論隱喻在科學教學中的應用

摘要：隱喻在科學教育里面具有重要的價值和功能，不僅因為它是一種重要的科學方法，而且它是一種重要的教學方法。當然，作為科學方法的隱喻與作為教學方法的隱喻之間，既有聯系又有區別。同時，使用隱喻也要避免隱喻誤區。

關鍵詞：科學教育；隱喻

一、引言

隱喻是一種修辭形式，同時還是人們感知或理解事物不可或缺的手段。學者們探討了隱喻在教育理論中的功能，指出：“教育學隱喻存在的意義在于對教育活動內在性、精神性、文化性的深刻把握和獨特呈現。”因而，隱喻是把握教育思想的工具，并且“從一定意義上講，隱喻就是一個時代教育理念的骨架，擔負著教育理論體系重建的艱巨使命”。教育隱喻的轉換意味著教育理論的革新，從柏拉圖的“洞穴的囚徒”到夸美紐斯的“種子”和杜威的“生長”，從教學的“灌輸”隱喻到“建構”隱喻，都是如此。但是，隱喻在教育領域里的運用，應該有兩個層次，除了上述在教育理念表達上使用隱喻以外，在教育實踐當中，隱喻的方法是一個有獨特效果的教育教學方法。在思想教育方面，隱喻有著強大的教育說服功能，如“時間就是生命”教育學生珍惜時間，“攀登高峰”告訴學生學習需要艱苦努力等等，已是廣大教育工作者所熟悉并一直樂于使用的教育方法；在教學方法方面，隱喻除了可以代表某種教學模式的風格（如“支架式教學”）以外，隱喻也是一種具體的教學方法。本文所言隱喻將不指向教育理論，而指向科學教學。在人文教育領域，研究者（如張祥云）呼吁：復興“隱喻”價值和功能。然而，科學教育似乎被他們區別了開來。張祥云說：“當我們的人文之師日益失去隱喻的能力，把人文教育誤當科學教育來操持時，人文教育必然祛魅。”在科學教育領域，隱喻的作用似乎未被充分認識。實際上，隱喻在科學教育里面何嘗不具有重要的價值和功能。

二、隱喻是重要的科學方法

隱喻之所以對于科學教育具有重要價值，首先在于它是一種重要的科學方法。“隱喻是智慧的開始，是最早開始采用的科學方法。”在科學的歷史發展中，隱喻在科學研究中的運用始終存在，科學家們離不開隱喻。從科學家個體來說，他利用隱喻想象并理解自然。隱喻作為科學方法，是一種感知理解的獨特方法。它是個體通過想象直覺地理解與經驗不同的事物。尤其是那些遠離直觀的領域，隱喻更是起著不可替代的作用。隱喻在把早期知識與創造過程建立直接聯系方面是高度有效的。隱喻它本身不是模型，但它是創造性建構理論模型不可缺少的啟發式工具。比如在微觀領域，關于原子內部結構，湯姆孫用“葡萄干蛋糕”隱喻去想象原子結構模型，雖然是一個不成功的模型，但它為盧瑟福的行星模型的提出打下了基礎。盧瑟福為了驗證湯姆孫模型，指導蓋革和馬斯登進行α粒子散射實驗，結果發現了原子的有核結構，并用太陽系隱喻來理解。美國科學哲學家庫恩從語言哲學的獨特視角對科學革命進行了深入研究，把科學革命視為科學語言尤其是科學詞匯表或詞典的變更。在這個轉變過程中，隱喻、類比和模型在新概念的誕生中起著助產士的作用。在原子核內部，科學家用隱喻繼續想象粒子結構，比如夸克的命名，并用“囚禁”來理解夸克組成強子。從科學家群體來說，隱喻是很好的交流手段。隱喻是由科學共同體約定并認同的，具有確定的穩定性和一致性，是科學共同體的一種集體約定的結晶，它促進了科學共同體成員之間理解的統一。通過隱喻，人們把新認識的東西與熟悉的東西融合一起來表達他們知道但還不能理性表述的東西；隱喻還把經驗中兩個遠不同的領域（如生物學和物理學，甚至自然領域與社會領域）融合于一體，建立聯結，幫助人們理解新的概念。離開了“病毒”，也許人們再也找不到更好的詞語來表述那些有害性程序了。隱喻還可以是概念化再概念化的過程，如光子，電子波，都是對原有粒子和波的概念的再概念化。

三、隱喻是有效的教學方法

隱喻之所以對于科學教育具有重要價值，還在于它是一種重要的教學方法。隱喻自古以來就是被提倡的教學方法。中國古代教育可以說深得喻之道，《學記》中就多次提到喻，“君子之教喻也；……能博喻然后能為師”。在西方，自柏拉圖以來，隱喻就已經被用于教學，作為一種使不熟悉的概念變為熟悉的教學方法。亞里士多德對隱喻的教育用處給予了很高評價，他說，“怪異的詞語只能使我們迷惑不解；常規的詞語只能傳達我們已知的東西；而正是通過隱喻，我們才能最好地把握一些新鮮的事物”。

心理學的研究也為把隱喻作為有效的教學方法提供理論依據。Gardner和Lakoff強調我們的概念系統的一個主要部份是由隱喻性的關系構成的。通過這些隱喻，我們對可以顯得完全不同的實體之間的本質上的相似就變得清楚了。D.Gentner和D.R.Gentner認為：“在未知領域中的概念推論方式與已知領域的模式相類似。”并通過電學教學實驗證明，一定的比喻方式對學習一定類型的電學實驗有幫助。如果把電線中的電流比作水管中的水流，電池喻為水泵和儲水器，則學生對電池的構造和特性就比較容易理解。Hewson等指出，隱喻可以讓個體利用某類事物來理解和檢驗另一類事物，隱喻是在解釋難以理解的抽象概念時，使用的一種重要的概念性工具，因此，它可以促使新概念得以被理解。例如，密度這個抽象概念可以用具體的視覺模型（如以點狀多少代替質量大小，正方形大小代替物體的體積）來詮釋物體質量分布的情形，進而理解密度的概念。在教學中使用隱喻并不是一件非常簡單的事，也許與科學家的創造過程一樣有創造性。首先，教師自己需要很好理解科學隱喻；然后還要想辦法使隱喻意味深長。需要做到：第一，所用的隱喻必須具有可理解性，只是教師理解而且喜歡隱喻是不夠的，關鍵是學生理解隱喻。第二，要與學生的真正生活經驗相聯接，因為原有經驗與知識是產生與理解隱喻的基礎。第三，突出類似點，類似點是隱喻成立的要素之一，一個隱喻幫助突出一些性質，如果可比的性質不是很清楚，隱喻可能使事物混淆。第四，隱喻應該使人愉悅，有些隱喻雖然從性質方面來講是恰當的，但可能對一些人是不愉快的，如學生的性別差異要顧及。第五，要有適當的情形和情景。第六，喻體與被喻體必須匹配。研究表明，如果喻體與被喻體匹配，則容易理解；如果不匹配，則效果就不好。在前面提到的D.Gentner和D.R.Gentner的實驗中，用了兩個比喻匹配：第一個是把電線中的電流比作水管中的水流，電池喻為水泵和儲水器，電阻比作細水管，則學生對電池的構造和特性就比較容易理解，但是對于電阻的并聯對電流的影響則理解不好，被試的作業出現了困難；第二個是把電線中的電流比作走廊里移動的人群，電池被喻為讓人群移動的外在力量，電阻為走廊上的門，則學生因為很容易理解兩扇并排的門比一扇門能讓更多的人群通過，因此，他們就理解兩個并聯的電阻比一個電阻能通過更多的電流。所以，可以肯定地說，隱喻的選擇匹配確實會影響學習效果。

因而，科學教師必須具有設計和使用隱喻的能力。

四、作為科學方法的隱喻與作為教學方法的隱喻之間的聯系和區別

作為科學方法的隱喻與作為教學方法的隱喻之間，既有聯系又有區別。它們的心理基礎和生理基礎是相同的。人們具有把相似的不同事物視為同一或一致的東西的傾向，弗洛伊德將這種傾向叫做心理的求同機制，隱喻就是以這種心理求同機制為基礎的。同樣一個隱喻，它即可用于科學理論，也可用于教育目的。比如原子內部結構的行星模型，既是科學家早期用來描述原子結構的科學隱喻，又是教學過程為了幫助學生想象原子內部結構的教學隱喻，后來的電子云隱喻亦如此。但是，有些用于教學的隱喻在科學理論當中就沒有存在的價值，比如器壁所受氣體壓強的“傘面承受密集雨點”隱喻等，僅僅是為了學生容易理解。所以，作為科學方法的隱喻和作為教學方法的隱喻也有明顯的區別。

1.它們的使用目的不同。要說科學理論中的隱喻表現的是最初的科學思想和術語，那么教學中使用隱喻描述的是已存在的知識，是為了幫助學生更好地理解人類已有的知識。而且，目前關于科學的隱喻研究主要是把重心放在科學家的學術討論中隱喻的存在、應用和功能，而對于教學中隱喻的使用這樣帶有某種通俗化意味的問題，沒引起多少關注。對“教育理論中的隱喻”的關注是與對“科學理論中的隱喻”關注屬于同一層次的，而對教學中的科學隱喻的關注是另外一個層次的。我們一直在使用它，可我們的教學理論卻關注不夠。

2.它們的功能有所不同。作為科學方法的隱喻具有科學理論的發明功能、表征功能、說明功能、評價功能和交流功能。相對的，作為教學方法的隱喻的功能就沒有這么全面，至少沒有發明功能和評價功能。

3.對使用者的素質要求不同。科學隱喻的使用者應該是從事科學研究的專業人員。如Gardner所指出的，專家因為他們在自由聯結他們的知識領域的任何主題的能力而成為隱喻的最有效的建構者。而教學中的隱喻的使用者是教師和學生等非科研專業人員，要求不如前者嚴格，因而所使用的隱喻可以更加通俗化。

4.它們的穩定性有所不同。雖然科學隱喻也是有一定的暫時性，隨著科學發展隱喻也可能被擴充甚至被改寫，如“電子云”的隱喻在一定程度上改寫了行星隱喻。但一旦在一定范圍內被科學接受，則具有某種程度的唯一性。但教學中的隱喻就可有較大的可選性。比如，“電子云”的隱喻在科學理論中就具有唯一性，但在教學里，除了使用“電子云”的隱喻外，教師還可以設計其它隱喻（如果學生不理解“電子云”的隱喻的話），如一個走在很窄很窄的圓圈上的學生在圓圈上和地上留下的腳印（這個隱喻就是教學隱喻而非科學隱喻）。

五、隱喻誤區

隱喻也是一柄雙刃劍。隱喻在給我們帶來幫助的同時，也會給我們帶來認識障礙。當某隱喻成為人們理解事物的思維定勢時，它就會成為創造力的障礙，甚至引入歧途。在科學發展史上，這樣的例子是很多的，比如對“熱質”的研究、對“以太”的尋找等。隱喻的主要危險在于可能會錯誤地認為某個非本質的特點構成了它所包含的理論的一個必不可少的特點。

在科學教學當中，由于隱喻是利用兩類事物之間的相似性而讓個體利用某類事物來理解另一類事物，而相似只能是在某些特征方面的相似而非本質的相同，就容易導致理解錯誤。比如，前面已提到的電流的水流隱喻，就很容易使學生誤認為電荷是每個都經正極流出再流進負極。所以在絕大多數情形中，使用隱喻若不加以仔細的表達整理，則新東西和舊東西之間的相似性往往只得到模糊的理解，而且這種感受到的相似性的局限性幾乎沒有引起什么注意。因此，當根據不加分析的相似性把熟悉的概念擴展到新的題材時，很容易犯嚴重的錯誤。所以不能濫用隱喻，并且使用時不僅要利用相似性幫助理解，還要指出其不同之處以免喻體與被喻體（本體）之間的混淆。

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（本文為浙江省教師教育科研課題成果）