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1、附件资料一、探索启航展区编号分类展项名称展项描述科学原理操作步骤1-1科学观察蜜蜂飞行的奥秘展项由投影和互动装置组成，在投影台的上方，悬垂有一朵花。当无人推动花朵时，投影台为待机状态，介绍蜜蜂的舞蹈语言。当游客推动花朵并使其在投影台上方摇动时，投影台上出现一群蜜蜂追逐着花朵飞舞的画面，十分有趣。不同的飞行姿态是蜜蜂进行联络的方法之一，能表示蜜源的准确方向和距离。圆形舞：表示附近有蜜源。蜜蜂在蜂巢附近100米以内发现蜜源时，会在蜂巢周围按照一种近似于圆形的路线飞舞。字形舞：表示蜜源在较远的地方。蜜蜂在蜂巢百米以外发现蜜源时，会在蜂巢周围按照一种类似于字形的路线飞舞。舞蹈动作的快慢：距离越近，舞蹈
2、过程中转弯越急、动作越快；距离越远，转弯越缓，动作越慢。舞蹈动作与蜜源的方向：蜜蜂头朝上，表示：“朝太阳的方向飞去，能找到花粉”；蜜蜂头朝下，表示：“在背向太阳的地方可以找到食物”。请移动花朵，观察蜜蜂飞行轨迹的变化。1-2蚂蚁救火操作台上设置有三个按钮，游客参与时依次点击按钮，观看蚂蚁救火的三个不同场景，每个场景的表演时间约为20秒。当某个场景的表演没有结束时，其它两个按钮将失去点击功效。（该展项的展示手段为：小型幻影成像+互动装置）社会性昆虫的学习能力比较强，如蚂蚁能够通过多次经历火灾的经验积累，学会去救火，并进而形成行为习惯。1985年，法国科学家曾发现蚂蚁能救火。后来，英国一位动物学家
3、的实验证实了这个发现。他把一盘点燃的蚊香放进了一个蚁巢。开始，巢中的蚂蚁惊恐万状，约20秒钟后，许多蚂蚁见险而上，纷纷向火冲去，并喷射出蚁酸。可一只蚂蚁能喷射的蚁酸毕竟有限，因此一些“勇士”葬身火海。但它们前赴后继，不到一分钟，终于将火扑灭。存活者立即将“战友”的尸体移送到附近的一块“墓地”，盖上一层薄土，以示安葬。一个月后，这位动物学家又把一支点燃的蜡烛放到原来的蚁巢进行观察。尽管这次“火灾”更大，但这群蚂蚁却已有了经验，迅速调兵谴将，协同作战有条不紊。不到一分钟，烛火即被扑灭，而蚂蚁无一遇难。1、点击“第一次点火”按钮，看到的是蚂蚁惊慌失措，死伤过半的场景；2、点击“第二次点火”按钮，看到
4、的是蚂蚁有步骤有分工地进行救火的场景；3、点击“第三次点火”按钮，看到的是蚂蚁根据经验进行救火，无一死伤的场景。1-3水中的动物展项使用投影技术和图像识别技术，使游客通过观察，了解不同的动物在水中游泳时的不同姿态。展项将投影屏设置在地面上，投影屏的左右两侧安装单反玻璃，以增加视觉效果。游客通过按钮选择鱼、蛇和蝌蚪中的一种，此时在投影屏上会显示该种动物在水中游泳的姿态，游客在显示屏一侧的感应区域移动手臂，移动的速度可以控制该动物游泳的速度。鱼在水中游动是由鱼鳍保持左右平衡，通过尾巴拨水前行，而潜入不同深度的水层是靠鱼鳔控制容纳气体的多少来完成的。蛇在水中游动是靠整个身体左右滑行推动前行。蝌蚪在水
5、中游动主要依靠摆动身后的小尾巴，前进速度较慢，且喜欢群体活动。1、 选择对应的按钮，看看这些动物在水中游动的姿态有什么不同？想一想它们在水里为什么能如此自如？2、走至感应区并移动手臂，观察动物的游姿。1-4三维立体画展项是设置在墙面上的三维错觉画，游客从不同的位置观察，会获得不同的视觉效果；如果在错觉画前面左右移动自己的视线，会感觉画中的内容也随之改变。我们用眼睛观察物体或画面的大小、形状、色彩、明暗时，会因物体或画面的本身及周围环境等因素而产生不同的认知或不正确的判断。这种视觉认知与实际状况存在差距的情况，就是视错觉。站在不同的角度观察，你会看到不同的画面，试着左右移动自己的视线，更会有意想
6、不到的发现。1-5变幻液体磁展项设计成互动装置的形式，圆形操作台平置于游客面前，操作台上的两块平板玻璃间夹有若干含铁屑的液体，操作台旁有细绳悬挂着磁铁。游客把磁铁放在装置下方，移动磁铁时，玻璃板间的铁屑液体会发生有趣的变化。展项借助磁力线，形象地描述了磁场的强度和方向。磁力线的概念是法拉第在1831年提出的，他引入磁力线来描述磁场的作用。液体磁是由新型的纳米技术制成的带有磁性的液体。动手移动磁铁，观察液体磁奇妙的形态变化。1-6飞升的雨滴在一个透明的展示箱内设有许多滴水的龙头，龙头不断滴水如同下雨一般。游客通过观察发现有时雨滴像停留在空中静止不动，有时又像是向上飞升，非常有趣。以一定的频率自下
7、而上闪烁的屏闪灯使我们产生了雨滴向上飞升的视错觉。1-7大型扩散云雾室观察宇宙射线的装置。1-8彩色的影子在展项上方的天花板上分别吊有红、绿、蓝三种光源的灯具，展项的中央位置竖立着白色的投影墙。当游客步入展项站在灯前时，灯光就会照在人身上，并将影子投射到投影墙上；随着游客的移动，投射到墙上的三色灯光的叠加量发生改变，投影墙上的人影会出现不同的颜色，游客就可以看到自己的影子变换出五彩缤纷的颜色。展项根据光的三原色原理设置。为什么红、绿、蓝是光的三原色？因为通过红、绿、蓝三种色光不同的组合，可以获得各种不同的色光，但这三种色光无法用其他色光混合而成，所以称为“三原色”。走至投影墙前，并移动自己的身
8、体，观察影子颜色的变化。1-9旋转的镜子展项由三个可旋转的镜子组成，游客依次旋转镜子，观察自己影像的变化，在互动体验的同时产生科学的思考。旋转镜子是运用光的多次折射效果而制作的。不同镜片的设置角度会产生不同的效果。1-10科学实验声音的变频展项为互动装置，共有2套。游客戴上耳机，通过操作按钮录下自己的声音，然后改变声音的频率，试听不同的效果，总结出频率与音效之间的关系。声音是经媒介传递的快速压力变化。当声音在空气中传递，大气压力会循环变化。每一秒内压力变化的次数叫频率，量度单位是赫兹(Hz)，其定义为每秒振动的周期数目。频率越高，声音的音调越高。人为地改变声音的频率，会使听到的声音发生变化。戴
9、上耳机，对着话筒说话并录下自己的声音，然后按照提示点击按钮来改变声音的频率，并试听改变频率后的声音发生了什么变化。1-11水舞展项为一套互动机械装置，操作台上有一个高约2米、截面直径约0.8米、装满水的透明圆柱体，其底部有一个可以调节直径的出水孔。游客操作旋钮，改变底部出水孔的直径，观察在圆柱体中形成的形态各异的漩涡。水柱旋涡的不同形态受到多种因素的综合影响，如喷水口的直径大小及流速、喷水口的出水量及角度等。1-12电量测试体验展项为互动装置，脚踏装置前方的墙上有一个类似温度计的“电力计”，不同刻度的位置连接不同的电器。游客踏动装置进行发电，蹬踏速度越快，发的电量越多，也就能够带动更多的电器同
10、时运转。能量不会消失也不会再生，它只是从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移过程中，能的总量保持不变，这个规律叫做能量守恒定律，它是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。当你蹬踏自行车时，带动了发电机运转，从而将机械能转变为电能。展项中各家用电器的耗电量统计日光灯：40瓦日光灯使用25小时耗电量为1千瓦时；电风扇：一般功率为50瓦，使用20小时耗电量为1千瓦时；电视机： 47厘米彩色电视机功率为75瓦，使用13.3个小时的耗电量为1千瓦时；洗衣机：一般功率为250瓦，使用4小时耗电量为1千瓦时；电饭锅：一般家庭用500瓦的电饭锅，使用2小时耗电量为1千瓦时；微波炉
11、：一般功率为10001200瓦，使用1小时耗电量为1千瓦时。蹬踏自行车，看看能否使这些家用电器都运转起来。1-13角度的作用展项设计成类似三角形的互动装置，三个边上各有四个凹槽，凹槽内分别装有四个圆锥体，每个圆锥体的顶角角度不同，分别为30度、60度、90度和120度。游客参与时会发现，顶角角度越小的圆锥体越容易抓取，反之，则比较困难。顶角角度较小的圆锥体，被抓取时受到的摩擦力合力较大，所以较容易被抓取；反之，则比较困难。试着分别抓取这四个圆锥体，看哪个更容易抓取。1-14科学工具形形色色的探索工具展项将图文板设计在灯箱圆柱体上，并相应地设置各种探索工具的模型，介绍古往今来发挥过巨大作用的各种
12、科学探索工具模型和科学仪器。主要有：推动自然科学的测量仪器（如温度计、电流表和威尔逊云雾室等）；放大微观世界的显微仪器（放大镜、电子显微镜、光学显微镜）；揭开宇宙奥秘的天文观测仪器（如望远镜、射电望远镜、探测卫星）。从古至今，科学家们设计了许多巧妙的科学仪器，如温度计、电流表、显微镜它们都是科学探索的工具。1-15透过其他眼睛看世界展项设有两个摄像台，每个摄像台各有一台摄像机和取景器。游客们可以通过旋转取景器来探索展馆的环境。每个摄像台上提供四种模式供选择： 在第一个取景器上，每个模式均显示人类视觉感知的一个方面：）强对比黑和白色的（边沿抑制）,）灰阴影(棒格) ）彩色，但缺乏淅解度（锥格）摸
13、糊动感(视觉保持) 在第二个取景器上，每个模式均显示事物在动物的眼里可能的样子（人类将永远不会知道动物所看到的东西，因为“观看”是大脑里发生的一种行为）：a) 狗（可以区分蓝色和黄色，但是不能区分红色和绿色，类似于人类的红绿色盲）b) 蝴蝶（光谱偏移，包含较少的红色光，但是紫外光变得可见）c) 鹰（在眼睛中心存在清晰的远距离景像，但是边缘的分辨率降低）D）青蛙（感知运动，但是没有影像）眼睛里的视神经细胞，是功能各异的视觉“装备”。如棒体细胞能感受弱光，却只能分辨灰色世界；锥体细胞能感受彩色，但需要更强的光线刺激。一些“装备”活动起来，周围“装备”就会休息，其结果是让事物的轮廓看上去更加分明；当
14、光线离去后，活动的“装备”并不立即休息，让我们依然能短暂地“看”到景象人的视觉系统由光感受器、视觉神经和大脑组成，其它动物的视觉系统与我们大致相似，但进一步观察光感受器的结构、神经传导途径，还有脑对信息的处理方式等，就会发现它们与我们并不完全相同。所以，在其它动物的眼睛中，世上万物大不一样噢！1、 游客走近取景器并阅读屏幕上的说明和屏幕底端的内容。2、 显示器和摄像机总处于活动状态。3、 游客使用 (4) 个按钮中的 (1) 个来切换摄像机的模式。4、 游客旋转取景器环视展馆。1-16平面上的礼花展项将感应装置与视频结合，当无人参与时，屏幕显示的是一块完整的玻璃或是平静的水面，当游客参与时，用
15、手指触摸屏幕，便显示出用快速摄像机拍摄的玻璃破裂的花样或水波纹扩散的画面。展项使用艺术化的展示手法，表现了生活中我们看不到的美妙画面。观察水面表面的张力花样及玻璃破裂花样。1、待机画面显示为完整的玻璃样片；2、当游客用手指触摸后，显示玻璃样片破碎的慢镜头画面；3、屏幕显示水面的画面；4、当游客用手指触摸后，显示水波纹扩散的慢镜头画面。5、屏幕显示水面的画面；6、当游客用手指触摸后，显示彩色墨水在水中扩散的慢镜头画面。1-17星座的奥秘展项将LED灯与图文板相结合，展现出一幅夜空中布满各种星座的景象。通过图文板的介绍，游客了解星座的由来和星座的故事，认识了小熊座、大熊座、猎户座、仙后座、狮子座、
16、金牛座等著名的星座，同时了解了不同季节这些星座位置的变化情况，激发了游客了解宇宙天体的兴趣。浩瀚的夜空布满了各种星座，激发了我们对宇宙的无限遐想。人们将他们在天空中看到的那些亮星互相连接起来，并将所构成的图像想象为动物等各种具体形象。据考证，星座的概念最早起源于四大文明古国之一的古巴比伦。巴比伦人在公元前1000年前后已提出30个星座。此后，古希腊天文学家对巴比伦的星座进行了补充和发展，编制出了古希腊星座表。中世纪以后，航海事业得到了很大发展，星座也受到了普遍关注。16世纪麦哲伦环球航行时，不仅利用星座导航定向，而且还对星座进行了研究。1928年，国际天文联合会正式公布了88个星座的名称。这8
17、8个星座分成3个天区，北半球29个，南半球47个，黄道附近12个。游客点击按钮，显示这些星座轮廓的LED灯将依次亮起。1-18捕捉动物的运动姿态展项将互动装置和投影相结合，在墙面上设置一个大屏幕，屏幕前方的操作台上设有五个按钮，分别代表鹰、袋鼠、猎豹、羚羊和确定键。游客参与时点击代表四种动物的任一个按钮，大屏幕随即播放该动物运动时的视频。在视频播放过程中，游客点击确定键，大屏幕会自动显示九张该动物运动时的分解动作图片。通过观察图片，游客可以了解该动物运动时的姿态。30秒无人操作后，大屏幕进入待机状态。在地球上，生存着千万种形态各异的动物，动物的运动方式也是多种多样，有的与身体构造有关，有的与捕
18、食需求有关，有的与自我保护有关。动物运动时的姿态各不相同。在观察中，我们可以通过连续拍摄动物运动过程中的各个瞬间，来了解它们的运动姿态。1、选择观看一种动物的视频；2、点击“确定”按钮，拍摄到9张运动瞬间的照片；3、观察动作分解图片，了解不同动物的运动姿态。1-19伪装高手展项将互动装置和图文板相结合。墙面上设置有五块经过装饰的图文板，每块图文板都是一幅有关某种拟态动物生存环境的背景画，背景画前装有一条机械横轴，横轴可以上下移动，横轴上装有一块放大镜，可以在横轴上左右移动。参与者通过移动横轴和放大镜，在背景画上“寻找隐藏的动物”。该展项涉及到的拟态动物有竹节虫、尺蠖、枯叶蝶、叶休、角蝉。拟态是
19、指一种生物在形态、色泽和行为等特征上模拟另一种生物或非生物，从而使其受益的生态适应现象。拟态包括三方：模仿者、被模仿者和受骗者。移动横轴和放大镜，“寻找隐藏的动物”。1-20展区导航“探索启航”展区导航在展区的出口处，放置电子书，介绍 “探索启航”展区中的展项以及其中蕴含的科学知识。介绍 “探索启航”展区中的展项以及其中蕴含的科学知识。轻轻挥动手臂，翻阅电子书，浏览更多的相关知识。二、探索之路展区编号分类展项名称展项描述科学原理操作步骤2-1改变人类命运的重大科学发现或发明钻木取火展项的操作台表面设有一个凹槽，内部放有一根木棒，游客参与时用手转动凹槽内的木棒，模拟原始人钻木取火的动作，当游客转
20、动的速度足够快时，凹槽内会出现红光，表明游客钻木取火成功。火的使用是人类历史上一项划时代的发明。钻木取火是原始人利用天然材料获得火种的方法，几千年前，钻木取火就已经在华夏大地上普遍使用了。摩擦生热是对物体做功，使内能增加的一种方式。摩擦是复杂的能量转换过程，由于外力的作用，使固体表面的分子或分子团在自身表面产生了位移重组，或者脱离原体等变化，使外力所作的机械能转化为相应的热能。1、 游客转动凹槽内的木棒； 2、当达到“取火”条件时，凹槽出现红光。2-2智慧金苹果展项由投影和互动装置组成，设计成圆形操作台的形式，可供四名游客同时参与。游客在提示后，通过快速点击答题按键获得答题机会，抢到题目的游客
21、面前将会投影出题目画面并有语音提示，游客点击“是”“否”键回答问题，系统通过语音提示判断游客是否正确。从原始人掷出的第一块锐利石器，磨成的第一根骨针开始，发明活动就存在于人类的生活中，伴随着人类的成长并影响着人类的每一天。过去的100年间，人类经历了科技进步带来的巨大变化，许多伟大的发明改变了人类的生活并对人类产生了深远的影响，成为人类历史进程中一座座闪耀着智慧之光的丰碑。一位先哲说过：几千年来，在人类生活中，任何帝国、任何教派、任何星辰，都不如这些发明更具有力量、更具有影响。历史证明了这是真理。这些发明改变了整个世界的面貌和状况，改变着人们的生活方式、交往方式、思维方式、审美方式、情感方式，
22、构成难以曲尽其妙的人类文明史。1、 游客在提示后，通过快速点击按钮，获得答题机会；2、 游客抢答到题目后，投影装置将把问题投到游客面前；3、 游客观看视频，通过“是”“否”键回答问题；4、系统通过语音，提示游客回答是否正确。2-3电磁悬浮原理展项采用立体陈列浮雕的形式，使用特殊材料制作背景浮雕，与文字图板艺术化地结合，介绍电磁悬浮原理，游客可以从中初步了解到电磁悬浮原理的基本概念和在发展交通工具驱动技术方面的应用构想。人们对极速的渴望是无止境的，人们开始构想列车能与轨道脱离接触，以解除轮轨车辆的振动与磨损带来的烦恼，并将目光聚焦在磁悬浮列车的研究上。1969年，德国牵引机车公司研制出小型磁浮列
23、车系统模型，这是磁悬浮列车发展的第一个里程碑。磁浮技术和磁浮交通的发展都是建立在电磁学理论的基础上。利用电磁悬浮技术，磁浮列车真正实现了“可以控制的悬浮”。2-4生物地层层序律 展项外观为地层的剖面模型，表面设有一些典型的化石模型。在地层模型对面设有一组图文板，图文板的中部设计成可抽拉的形式，游客通过观察处于这一地层中的化石模型、标本或图文，了解形成这些化石的年代以及这种化石的地域分布。1794年，英国政府要在英格兰西南部开挖一条运河，聘用了地质学家史密斯作为测量指导。测量运河路线需要详细的岩石资料，史密斯仔细考察了当地的岩石，他观察到，在一套沉积岩中含有的化石，从岩层的底部到顶部具有特定的规
24、律和次序，这种次序在其它岩层中也存在，甚至出现在英格兰的其它地区。正如史密斯描述的那样，每一地层含有特定的化石或化石组合，并可以以此来与其它地层相区分，这就是著名的“化石层序律”。在特定地区的沉积岩的地层所含有的化石，具有明确的次序，在另外的地区，也可以找到这样的次序，于是不同地区的地层就可以相互对比了。由于生物的演化是不可逆的，一种生物绝灭后，就不会再次出现在地球上。而生物的种类繁多，因此考察岩层中的化石，根据生物演化的顺序，可以确定岩层的形成顺序，而各种各样的生物综合运用，可以精确地划分地层。从史密斯发现这一规律到今天，化石层序律一直是野外地质考察的基本手段之一。2-5遗传物质的确认展项将
25、模型和互动装置相结合，共设置三个巨型的“显微镜”，每个“显微镜”下隐藏一个9寸液晶显示屏，播放的内容各不相同。游客来到“显微镜”旁，眼睛对准观察孔，了解众多科学家寻找遗传物质的探索过程。遗传物质的确认是遗传学上的一次重大突破。人类对遗传物质探索，起源于1928年英国细菌学家格里菲斯做的肺炎双球菌实验；1944年，美国生物化学家艾弗里和他的同事们对格里菲斯肺炎双球菌实验进行了更加深入的研究；1952年赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染实验，证明了DNA能携带遗传信息到后代中去。1、 游客将眼睛对准“显微镜”上的观察孔；2、观看介绍有关遗传物质确认的视频。2-6改变人类认识的两大理论该多媒体互动展项采用生
26、动活泼的形式，包括丰富多彩的图片资料、简洁明了的文字、二维和三维的动画等各种多媒体手段，深入浅出地向游客展示相对论和量子论学说的理论与实践。相对论与量子论是现代物理学的两大支柱，是20世纪最重大的科学发现。相对论改变了人们对时间和空间的认识，而量子论则改变了人们对微观物质世界的认识。游客通过操作鼠标与计算机进行互动。2-7核技术该多媒体互动展项采用生动活泼的形式，包括丰富多彩的图片资料、简洁明了的文字、二维和三维的动画等各种多媒体手段，结构化、资料化地向游客介绍核技术的一些基本原理和应用。核技术是随着相对论和量子论学说的发展而诞生的一种新型技术，在短短的几十年里，它的发展是令人叹为观止的。核技
27、术可以用在核能发电、医学、生物等多方面，在未来的科学和生活里，它将发挥越来越重要的作用。游客通过操作鼠标与计算机进行互动。2-8激光技术该多媒体互动展项采用生动活泼的形式，包括丰富多彩的图片资料、简洁明了的文字、二维和三维的动画等各种多媒体手段，结构化、资料化地向游客介绍激光技术的一些基本原理和应用。激光是随着量子论的发展而诞生的一种新型技术，它从一开始就充满勃勃生机。今天的激光技术已经成为我们的社会和生活中不可或缺的部分，而且在将来的科学和生活里，它的作用将更为重要。游客通过操作鼠标与计算机进行互动。2-9电脑与网络展项设置在墙面上，采用仿透视陈列浮雕的形式，将景箱、模型、灯光经过艺术加工后
28、灵活地结合，生动活泼地表现电脑和网络与现代人类生活的紧密联系及发展前景。信息时代的来临，是整个人类社会的一场变革。信息技术的发展，极大地改变了我们的生活、学习和工作方式。电脑和网络，与我们的日常生活、工作、学习越来越密不可分。信息时代使我们的生活更精彩，通信更畅通，沟通更方便。2-10纳米加工厂展项设置在墙面上，采用电子灯箱演示系统展示。展项将与纳米应用有关的图片制作成圆形灯箱的形式，布局在墙面上，通过灯光演示系统控制，墙面上的灯箱依次亮起，介绍纳米技术在我们日常生活中的应用。纳米又称毫微米，是一种长度计量单位。把1米分成10亿份，每一份就是1纳米（1nm=10-9m）。纳米技术是指在0.1纳
29、米到几百纳米的尺度范围内对原子、分子进行观察、操纵和加工，制造出具有特定功能的物质及产品的技术。纳米在光电领域的应用：可以提升光电信息的传输、存贮、处理、运算和显示等功能，使光电器件的性能大大提高。纳米在化工领域的应用：可以用于气体同位素、混合稀有气体及有机化合物等的分离和浓缩。纳米在医学上的应用：可以使药品生产过程越来越精细，并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米在陶瓷领域的应用：可以使陶瓷具有高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等优点。纳米技术在微电子领域的应用可以按照全新的理念来构造电子系统，开发物质潜在的储存和处理信息的能力，实现信息采集和处理的革命性突
30、破2-11体现科学探索精神的伟大科学家“日心说”与环球航行展项采用大型艺术书展示的形式，将大型精美画面装订成画册，封面设计古朴典雅，内容详实有趣。游客观看时，逐页翻开画册，了解哥白尼提出“日心说”以及麦哲伦进行环球航行的故事，学习科学家为追求真理，不畏牺牲的精神。15101516年，波兰天文学家哥白尼在他的六卷巨著天体运动论中，首先明确提出：“地球是动的”、“行星旋转的中心不是地球是太阳”、“地球不是宇宙中心，而是绕太阳旋转的一颗普通的行星”等等，从而建立了日心说。1519年9月，麦哲伦带领200多名探险队员分乘五条船，开始了为期3年的环球航行。他们从西班牙出发，渡过大西洋绕过南美洲南端进入太
31、平洋。一路上，他们历尽千辛万苦，因无法补充食物和淡水，甚至把船上的老鼠都吃光了。最后仅剩下一条船和十几个探险队员穿过印度洋，经过非洲南部好望角，于1522年9月又回到了西班牙。他们用事实证明了：地球是一个球体。动手逐页翻看大型艺术书，了解日心说与环球航行的相关知识。2-12李时珍的百草库展项为单色的李时珍全身雕塑与中草药模型标本景箱、图文板相结合，游客通过参观了解李时珍的探索历程。本草纲目为明代著名本草学家、医学家、博物学家李时珍（15181593年）所撰，被誉为“东方药学巨典”。其涉及内容极为广泛，在生物、化学、天文、地理、地质、采矿，以及历史学等方面都有一定的成就，可以说是一部有世界影响的
32、博物学著作，曾被英国生物学家达尔文誉为“中国的百科全书”。本草纲目是作者在继承和总结明代以前本草学成就的基础上，进行多方考证，历时27年而编成的一部药物学巨著，收录了1892种植物。李时珍遍尝百草，用以身试毒的办法来辨识草药毒性，这种献身科学、为人类造福的精神令世人敬佩。2-13富兰克林与天电游客通过图文板了解相关内容并通过互动装置参与体验。展项设计成户外的场景，天花板上设有“云朵”和风筝，通过一根金属线将风筝和富兰克林人物模型相连接，在模型旁设有一个人形凹槽，凹槽的另一端连接一枚灯泡。游客参与时站进凹槽内，一手拉住富兰克林模型的手，一手摸灯泡，演绎富兰克林收集“天电”的动作，此时有一道“闪电
33、”划过天空，直击地面，游客扶着的灯泡和背后的人形凹槽也贯穿其中并瞬间闪烁，十分有趣。17491751年，富兰克林仔细观察和研究了雷、闪电和云的形成，推测出云中的闪电和摩擦所产生的电的性质是相同的。1752年，他在费城进行了当时震动世界的电风筝实验：在雷电交加的情况下，利用风筝将大气电收集到莱顿瓶中，使其充电，由此证明了他所提出的“天上的电和地上的电是同一种电”的设想。请站至人形凹槽内，一手握住富兰克林的手，另一手放在灯泡上，体验“收集天电”过程。2-14居里夫人和镭的故事展项将复原场景和图文板结合，将居里夫人在简陋的实验室里做试验的场景以缩小比例复原，介绍居里夫人在实验条件和日常生活及其艰苦的
34、情况下坚持实验，从几十吨矿石残渣中提炼出0.1克镭的感人故事。18981902年，居里夫妇在条件简陋的实验室里，经过几万次的提炼，处理了几十吨矿石残渣，终于得到0.l克的镭盐，测定出了它的原子量是225。居里夫妇证实了镭元素的存在，并发现了镭具有放射性，在科学界引发一次震动。居里夫人因她的卓越贡献，被誉为“镭之母”。2-15运用巧妙方法的科学实验巴甫洛夫的狗展项设计为互动形式，大屏幕上有一只蹲着的小狗，游客在操作台上，分别按下“铃声”和“喂食”按钮，屏幕上出现给狗喂食的动画。每次给狗喂食，屏幕上出现的代表食物的量值都会减少1个计量单位，当量值为零时（暂定为5次），即给狗喂了5次食物后，条件反射
35、形成。此时，游客再按下“铃声”按钮，但不按“喂食”按钮，发现小狗依然流口水。俄国生物学家巴甫洛夫利用狗研究条件反射：在给狗喂食之前，巴甫洛夫先打开电灯。因为灯光与食物没有任何联系，狗根本没有理会，也没有唾液流出来。开灯后立即给狗喂食，狗的唾液就流了出来。以后，给狗喂食时总是打开电灯。经过多次重复，一个奇特的现象出现了：只要灯光一亮，即使不喂食物，狗也会流口水。由此可见，灯光已经和食物一起成为固定的信号出现在狗的大脑中，因此狗一见灯光，就做出消化食物的反应，流出唾液。 巴甫洛夫将他发现的这种实验现象称做“条件反射”。后来的实验证明，动物的条件反射只是一种暂时的现象。因为对于在实验室里对灯光与食物
36、建立了条件反射的狗来说，一旦只有灯光而不喂食物，狗的唾液就会渐次减少，直到完全不分泌，暂时建立起来的条件反射也逐渐消失。1、游客点击“摇铃”按钮2、铃铛响起的同时，3、点击“喂食”按钮；屏幕出现给小狗喂食的画面，小狗见到食物，流出口水；4、反复几次后，只要游客点击“摇铃”按钮，小狗就会流口水。2-16探索蝙蝠的飞行展项设计成直径为1600mm的一个大圆盘，圆盘上错落有致地设置着房屋、树木、岩石等障碍物模型，天花板上的投影机向下在圆盘上投影出蝙蝠飞行时的姿态。在圆盘旁边有供游客操作的蝙蝠模型，模型上的眼睛、耳朵、嘴巴各设有控制按钮。在初始状态下，模型上的三个按钮都是“亮”的，表示蝙蝠的眼睛、耳朵
37、、嘴巴都在发挥着作用。参与者可点击某个部位的按钮，让该按钮转为“暗”的状态，表示蒙住蝙蝠的眼睛、耳朵或嘴巴中的一项，使其在蝙蝠飞行时不发挥作用，投影将在圆盘上演示在这种条件下蝙蝠在障碍物之间的飞行情况。18世纪90年代，意大利生物学家拉斯帕兰扎尼曾经做过一个实验：在一间房子里挂了很多绳子，绳子上系着许多小铃铛，把蝙蝠的眼睛弄瞎或蒙起来，然后让它在这间房子里飞行；结果，蝙蝠足足飞行了几个小时，一次也没碰到过绳子和小铃铛。那么，黑夜里蝙蝠能明察秋毫的奥秘又在哪里呢？瑞士科学家尤里尼设计了一个实验：用蜡塞住蝙蝠的耳朵，这下子蝙蝠黔驴技穷了，飞行中多次碰到绳子，搞得小铃铛叮当作响。后来，有人又做了另一
38、个实验，把蝙蝠的嘴堵住后让它飞行，结果它像喝醉了酒一样，往障碍物上乱撞一气。由此看来，蝙蝠是用耳朵引导飞行的，在导航时嘴巴也有重要作用。经过一系列实验，人们终于明白：蝙蝠的喉咙能发出一种人听不见的超声波，通过嘴巴和鼻孔向外发射出来；遇到物体时，这超声波便被反射回来；蝙蝠的耳朵听到回声后，经过脑的分析，就能判别物体的大小、形状和距离，区分这是食物还是障碍物。科学家把这种根据回声探测物体的方法，称为“回声定位”。现在，“回声定位”的原理已经广泛用于雷达、潜艇等通讯领域。1、 在初始状态下，操作台上面代表蝙蝠的眼睛、耳朵、嘴巴的三个按钮都是“亮”的状态；2、 游客点击任意一个按钮，按钮转为“暗”的状
39、态，表示蝙蝠的眼睛、耳朵或嘴巴中的一项将在蝙蝠飞行时不发挥作用；3、 地面的圆盘上将演示在这种条件下蝙蝠在障碍物之间的飞行情况。2-17摩尔根的果蝇和色盲遗传展项利用展厅的一墙面，营造出简单的试验场景，在试验台上有一台仿真显微镜，镜片下隐藏有灯箱演示系统，游客可转动按钮，观看检测色盲的幻灯片。游客通过参观，了解摩尔根的果蝇实验和伴性遗传现象。果蝇大部分的遗传特质都简单遵循孟德尔定律运作，但有些怪异的遗传模式，并不像孟德尔的研究那么清楚。例如，在豌豆的交叉实验中，不论是雄绿雌黄或是雄黄雌绿，杂交的后代颜色固定是黄色。但果蝇的某些特定的基因发生“伴性遗传”。美国著名的生物学家摩尔根发现，让果蝇眼睛
40、从红色变成白色的基因，必须看是来自父亲或是母亲，才能决定对下一代有没有影响。如果白眼父亲和红眼母亲交配，所有后代都是红眼；如果是红眼父亲和白眼母亲交配，它们生的儿子都是白眼，而女儿则全都是红眼。这说明雄雌果蝇在性染色体上的不同，雌果蝇为XX，雄果蝇为XY。影响眼睛颜色的基因在X染色体上，红眼为显性基因，所以红眼“父亲”和白眼“母亲”会生出白眼的“儿子”和红眼的“女儿”。伴性遗传也出现在人类遗传中。例如色盲、杜氏持续性肌肉萎缩症等。2-18展区导航“探索之路”展区导航在展区的出口，设置电子书，介绍 “探索之路”展区中的展项以及其中蕴含的科学知识。介绍 “探索之路”展区中的展项以及其中蕴含的科学知
41、识。轻轻挥动手臂，翻阅电子书，查阅更多的相关知识。三、探索寻梦展区编号分类展项名称展项描述科学原理操作步骤3-1设计科学方法进行实践探索探索梦工厂在一个相对独立的空间里，六台计算机分别运行八个应用型探索软件，让游客体验在虚拟环境里掌握探索的方法。蒸发快慢的探索：分别以液体表面积、温度、等因素作为变量，通过实验研究各变量与液体蒸发的关系并得出规律，并通过让游客完成一些实际的应用设计，培养实际解决问题的能力。探索动物的生态与分布：介绍各个环境中具有代表性的动物知识，使参与者认识到每种动物都有自己特定的生活环境，而每种生态环境也有相对固定的动物分布于其中，动物与生态环境之间有着相互依存的关系。设计营
42、养食谱：游客从自身条件出发，设定不同的条件，软件将人体健康变化这个缓慢的过程快速而又形象地传达出来，使游客了解合理饮食结构，引导游客建立良好的生活习惯。山地植物分布的探索：模拟了野外山地的植被环境和各种植物的生长形态，让游客在登山探险中，发现和研究各种植物，了解山地海拔与植物分布的关系，从而建立起生态学的基本观念。探索音调与材质的关系：利用计算机虚拟技术，通过颇具趣味的实验，让游客方便快捷地对音调和容器、水量的关系进行深入的定量研究。探索养鱼的条件：通过让参与者设置和选择饲养条件，并不断提供在不同条件下变化的真实画面，来充分体现小鱼饲养过程在视觉上的仿真模拟，使参与者在计算机互动环境里逼真地观
43、察到小鱼的生长情况，从而达到获取知识与乐趣的目的。鸟类飞翔的探索：让参与者分别认识鸟类的几种不同飞行方式及特点，并自己动手调节影响鸟类飞翔的因素，来深入研究各因素对鸟类飞翔产生的不同影响。虚拟作曲：本实验采用探究的方式，其目的是让参与者了解这三个作曲的基本元素：节奏、旋律与和声；并了解不同乐器的不同表现力；从而培养一定的音乐素养。介绍各种与学科相关的知识，让游客利用在“探索启航”展区中学到的各种探索方法，在多媒体软件中进行探索实践。游客通过鼠标进行互动，体验在虚拟环境里掌握探索的方法。3-2分类神枪手展项将互动装置和投影相结合，游客面前的大屏幕上有代表三种分类方法的小筐，各种不同的碟片从大屏幕
44、的一端飞向另一端。游客通过控制发射装置模拟射击。当靶心对准某个碟片时，游客按下确定键，便可将碟片射落。游客通过射击进行分类，将相同类型的碟片击入同一分类小筐中，游客的反应速度越快，射的越准确，得分就越高。逻辑思维能力是指对事物的分类、排序、对应、比较、推理等方面的能力。学习对事物进行分类可以培养青少年的逻辑思维能力。1、 游客使用发射装置将大屏幕上出现的碟片分类；2、 结束参与时，大屏幕上显示得分。3-3缤纷烟花秀展项将互动装置和软件相结合，游客通过操作按钮来选择化学原料，烟花配置完成后，游客操作“点火”按钮，可在面前的大屏幕上观看自己亲手配置的烟花的燃放效果。很多金属或它们的化合物在灼烧时都
45、会使火焰呈现出特殊的颜色，这种现象化学上叫做焰色反应。包括碱金属、钙、锶、钡、铜等金属在内的许多金属都会产生焰色反应并有其各自得颜色，如：钠为黄色、锂为紫红色、钾为紫色、钙为砖红色、锶为洋红色、钡为黄绿色、铜为绿色等。1、点击一个或两个代表金属物质的按钮；2、 点击发射按钮，观看烟花的颜色变化3-4探索爆炸临界点展项将互动装置和大屏幕相结合，在大屏幕两侧设有两个气瓶阀门，游客操作阀门配置不同分量的混合气体，然后点击大屏幕下方的“点火”按钮，在大屏幕上观察实验现象，并通过多次实验找到混合气体爆炸的临界点。日常生活里的许多火灾都是因为气体爆炸引起的，这是由于人们对无形的气体缺乏警觉和认识。通常情况
46、下，可燃气体跟空气混合达到一定浓度范围时，就可能发生爆炸，这就是气体的爆炸极限。可燃气体发生爆炸还有一个必不可少的条件，就是要达到这种可燃气体的点火温度。不同可燃气体的爆炸极限不同,气体的爆炸极限越宽，发生爆炸的危险越大。气体爆炸的强烈程度也跟浓度有关，当可燃气体浓度接近于恰好完全反应时爆炸最为强烈，浓度偏小或偏大，爆炸的强度就会相应减弱。所以，随着可燃气体浓度由低到高，爆炸的强烈程度就会出现由低到高，然后再变低的现象。在这个实验中，会使用“分半法”来探索气体的爆炸临界点。“分半法”是一种常用的在一个范围内寻找数值的方法，举个简单的例子：假如别人让你猜一件物品的价格，你猜100块，他说高了，那
47、么下一次猜的时候，最合理的方法是降低一半的价格，猜50块；如果50块又低了，那么第三次就增加50的一半，猜75块。这样，逐渐逼近物品的真实价格，这就是“分半法”。1、 游客通过操作阀门，在气瓶内放置不同分量的气体； 2、 游客点击“点火”按钮，观察实验结果；3、游客可多次实验，找到混合气体的爆炸临界点。3-5虚拟驯海豚展项设置为互动体验的形式，在大屏幕上有一只正在游泳的海豚，游客对着麦克风发出语音命令，如“跳跃”、“钻圈”、“顶球”、“问好”、“转圈”等，经过训练，海豚会根据命令做出不同的动作。海豚按要求完成动作后，游客可通过操作按钮，给海豚“喂鱼”，对它进行奖励，此时大屏幕上会出现小鱼飞入海豚口中的情景并伴有鼓掌声。人类的交往，可以通过不同的渠道，动物也是这样。它可以有化学的通道，可以通过嗅，通过味进行交往；听觉系统对于动物来说也是非常的普遍；对于视觉来说，动物的各种行为特征也可以来交往；另一个渠道是触觉。在讲到动物的语言的时候，应该从多方面去考虑。人类可以用自己的语言去训练动物，这类动物大多是跟我们最近的灵长类，如黑猩猩、大猩猩等；有时也会用非灵长类的动物，如海豚、海狮、非洲灰
