氣象科普教具展品通常可分為傳統(tǒng)圖文型、多媒體演示型和互動體驗型三大類。其中傳統(tǒng)圖文型的特點是以展板、書籍、小冊子為載體，通過靜態(tài)圖文宣傳天氣、氣候等大自然相關知識，是數(shù)量眾多、技術門檻低的最常見氣象科普教具展品類型。多媒體演示型則多以計算機或平板電腦為載體，通過預先制作多媒體PPT、卡通動畫、電腦游戲等途徑傳播氣象科普知識，具有易于通過互聯(lián)網平臺推廣，能夠激發(fā)興趣、吸引中小學生參與的優(yōu)勢，也是現(xiàn)階段氣象科普教具設計研發(fā)的主力，北京市氣象臺科普館在北京市“社會大課堂”活動中就提供了大量這樣的科普展品。此外，綜合運用了光、機、電乃至虛擬現(xiàn)實技術的互動體驗型氣象科普教具展品，則以其綜合了參與、體驗、互動，集視覺、聽覺、味覺、觸覺為一體的高科技載體特點，成為了未來設計開發(fā)的方向；這一類的代表作有臺風體驗小屋、四季變化4D動感影院，以及融合了航天和氣象知識的沖出大氣層模擬體驗飛船等設計。

目前，致力于科普產品市場開發(fā)的公司企業(yè)仍然是國內科普教具展品設計開發(fā)的主要力量，但氣象科普這一專業(yè)科普門類對氣象學科的技術背景要求較高，所涵蓋的知識點從微觀的云水粒子到宏觀的大尺度環(huán)流，從與生活息息相關的天氣預報、穿衣指數(shù)，到天氣雷達、氣象衛(wèi)星等高科技氣象監(jiān)測裝備的原理與應用，再到造成巨大經濟損失的干旱、洪澇、臺風等氣象災害的機理與防御宣傳，氣象科普內容數(shù)量龐大，可供設計開發(fā)的知識點眾多，單靠科普開發(fā)公司企業(yè)一方的力量往往難以抓住重點。如何將這些復雜專業(yè)內容和技術加以提煉，概括出簡潔明了、重點突出、通俗易懂的科普內容，專門針對中小學生這一重要的氣象科普群體設計開發(fā)出知識性強、科技體驗好，且具有較為和諧藝術氛圍的氣象科普教具展品就成了氣象科普專家、教育專家、科普場館運營方以及科普產品公司企業(yè)共同承擔的課題。

二、CMT三要素設計核心原則

“內容、形式、技術（Content，Manifestation，Technology）”是氣象科普教具展品設計開發(fā)的三大要素。內容C：即設計者要通過教具展品傳播的氣象科普核心內容，是通過縝密思考與遴選所確定的設計出發(fā)點，通常需要由氣象科普專家提出。形式M：即選擇哪一種表現(xiàn)形式能夠更好地為中小學生呈現(xiàn)出氣象科普的核心內容，決策過程通常要受到展覽場地、布展方式、預期效益、總經費預算等方面的條件限制，通常需要由教育專家和科普場館運營方研討確定。技術T：為支撐既定科普內容和呈現(xiàn)形式，所使用的聲、光、電等應用技術，同樣也受到展品所處環(huán)境和設計成本控制的約束，通常由科普產品生產企業(yè)主導。

對應于氣象科普教具展品設計開發(fā)的CMT三要素，內容C有準確選題原則，通常要結合所在地天氣氣候特點進行，例如在內陸地區(qū)的校園去宣傳臺風災害防御、在沿海地區(qū)宣傳干旱造成的農作物減產問題，常常不能與科普受眾的實踐經驗相對接，效果打折扣。形式M有融合創(chuàng)新原則，善于將傳統(tǒng)圖文、多媒體演示、互動體驗三類表現(xiàn)形式借鑒融合，創(chuàng)新出豐富多樣的氣象科普傳遞形態(tài)。技術T有適度超前原則，在總成本控制的前提下，采用一種或多種技術手段、適當采用一些超前技術來提升科普教具展品的新穎度，例如國內一些科普場館已經開始嘗試賦予展品一些形如二維碼、APP等移動互聯(lián)的特質，將之與手機微博、微信相互關聯(lián)，形成了一種線上、線下O2O的科普產品新形態(tài)。

三、設計流程研究

制定內容C是氣象科普教具展品設計開發(fā)的起點，確定適當?shù)谋憩F(xiàn)形式M是中間過程，而把構思變?yōu)楝F(xiàn)實的技術T是整個設計開發(fā)流程的下游環(huán)節(jié)但非終點。這是因為，整個設計開發(fā)的過程不是簡單的串行結構，而是包含了眾多選擇和反饋的復雜過程。

上圖中，從設計開始到內容C的確立階段遵循準確選題原則，根據(jù)預期主題和客觀需求在眾多的氣象科普知識點中梳理出本次選題，經由氣象專家進行決策研究。當專家決策選擇否定1時認為選題不符合當前預期主題或需求，需要重新進行形式設計；循環(huán)至專家決策選擇肯定2時形成內容C。

接下來，從形式設計到確定的階段將遵循形式M的融合創(chuàng)新原則。根據(jù)對內容C的研究初步提出可采用的某一種或融合創(chuàng)新的表現(xiàn)形式，經由教育專家和科普場館運營方組成的專家進行決策。當專家決策選擇否定2時認為該表現(xiàn)形式不理想，需要重新設計；當專家決策選擇否定3時認為該表現(xiàn)形式無法滿足對內容C的詮釋且無修改的可能，則質疑并反饋到內容C形成前的專家決策1階段，直至內容C與形式M相互統(tǒng)一后進入下一階段。

此后的方案、技術、產品過程將遵循技術T的適度超前原則。通常由來科普產品生產企業(yè)的技術專家對技術實現(xiàn)方案進行專家決策，研究采用哪種技術能更好的展現(xiàn)科普內容C并滿足形式M要求，當專家決策選擇否定4時認為該技術方案不適宜，需要重新提出技術方案；當專家決策選擇否定5時認為此前提出的內容C和形式M均無法在當前科技條件下實現(xiàn)，必須否定并重新回到科普選題階段直至獲得肯定并真正確定技術T，加工并形成產品。

以上，氣象科普教具展品的設計開發(fā)從概念性的選題開始，先后經歷了3個大階段（內容C、形式M和技術T）、11個步驟，期間面臨3次專家決策、8種不同的選擇，最終實現(xiàn)了由概念到物化產品的整個流程。此外，由于氣象科普選題眾多、繁簡各不相同，對一些簡單氣象科普產品的設計開發(fā)，也可根據(jù)實際需求跳過其中一些步驟，但總的來說依據(jù)這一流程開發(fā)的氣象科普產品能否具有內容形式相互統(tǒng)一、技術先進、投資效益最優(yōu)化等特點。endprint

四、實例分析

具有一定規(guī)模和影響力的科技展館通常會安置一些大型互動體驗型科普設備來提升參觀者的參與感。如中國科技館、鐵道博物館內安裝的模擬動車組體驗車廂，就屬于這類深受來訪者喜愛的互動體驗產品。“沖出大氣層”模擬飛行體驗類氣象科普展品的設計概念，就與模擬動車組體驗車廂相類似。

起初，科普產品設計組提出一組對較為宏觀氣象科普知識的選題，包括對臺風、大氣層、全球氣候變暖等三種選題提交氣象專家決策，專家否定了不易于把握的全球氣候變暖科普選題，將臺風、大氣層確定為兩個不同的內容C進入形式設計。形式設計階段，教育專家和科普場館運營方對兩個內容C均給予了肯定，同時提出了采用互動體驗型提高科普對象參與感的總體要求。在技術實現(xiàn)階段，科普產品生產企業(yè)的技術專家對臺風內容的設計提出了否定意見，其原因是根據(jù)該選題及其互動體驗的形式要求，在技術實現(xiàn)過程中必然要采用到大型送排風、噴淋設備，對于科普館內的噪音控制、上下水路、進出氣流均提出了較高的要求，且對于科普對象，尤其是中小學體驗者還具有一定的危險性；反饋到選題層面協(xié)商后確認放棄。對于大氣層內容的技術設計，科普產品生產企業(yè)的技術專家提出了體驗方艙的機電控制技術，結合對艙內多媒體同步演示技術，在模擬飛船穿越大氣層過程中傳播氣象科普知識的技術T，后經反饋并修改形式M為多媒體演示型兼互動體驗型。從而實現(xiàn)了對大氣層科普選題的總體設計，能夠在短短十余分鐘內讓科普體驗者在體驗方艙內以模擬飛船發(fā)射、升空、飛行、到達的體驗視角，獲取到對流層、平流層、中間層、電離層、外層的大氣層相關知識和虛擬多媒體景象，最后在回眸藍色地球的畫面中到達空間站，結束科普體驗旅程。

五、小結

校園是專門培養(yǎng)新時期現(xiàn)代化建設人才的基地，是氣象科學普及教育的重要領地。設計開發(fā)中小學生喜聞樂見的氣象科普教具展品，是氣象科普工作者理應承擔的重要工作任務之一。氣象科普工作者把握“內容、形式、技術（CMT）”三要素，遵循準確選題、融合創(chuàng)新、適度超前的原則完成氣象科普產品的設計流程，是確保內容與形式相互統(tǒng)一、技術先進，提高氣象科普展品感染力，更好地宣傳氣象科普知識的有效技術途徑。

參考文獻：

[1]孫冬燕.中小學校園氣象站的科普與教學功能研究[J].中國教育技術裝備，2014，（09）：27-30.

[2]張義芳.國外科普工作特點簡介[J]，勞動技術教育，2007，（02）.

[3]許曉峰.新時期氣象科普工作的路徑[EB/OL].求是理論網.

[4]曹瑞，沙紅，等.北京、上海校外教育發(fā)展的經驗與啟示[J].中國校外教育，2012，（12）：61-62.

[5]任詠夏.關于校園氣象科普創(chuàng)作的初步思考[Z].2011年第二十八屆中國氣象學會年會.廈門，2011.endprint

四、實例分析

具有一定規(guī)模和影響力的科技展館通常會安置一些大型互動體驗型科普設備來提升參觀者的參與感。如中國科技館、鐵道博物館內安裝的模擬動車組體驗車廂，就屬于這類深受來訪者喜愛的互動體驗產品?！皼_出大氣層”模擬飛行體驗類氣象科普展品的設計概念，就與模擬動車組體驗車廂相類似。

起初，科普產品設計組提出一組對較為宏觀氣象科普知識的選題，包括對臺風、大氣層、全球氣候變暖等三種選題提交氣象專家決策，專家否定了不易于把握的全球氣候變暖科普選題，將臺風、大氣層確定為兩個不同的內容C進入形式設計。形式設計階段，教育專家和科普場館運營方對兩個內容C均給予了肯定，同時提出了采用互動體驗型提高科普對象參與感的總體要求。在技術實現(xiàn)階段，科普產品生產企業(yè)的技術專家對臺風內容的設計提出了否定意見，其原因是根據(jù)該選題及其互動體驗的形式要求，在技術實現(xiàn)過程中必然要采用到大型送排風、噴淋設備，對于科普館內的噪音控制、上下水路、進出氣流均提出了較高的要求，且對于科普對象，尤其是中小學體驗者還具有一定的危險性；反饋到選題層面協(xié)商后確認放棄。對于大氣層內容的技術設計，科普產品生產企業(yè)的技術專家提出了體驗方艙的機電控制技術，結合對艙內多媒體同步演示技術，在模擬飛船穿越大氣層過程中傳播氣象科普知識的技術T，后經反饋并修改形式M為多媒體演示型兼互動體驗型。從而實現(xiàn)了對大氣層科普選題的總體設計，能夠在短短十余分鐘內讓科普體驗者在體驗方艙內以模擬飛船發(fā)射、升空、飛行、到達的體驗視角，獲取到對流層、平流層、中間層、電離層、外層的大氣層相關知識和虛擬多媒體景象，最后在回眸藍色地球的畫面中到達空間站，結束科普體驗旅程。

五、小結

校園是專門培養(yǎng)新時期現(xiàn)代化建設人才的基地，是氣象科學普及教育的重要領地。設計開發(fā)中小學生喜聞樂見的氣象科普教具展品，是氣象科普工作者理應承擔的重要工作任務之一。氣象科普工作者把握“內容、形式、技術（CMT）”三要素，遵循準確選題、融合創(chuàng)新、適度超前的原則完成氣象科普產品的設計流程，是確保內容與形式相互統(tǒng)一、技術先進，提高氣象科普展品感染力，更好地宣傳氣象科普知識的有效技術途徑。

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四、實例分析

具有一定規(guī)模和影響力的科技展館通常會安置一些大型互動體驗型科普設備來提升參觀者的參與感。如中國科技館、鐵道博物館內安裝的模擬動車組體驗車廂，就屬于這類深受來訪者喜愛的互動體驗產品。“沖出大氣層”模擬飛行體驗類氣象科普展品的設計概念，就與模擬動車組體驗車廂相類似。

起初，科普產品設計組提出一組對較為宏觀氣象科普知識的選題，包括對臺風、大氣層、全球氣候變暖等三種選題提交氣象專家決策，專家否定了不易于把握的全球氣候變暖科普選題，將臺風、大氣層確定為兩個不同的內容C進入形式設計。形式設計階段，教育專家和科普場館運營方對兩個內容C均給予了肯定，同時提出了采用互動體驗型提高科普對象參與感的總體要求。在技術實現(xiàn)階段，科普產品生產企業(yè)的技術專家對臺風內容的設計提出了否定意見，其原因是根據(jù)該選題及其互動體驗的形式要求，在技術實現(xiàn)過程中必然要采用到大型送排風、噴淋設備，對于科普館內的噪音控制、上下水路、進出氣流均提出了較高的要求，且對于科普對象，尤其是中小學體驗者還具有一定的危險性；反饋到選題層面協(xié)商后確認放棄。對于大氣層內容的技術設計，科普產品生產企業(yè)的技術專家提出了體驗方艙的機電控制技術，結合對艙內多媒體同步演示技術，在模擬飛船穿越大氣層過程中傳播氣象科普知識的技術T，后經反饋并修改形式M為多媒體演示型兼互動體驗型。從而實現(xiàn)了對大氣層科普選題的總體設計，能夠在短短十余分鐘內讓科普體驗者在體驗方艙內以模擬飛船發(fā)射、升空、飛行、到達的體驗視角，獲取到對流層、平流層、中間層、電離層、外層的大氣層相關知識和虛擬多媒體景象，最后在回眸藍色地球的畫面中到達空間站，結束科普體驗旅程。

五、小結

校園是專門培養(yǎng)新時期現(xiàn)代化建設人才的基地，是氣象科學普及教育的重要領地。設計開發(fā)中小學生喜聞樂見的氣象科普教具展品，是氣象科普工作者理應承擔的重要工作任務之一。氣象科普工作者把握“內容、形式、技術（CMT）”三要素，遵循準確選題、融合創(chuàng)新、適度超前的原則完成氣象科普產品的設計流程，是確保內容與形式相互統(tǒng)一、技術先進，提高氣象科普展品感染力，更好地宣傳氣象科普知識的有效技術途徑。

參考文獻：

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[5]任詠夏.關于校園氣象科普創(chuàng)作的初步思考[Z].2011年第二十八屆中國氣象學會年會.廈門，2011.endprint