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第二層有科學探秘園展廳、兒童益智樂園展廳、青少年科技創新實驗室、機器人創新實踐室、以及LED體驗館：
【科學探秘園】
科學探秘園展廳以基礎學科為主線，分為電磁奧秘、光影之絢、運動之律、數學之趣、天籟之聲等5個區域，分別展示了火花放電、彎曲的水流、科里奧利力轉盤、怒發沖冠、龍卷風等32件展品 。通過參與體驗、探索實踐，激發公眾的科學興趣、啟迪科學思維、普及科學知識 。
【兒童益智樂園】
兒童益智樂園展廳延續了古代科技題材 ， 包括有巧板與拼圖、數獨與幻方、多人游戲、巧解環扣、繩套解鎖、古典益智等六大系列58件益智玩具，及光、電、磁、力等科學實驗箱，“兒童拼搭軟積木”和“動物拼圖”等 。各項科普套件都能親自動手操作，激發小朋友的學習興趣 ， 增長孩子們的動手操作能力、空間想象力和邏輯思維能力 。
【青少年科技創新實驗室】
【汕頭科技館二樓介紹 汕頭科技館二樓介紹圖片】青少年科技創新實驗室主要是為培養和提高青少年的創新意識和實踐能力，是融合青少年科技創新實踐與教育功能于一體的陣地 。主要提供各種微型機床、鉆床、銑床、鋸床、磨床等安全迷你型多功能教學輔助設備供青少年制作模型、創新設計等實踐 。
【機器人創新實踐室】
機器人創新實踐室不僅可以讓青少年學生了解智能機器人的各種運用原理，親自動手裝配制作智能機器人，還可以觀看人型機器人隨著音樂的節奏跳各種舞蹈及高難度動作 。青少年學生在和機器人互動性體驗中，輕松了解智能機器人的構成奧秘，激發青少年學生對機器人技術的興趣，鼓勵更多的青少年愛好者在機器人領域學習、探索、研究和實踐 。
【LED體驗館】
LED體驗館是一個集互動、趣味、LED科技知識等要素于一體的科普體驗館，主要分“顯指對比”、“節能對比”、“頻閃對比”、“紅、綠、藍三基色”等7個展區 。通過圖文并茂、互動模型、情景展示、多媒體演示等方式向公眾普及LED科普知識 ， 讓公眾直觀地了解LED燈的構成以及其高效節能、壽命長、色彩豐富、可控性強等優良特性，進一步加深公眾對LED照明產業及其技術的未來發展的了解 。
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