在历史博物馆开展STEM教育——康纳草原活态历史博物馆的跨学科实践

博物馆工作者在开展跨学科活动或设计跨学科展览时可能会面临诸多挑战，比如要考虑如何在不同的学科间寻找平衡，但跨学科的内容往往会带来更多积极的影响，不仅能实现学科之间的相互补充，创造多种学习模式，同时，还能给观众带来更加新鲜有趣的体验。

这篇文章展示了美国印第安纳州费舍尔市康纳草原活态历史博物馆（Conner Prairie）的一次跨学科实践。博物馆与明尼苏达州科学博物馆合作，将科学博物馆中的活动与历史故事、物件和环境相结合，有效地在历史博物馆中引入了科学、技术、工程和数学（STEM），展示科学史的同时，还嵌入了发现科学原理的生动过程，让观众能够在沉浸式的历史环境中体验科学。

Create.Connect

Create.Connect是博物馆开发的一项室内体验，它将历史叙事与展示STEM相关概念的活动融为一体。这项体验分为四个部分，每个部分呈现不同时期的历史场景和故事，分别有：1936年的厨房、1910年的女飞行员工作室、1900年展销会上的风车摊位和1958年的专利局。现场解说员——包括身着戏服扮演历史人物的工作人员和穿着现代制服的工作人员——会在每个空间中服务，为这些反映科学方法和实验过程的游戏提供支持，并邀请观众参与互动。

跨学科框架

开始策划体验之前，博物馆团队搭建了一个包含环境、活动和历史叙事的跨学科框架。环境是指围绕体验创建的物理环境，包括沉浸式空间和历史物件；活动是指展示STEM概念、科学方法、实验过程，同时也与历史叙事相关的实践活动；历史叙事是指体验中要讲述的历史故事以及讲述它的方式——包括文本、图像、视听表达、历史人物和现场解说。

如何构思内容？

构思很可能始于某种“灵感”，比如你在社区中发现一个和STEM相关的故事，又或者博物馆有一个与STEM相关的藏品。在Create.Connect的开发过程中，每个部分的主题都来自于不同的灵感。“1936年的厨房”以20世纪30年代出台的一项新政——为家庭和农场提供电力——为背景，这项政策曾彻底改变印第安纳州农村居民的生活，而这种具有里程碑意义的、与人们生活息息相关的事件往往更容易引起观众的共鸣，所以博物馆基于农村电气化管理局的故事，在STEM与电力之间建立起联系。“风车”部分的灵感则来源于康纳草原活态历史博物馆收藏的一座大型风车，这座漂亮的风车是在印第安纳州本地生产的，因其创新的功能而世界闻名。将这个物件引入到体验中，可以为观众提供一个了解风能、风车运作机制的机会，还可以了解到这家本地风车生产企业的悠久历史。在这个部分中，活动和历史叙事都是以这个物件为中心来设计的。

如何将故事、物件和活动

结合在一起？

一旦有了灵感，就可以开始充实其他元素了。如果跨学科框架中的环境、活动和历史叙事能够紧密结合，那么观众就可以轻松地发现它们之间的联系，而这些关于STEM和历史的体验也能带来最佳的效果。

以下这几项策略有助于大家更好地将跨学科框架中的三个部分结合起来。

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观众通常会花很多时间在活动中，那么，教育人员便可利用这个机会，将历史故事融入其中，让更多人可以关注到历史本身。康纳草原活态历史博物馆在“电力”部分的第一个电路模块活动中使用了电池、电线、LED、风扇等电气元件，将它们连接到木块上便可形成电路。为了能在活动中突出历史，博物馆将这个活动重新设计，用这些小木块来代表不同的家用电器，然后让观众将这些木块摆放在家庭平面图上。这样一来，当观众在练习排布电路时，工作人员就可以和他们自然地谈论起过去的家庭是如何给房屋布线的，由此展开关于历史的对话。 

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博物馆可以引导观众思考这些展出的物件是如何工作的以及它们展示STEM原理的方式，以此来吸引观众与物件进行互动。例如，在 “风车”部分，博物馆放置了一台Flint&Walling的古董五角星风车（没有叶片）。观众可以近距离观察、分析它的工作原理并动手移动上面的部件。

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在 “风车”部分的体验中有一个关于电动涡轮机的动手活动，观众可以使用木材和纸板制作微型涡轮机并测试它能否成功发电。然而，工作人员发现很难引导观众（特别是儿童观众）去发现他们动手建造的微型涡轮机与古董五角星风车之间的关联，因为五角星风车现在发不了电了。于是，康纳草原活态历史博物馆与明尼苏达科学博物馆合作开发了一个活动，还原了风车实际工作的样子，让它展现出和历史物件一样的工作原理。

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用沉浸式的环境来容纳活动和物件有助于加强其与历史故事的关联，提升活动的可信性。但“沉浸”可能只是一个用来参考的高标准。康纳草原活态历史博物馆将Create.Connect中的几个区域用墙壁分隔开，但其他几面是开放的，并不是像房屋一样的完全沉浸式的环境。每个区域通过展示历史物件的使用方式（例如将古董收音机放在边几上），使用一些简单却有创意的设计元素（例如灯光、墙壁、窗户），在非完全沉浸式的环境中去有效地表达环境。

跨学科体验的组成部分

康纳草原活态历史博物馆应用了多种展览元素来营造历史环境，促进观众对历史和STEM的探索。您可以根据项目规模，选择其中几个元素来帮助您创建完整的体验。

• 物理环境（墙壁、油漆、家具）用来强调年代

• 用来动手制作和实验的活动桌

• 展示STEM原理的互动元素

• 历史物件（真实的或复制品），尽可能易于触摸

• 引导观众了解环境的介绍性文案

• 可动手探索的元素或物品，例如放在专利局抽屉里的专利副本或藏在“飞行员柜”中的工具

• 符合特定历史时期的视听媒体

• 开放式材料——如一些原始资料的复制品、书籍或杂志，用来吸引观众深入探索并增添环境氛围

• 散布在各个地方的的标识，用来邀请观众探索历史故事

• 囊括丰富的物件、标识和活动，用来满足观众的不同学习需要

关于Create.Connect “电力”部分（1936年的厨房）的详细案例

环境：康纳草原活态历史博物馆将这里布置成了一个1936年印第安纳州刚刚通电的农场厨房。墙面是上白下绿的复古配色，安有两扇窗户，用窗帘来装饰，透过其中一扇窗户可以看见数字屏幕上显示着反映印第安纳州农村历史变迁的图片。角落里有一本日历，观众可以翻看这本日历来了解更多关于农村电气化管理局以及农村电力新政的信息。“厨房”还摆放了一个20世纪30年代的煤炉，上面标注了关于这种老式煤炉的简短介绍。炉台上有很多门和格子，里面装着煤炭和各式各样的食品复制品，观众可以打开亲手触摸并探索它的构造。炉子附近的天花板上悬挂了一个复古的爱迪生灯泡，旁边还有一台笨重的老式熨斗，展示了“熨衣服”这项如今人们看来非常简单的家务在当时那个还未通电的年代是多么困难。房间中央还有一台老式收音机，经过改造后可以播放数字内容，例如音乐或由博物馆制作的关于农村电气化的广播节目。“厨房”里的橱柜和冰箱也是古董品，就像煤炉一样，里面装满了那一时期的复制品，并用一些简短的标识与观众分享电力出现后的农场生活。

活动：“电力”部分一共有两个活动——活动桌和实验台。活动桌上有一系列电气元件和各种开关，观众可以使用这些元件和开关制作为电灯等电器供电的线路。用来固定电气元件的木块被图成不同的颜色来代表各种家用电器，观众创建好一个工作电路后，就可以把它摆放到在房屋的平面图中，就像上世纪30年代农村家庭为自己的房子规划布线一样。实验台上的各种电气部件则与磁铁链接在一起，在这里，观众可以按照电脑屏幕上的指示进行电学实验，了解交流电和直流电的特性。

角色：Create.Connect体验中的每个部分都有一个来自过去的虚拟角色，由博物馆解说员以第一人称来扮演。在这里，观众可以见到一位叫做Vera Zimmerman的农场家庭主妇，她的家刚刚通电。这项新技术改变了她的家庭生活，对此她感到非常兴奋，并渴望了解更多关于电力工作原理的知识。农村电气化管理局为她提供了一些材料和信息，帮助他们一家学习如何规划家庭用电。她很喜欢与前来拜访的客人分享她刚刚学到的信息，比如能量是如何通过电线流动的，如何让电流呈圆周流动，如何为家庭布线等等，此外，她也非常乐于和大家聊聊“电”给家庭生活带来的积极改变。

将STEM与历史相结合可以帮助观众在不同学科之间建立联系，进而优化他们的参观体验。大部分参观历史博物馆的观众其实不只对历史感兴趣，对许多其他主题的内容也都同样感到好奇。但值得注意的是，当博物馆在策划跨学科项目时，务必要保证让STEM体验与博物馆的使命和风格相一致，并且保持与观众的良好沟通，让体验更好地满足观众的实际学习需要。