天津科学技术馆

天津科学技术馆（英文：Tianjin Science and Technology Museum）是天津市大型公益性科普场馆，国家AAA级旅游景区，^[1][8]为天津市科学技术协会直属单位。^[9]科技馆位于天津市河西区，^[4]于1992年兴建，1995年正式对外开放，是中国首家以“科学中心”理念建设的科技馆。^[1][10][3]截至2024年3月，馆长为韩晋江。^[11]

天津科学技术馆馆区建筑面积18000平方米，常设展厅10000平方米，分上下两层，十一大展区，共有300多件（套）展品，集科学性、知识性、趣味性、参与性于一体，运用多种展示技术，将科学原理与综合应用相结合，向观众展示人与自然的和谐与统一。临时展厅1000平方米，根据社会热点话题每年举办主题科普展览。建筑主体上方的球型建筑是宇宙剧场，可放映全天域科教电影和天文节目。^[1]2000年1月11日，数学家陈省身先生担任天津科学技术馆名誉馆长。2002年8月，科技馆数学厅落成并对外开放。^[3][12]2010年科技馆实施综合改造，展览环境、展示内容和服务功能得到了改善和提升。^[1]2018年科技馆启动智慧场馆建设；^[13]同年5月，机器人天地展区正式开放。^[14]2020年5月起，实行全员实名分时段网上预约参观机制。^[15]次年10月，科技馆星空天文社正式开班。^[16]2023年11月，科技馆与天津市东丽区教育局签署全面战略合作协议。^[11]

天津科学技术馆是中国首批“科技馆活动进校园”试点单位，在天津精神文明建设和提高公众科学文化素质方面起着十分重要的作用。^[17][18]截至2024年3月，天津科学技术馆共接待了包括37位党和国家领导人、500多位省部级领导在内的1000多万公众，先后被国家有关部委命名为“全国科普教育基地”“全国青少年科技教育基地”“全国爱国主义教育基地”。^[1]科技馆获评2022年青少年高校科学营优秀组织单位，^[19]入选科普中国2023年第四季度百佳科普号榜单。^[20]

天津科学技术馆于1992年开始兴建，1994年9月一期工程竣工，^[2]同年11月天津科学技术馆落成。^[3]1995年元旦，正式向社会开放。^[2]1997年9月20日，天津科学技术馆与天津市航空运动协会在天津市97科技周期间联合主办了“天津市首届航天模型竞赛”。^[21]

1998年1月2日，天津科学技术馆举办了“天文知识科普报告会”，受到广大天文爱好者的欢迎。同年9月21日，科技馆举办了“科技与未来”漫画展。^[21]同年，天津科学技术馆建立官方网站。^[13]1999年9月，天津科学技术馆建成“科技名人园”，向大众宣传部分成就卓越的科学家。^[22]

2000年1月11日，天津市人民政府聘任陈省身先生担任天津科学技术馆名誉馆长。^[3]同年9月29日，天津市科学技术馆举行“天津科技名人园新增科学家仪式”。此次新增的五位科学家都是天津市2000年初当选的中国工程院院士，分别是：蔬菜育种专家候锋、中医和针灸专家石学敏、水利工程设计和水工结构专家曹楚生、港口和海岸工程专家谢世楞、化学工程和工业结晶专家王静康（女）。^[23]

2002年8月18日，由国际数学大师、天津市科学技术馆名誉馆长陈省身先生倡导建立的天津市科学技术馆数学厅落成并对外开放。这是中国科技馆中第一个数学展厅，也是规模最大的一个。^[3][12]

2006年，天津市科学技术馆着眼数字资源开发。2011年，天津市科学技术馆参建中国科技馆数字科技馆工程。2012年，天津市科学技术馆启动自媒体建设、系统平台升级搭建，网络科普服务模式初步形成。在随后的实践中，注重与科普场馆间的横向纵向融合发展、资源共享。2018年，天津市科学技术馆提出智慧场馆建设理念。^[13]2018年5月19日，天津市科学技术馆机器人天地展区正式开放。^[14]

2019年，天津科技馆经论证调研形成智慧场馆建设方案。^[13]5月26日，天津科技馆主办“科技创新赢未来”——天津科学技术馆科学节暨第33届科技周主题活动。活动围绕科技周主题，组织科学游乐场、探月工程知识及科学家故事校园行、“科学走近你身边”表演秀三项活动。通过参与度高、趣味性强的探究式活动，传播科学知识，激发学习兴趣和创新思想，提升公众科学素质。^[24]

2020年，为展示中国科学技术发展历程与两院院士，天津科学技术馆在“科技名人园”建设“院士风采多媒体展示互动系统”（电子“院士墙”），对原展品“科技名人”进行技术升级，将原静态灯箱图片提升为集高精准度触摸技术、高清晰度显示技术、高交互性体验技术为一体的信息数字化平台。同年5月，建成天津市科技工作者抗疫风采展展区，成为全国第一家疫情防控主题常设展览。^[22]5月9日起，天津科学技术馆实行全员实名分时段网上预约参观机制。^[15]

2021年4月15日，天津科技馆与南开区新星小学举行馆校共建签约仪式，共建科普实践基地，开展系列特色科普活动，并将此作为党史学习教育为群众办实事实践活动的重要举措。^[25]5月16日，天津科技馆“探秘机器人”科学秀在科技名人园成功举办，活动通过机器人高新技术展示与互动体验，带领观众探究机器人技术，了解我国机器人技术的现状及发展趋势，激发少年儿童学科学、用科学、爱科学的浓厚兴趣。^[26]10月29日，天津科学技术馆、天津图书馆、天津市图书馆学会、天津市天文学会签署战略合作联盟框架协议，签约仪式结束后，战略合作联盟首次合作正式启动，天津科学技术馆星空天文社正式开班。^[16]同年11月，举办了“大力弘扬科学家精神，奋进科技自立自强——党领导下的天津科学家”主题展览。^[22]

2023年4月28日下午，天津科学技术馆与天津市耀华中学在科技馆名人园举行馆校合作签约授牌仪式暨物理生物特色展示活动。^[27]11月6日，天津科学技术馆与天津市东丽区教育局举行了全面战略合作签约仪式，未来双方将在创新学生培养、科技特色学校建设、科学类教师培训、科普课程研发等多个领域进行深度合作。^[11]

天津科学技术馆是天津市大型公益性科普设施，位于天津市文化中心区内。馆区建筑面积18000平方米，常设展厅10000平方米，分上下两层，十一大展区，共有300多件（套）展品，集科学性、知识性、趣味性、参与性于一体，体现了科技与人文、艺术的有机结合，运用多种展示技术，将科学原理与综合应用相结合，向观众展示人与自然的和谐与统一。临时展厅1000平方米，根据社会热点话题每年举办主题科普展览。建筑主体上方的球型建筑是宇宙剧场，可放映全天域科教电影和天文节目。^[1]

天津科学技术馆宇宙剧场是一座具有多种功能的球形建筑，内部装有直径23米的倾斜式铝质天幕、全天域穹幕电影放映系统。观众可以仰靠在阶梯式座椅上观赏自然科学景观影片和天象奇观，领略高科技影像设备的奇特功能。 穹幕电影通过超常视野鱼眼镜头的拍摄和全天域穹幕放映，场面壮观，效果逼真，给观众以强烈的临场感受。^[28]

天津科学技术馆造型风格独特，寓意深刻。天津科学技术馆的主体建筑为桥形，在其上方30米直径的球形建筑，宛如一轮喷薄欲出的朝阳，象征青年一代是科技事业的未来和希望。“普及科学知识，树立科学思想，培养科学方法”是天津科学技术馆主要功能。该馆的展品集科学性、知识性、趣味性、操作性、艺术性于一体，借助声、光、电、计算机等现代化展示手段，生动形象地向公众普及科学技术知识。参观者在直接参与操作展品的过程中，通过视觉、听觉、触觉等感觉系统，亲身体验到技术带来的力量、知识和乐趣，使人大开眼界，受益无穷。^[29]

展品位于天津科学技术馆探索发现展区。“直角三角形斜边的平方等于两条直角边的平方和”叫做勾股定理,也称为毕达哥拉斯定理。这个定理已有两千多年的历史,是数学中应用最广泛的定理之一,也是证明方法最多的数学定理之一。翻转圆盘，可以看到两个直角边正方形中的液体恰好流入斜边的正方形中，可以直观地理解“勾股定理”。^[39]

展品位于天津科学技术馆探索发现展区。本展品有三条轨道，一条是直线，一条是任意曲线，一条是摆线。虽然摆线的距离最长，但球从摆线滑下所用的时间最短，所以摆线又叫“最速降线”。将三个相同的小球分别放入三个轨道的起始端，打开小球挡板，三个小球同时从各自轨道落下，观看三个球到达终点的先后顺序。^[40]

展品位于天津科学技术馆探索发现展区。由四根线吊着一个长方形平台构成一个四线摆。四线摆平台的摆动可以是平行摆动、圆周摆动、扭动摆动或其复合状态。若把平台的摆动分解在两互相垂直的方向上，平台的小角度摆动可看作是简谐运动。将平台沿某一方向拉离平衡位置后放开，平台摆动的轨迹可以通过画笔记录在纸上，称为四线摆曲线或谐振图。曲线呈现出多层次结构，反映了在阻力的作用下平台摆幅逐渐减小，因此曲线不可能重合。^[41]

展品位于天津科学技术馆探索发现展区。欧拉于1736年发表了《哥尼斯堡的七座桥》著名论文，开创了数学的新分支“位置几何学”，后来叫做“拓扑学”。欧拉得出结论：找不出一条路线能不重复地走遍七座桥。因为能够一笔画出一个图形的条件，是它要么没有奇点，要么最多只有两个奇点（分别作为起点和终点）。而现在所有的点均是奇点（三个点有三条线相连，一个点有五条线相联），共有四个奇点，因此这个图形不能“一笔画”。^[42]

展品位于天津科学技术馆探索发现展区。滑轮组由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械，既可以省力也可以改变用力方向。滑轮组的省力多少由绳子股数决定，其机械效率则由被拉物体重力、动滑轮重力及摩擦等决定。并且不省功。动滑轮被两根绳子承担，即每根绳承担物体和动滑轮力就是物体和动滑轮总重的几分之一，所以观众可以很轻松的将自己拉起来。^[43]

浸湿双手，有节奏地摩擦盆耳，观察水波的振动和水花的泛起，同时听到嗡嗡声。物体在周期性外力—策动力作用下的振动，叫做受迫振动。当策动力的频率跟物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫共振；共振时的角频率叫共振角频率，它是由系统本身的性质和阻力决定的。鱼洗的水波、水花的泛起和铜盆的嗡鸣声是因手对盆耳的摩擦频率与水和铜盆盆腔的振动频率发生共振引起的。^[44]

球从高处释放以后，沿着轨道落下，蜿蜒曲折，跌宕起伏，还跃上圆环转了几圈，一路下来，直至地面。球处于某一高度时具有一定的重力势能Ep=mgh（与物体所处的位置有关），而在运动时又具有一定的动能Ek=½mv2（与物体的运动速度相关）。按照能量守恒定律，当球的位置降低时，重力势能减小动能增大；当球的位置升高时，重力势能增加，动能减小。由此可见，球在沿轨道运动中，不断进行着势能与动能的转换。这也是当球的位置升高时，速度较慢，而位置降低时，速度较快的原因。^[45]

这件展品形象地通过堆沙子的方法，对遥感技术进行演示。参观者可以随意变换沙堆形状，投影画面会随之产生变换，在沙堆与投影变化中，可以体验卫星遥感技术应用的乐趣。计算机会捕捉到堆沙模仿地形相关信息，经过处理，形成以不同颜色区分的地形高度图，再投射到沙堆上。^[46]

脚踏发电通过坐在车座上，双手扶住车把；双脚用力踏脚蹬，观察能点亮几行灯带。本展品主要展示能量的产生、传递和传递过程中遵循的能量守恒定律。观众骑自行车产生的动能带动发电机发电，这样动能转化为电能，电能点亮前面的电灯。观众骑自行车在单位时间内做的功越多，转化的电能也就越多，点亮的电灯也就越多。^[47]

天津科学技术馆按照中国《义务教育小学科学课程标准》，结合自身场馆优势，根据不同年级学生的认知水平，划分学科类别、难易程度，进行基于科技馆的小学科学课程设计方案探究。为配合课程改革，天津科学技术馆加强馆校合作，挖掘展品背后的知识点，梳理了涉及对应学科的展品系列。这些科普展品集科学性、知识性、趣味性、参与性于一体，把科学从神圣的殿堂带到孩子们面前，将复杂的科学原理变得浅显易懂。^[48]

为确保能及时、准确地了解和掌握公众的需求，天津科学技术馆面向学校和家庭，提供了“订单式”服务目录。学校或家庭通过制定表格选择下单，辅导员提前做好准备，制定合适的教学方案设计，有目的地安排科学课程的主要内容、涉及展品、参观路线等要素，以提高学生的学习效率，满足个性化学习需求，最大限度地发挥科技馆的科普教育功能。^[48]

2023年7月，为贯彻落实《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》，进一步推动科学教育的深入发展，天津科学技术馆（天津市青少年活动中心）组织了系列青少年高校科学营“科学家进中学”活动，旨在通过科学家和专家与中学生面对面交流、学习和合作，培养学生们的科学兴趣、科学思维和创新能力，为实施科教兴国战略提供有力支持和保障。活动全程采用线下讲座结合线上直播相结合的模式，推出云端讲座回顾，为天津市各区师生搭建起普及科学技术知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的科普云平台。本次活动共计举办了21场，覆盖天津16个行政区内的21所中学近万名中学生。每场活动都由知名专家教授主讲，内容涵盖物理、化学、生物、人文管理、信息技术、物联网应用、人工智能等多个学科领域。^[49]

2024年3月以来，天津科学技术馆已先后走进闽侯路小学、马场道小学、名都小学等多所学校，为学生提供好玩有趣的校内科学课程。和学生们一起观察现象，思考研究，动手实践，实验验证，让学生们在轻松愉快的氛围中，用自己的思维和双手，感知一个个知识点，点燃对科学的好奇和向往。^[50]

日期所获荣誉—全国中学爱国主义教育基地^[21]—天津市科普教育基地^[21]—天津市爱国主义教育基地^[21]—天津市国防教育基地^[21]1995年市优秀工程设计二等奖^[7]1995年部优秀工程吸计三等奖^[7]1997年中国建筑学会优秀结构设计三等奖^[7]1999年天津科技名人园^[21][22]2013年优秀全国科普教育基地^[51]2018年获第一届全国科技馆展览展品大赛优秀组织奖^[52]2018年获2018年度先进基地荣誉称号^[53]2018年第一届全国科技馆展览展品大赛，参展展品“辉光放电”和“碰撞的烟圈”分别荣获展品类三等奖和优秀奖^[52]2021年天津市脱贫攻坚先进集体^[54]2022年被评为青少年高校科学营十周年省级管理办公室优秀组织单位^[55]2022年被评为“科创筑梦”助力“双减”科普行动全国试点单位^[56]2022年获“市级机关党员服务示范窗口”荣誉称号^[57]2022年入选2021-2025年第一批全国科普教育基地^[58]2023年第九届全国青年科普创新实验暨作品大赛全国总决赛，获优秀组织单位二等奖^[59]2023年获评2022年青少年高校科学营优秀组织单位^[19]2023年获第八届天津市科普微视频大赛一等奖^[60]2024年入选科普中国2023年第四季度百佳科普号榜单^[20]2025年第七届全国文明单位^[61][62]

天津科学技术馆作为中国首批“科技馆活动进校园”试点单位，配合学校课程改革，走进中小学校、社区开展多种形式的科学普及活动，取得了良好效果。^[1]天津科技馆坚持以展览教育为中心、以服务观众为核心，向广大公众普及科学知识，弘扬科学精神，传播科学思想和科学方法，对提高公民科学素养，实施“科教兴市”战略发挥了重要作用。天津科学技术馆已经成为津门百姓喜爱的文化休闲场所和渤海之滨的主要旅游景点，在天津精神文明建设和提高公众科学文化素质方面起着十分重要的作用。^[17]