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论隐喻在科学教学中的应用
作者：叶建柱,林德宣
来源：《教育教学论坛·上旬》2011年第03期
摘要：隐喻在科学教育里面具有重要的价值和功能，不仅因为它是一种重要的科学方法，而且它是一种重要的教学方法。当然，作为科学方法的隐喻与作为教学方法的隐喻之间，既有联系又有区别。同时，使用隐喻也要避免隐喻误区。 关键词：科学教育；隐喻 一、引言
隐喻是一种修辞形式，同时还是人们感知或理解事物不可或缺的手段。学者们探讨了隐喻在教育理论中的功能，指出：“教育学隐喻存在的意义在于对教育活动内在性、精神性、文化性的深刻把握和独特呈现。”因而，隐喻是把握教育思想的工具，并且“从一定意义上讲，隐喻就是一个时代教育理念的骨架，担负着教育理论体系重建的艰巨使命”。教育隐喻的转换意味着教育理论的革新，从柏拉图的“洞穴的囚徒”到夸美纽斯的“种子”和杜威的“生长”，从教学的“灌输”隐喻到“建构”隐喻，都是如此。但是，隐喻在教育领域里的运用，应该有两个层次，除了上述在教育理念表达上使用隐喻以外，在教育实践当中，隐喻的方法是一个有独特效果的教育教学方法。在思想教育方面，隐喻有着强大的教育说服功能，如“时间就是生命”教育学生珍惜时间，“攀登高峰”告诉学生学习需要艰苦努力等等，已是广大教育工作者所熟悉并一直乐于使用的教育方法；在教学方法方面，隐喻除了可以代表某种教学模式的风格（如“支架式教学”）以外，隐喻也是一种具体的教学方法。本文所言隐喻将不指向教育理论，而指向科学教学。在人文教育领域，研究者（如张祥云）呼吁：复兴“隐喻”价值和功能。然而，科学教育似乎被他们区别了开来。张祥云说：“当我们的人文之师日益失去隐喻的能力，把人文教育误当科学教育来操持时，人文教育必然祛魅。”在科学教育领域，隐喻的作用似乎未被充分认识。实际上，隐喻在科学教育里面何尝不具有重要的价值和功能。 二、隐喻是重要的科学方法
隐喻之所以对于科学教育具有重要价值，首先在于它是一种重要的科学方法。“隐喻是智慧的开始，是最早开始采用的科学方法。”在科学的历史发展中，隐喻在科学研究中的运用始终存在，科学家们离不开隐喻。从科学家个体来说，他利用隐喻想象并理解自然。隐喻作为科学方法，是一种感知理解的独特方法。它是个体通过想象直觉地理解与经验不同的事物。尤其是那些远离直观的领域，隐喻更是起着不可替代的作用。隐喻在把早期知识与创造过程建立直接联系方面是高度有效的。隐喻它本身不是模型，但它是创造性建构理论模型不可缺少的启发式工具。比如在微观领域，关于原子内部结构，汤姆孙用“葡萄干蛋糕”隐喻去想象原子结构模
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型，虽然是一个不成功的模型，但它为卢瑟福的行星模型的提出打下了基础。卢瑟福为了验证汤姆孙模型，指导盖革和马斯登进行α粒子散射实验，结果发现了原子的有核结构，并用太阳系隐喻来理解。美国科学哲学家库恩从语言哲学的独特视角对科学进行了深入研究，把科学视为科学语言尤其是科学词汇表或词典的变更。在这个转变过程中，隐喻、类比和模型在新概念的诞生中起着助产士的作用。在原子核内部，科学家用隐喻继续想象粒子结构，比如夸克的命名，并用“囚禁”来理解夸克组成强子。从科学家群体来说，隐喻是很好的交流手段。隐喻是由科学共同体约定并认同的，具有确定的稳定性和一致性，是科学共同体的一种集体约定的结晶，它促进了科学共同体成员之间理解的统一。通过隐喻，人们把新认识的东西与熟悉的东西融合一起来表达他们知道但还不能理性表述的东西；隐喻还把经验中两个远不同的领域（如生物学和物理学，甚至自然领域与社会领域）融合于一体，建立联结，帮助人们理解新的概念。离开了“病毒”，也许人们再也找不到更好的词语来表述那些有害性程序了。隐喻还可以是概念化再概念化的过程，如光子，电子波，都是对原有粒子和波的概念的再概念化。 三、隐喻是有效的教学方法
隐喻之所以对于科学教育具有重要价值，还在于它是一种重要的教学方法。隐喻自古以来就是被提倡的教学方法。中国古代教育可以说深得喻之道，《学记》中就多次提到喻，“君子之教喻也；……能博喻然后能为师”。在西方，自柏拉图以来，隐喻就已经被用于教学，作为一种使不熟悉的概念变为熟悉的教学方法。亚里士多德对隐喻的教育用处给予了很高评价，他说，“怪异的词语只能使我们迷惑不解；常规的词语只能传达我们已知的东西；而正是通过隐喻，我们才能最好地把握一些新鲜的事物”。
心理学的研究也为把隐喻作为有效的教学方法提供理论依据。Gardner和Lakoff强调我们的概念系统的一个主要部份是由隐喻性的关系构成的。通过这些隐喻，我们对可以显得完全不同的实体之间的本质上的相似就变得清楚了。D.Gentner和D.R.Gentner认为：“在未知领域中的概念推论方式与已知领域的模式相类似。”并通过电学教学实验证明，一定的比喻方式对学习一定类型的电学实验有帮助。如果把电线中的电流比作水管中的水流，电池喻为水泵和储水器，则学生对电池的构造和特性就比较容易理解。Hewson等指出，隐喻可以让个体利用某类事物来理解和检验另一类事物，隐喻是在解释难以理解的抽象概念时，使用的一种重要的概念性工具，因此，它可以促使新概念得以被理解。例如，密度这个抽象概念可以用具体的视觉模型（如以点状多少代替质量大小，正方形大小代替物体的体积）来诠释物体质量分布的情形，进而理解密度的概念。在教学中使用隐喻并不是一件非常简单的事，也许与科学家的创造过程一样有创造性。首先，教师自己需要很好理解科学隐喻；然后还要想办法使隐喻意味深长。需要做到：第一，所用的隐喻必须具有可理解性，只是教师理解而且喜欢隐喻是不够的，关键是学生理解隐喻。第二，要与学生的真正生活经验相联接，因为原有经验与知识是产生与理解隐喻的基础。第三，突出类似点，类似点是隐喻成立的要素之一，一个隐喻帮助突出一些性质，如果可比的性质不是很清楚，隐喻可能使事物混淆。第四，隐喻应该使人愉悦，有些隐喻虽然从性质方面来讲是恰当的，但可能对一些人是不愉快的，如学生的性别差异要顾及。第五，要有适当的情形和情景。第六，喻体与被喻体必须匹配。研究表明，如果喻体与被喻体匹配，则容易理解；如果不匹配，则效果就不好。在前面提到的D.Gentner和D.R.Gentner的实验中，
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用了两个比喻匹配：第一个是把电线中的电流比作水管中的水流，电池喻为水泵和储水器，电阻比作细水管，则学生对电池的构造和特性就比较容易理解，但是对于电阻的并联对电流的影响则理解不好，被试的作业出现了困难；第二个是把电线中的电流比作走廊里移动的人群，电池被喻为让人群移动的外在力量，电阻为走廊上的门，则学生因为很容易理解两扇并排的门比一扇门能让更多的人群通过，因此，他们就理解两个并联的电阻比一个电阻能通过更多的电流。所以，可以肯定地说，隐喻的选择匹配确实会影响学习效果。 因而，科学教师必须具有设计和使用隐喻的能力。
四、作为科学方法的隐喻与作为教学方法的隐喻之间的联系和区别
作为科学方法的隐喻与作为教学方法的隐喻之间，既有联系又有区别。它们的心理基础和生理基础是相同的。人们具有把相似的不同事物视为同一或一致的东西的倾向，弗洛伊德将这种倾向叫做心理的求同机制，隐喻就是以这种心理求同机制为基础的。同样一个隐喻，它即可用于科学理论，也可用于教育目的。比如原子内部结构的行星模型，既是科学家早期用来描述原子结构的科学隐喻，又是教学过程为了帮助学生想象原子内部结构的教学隐喻，后来的电子云隐喻亦如此。但是，有些用于教学的隐喻在科学理论当中就没有存在的价值，比如器壁所受气体压强的“伞面承受密集雨点”隐喻等，仅仅是为了学生容易理解。所以，作为科学方法的隐喻和作为教学方法的隐喻也有明显的区别。
1.它们的使用目的不同。要说科学理论中的隐喻表现的是最初的科学思想和术语，那么教学中使用隐喻描述的是已存在的知识，是为了帮助学生更好地理解人类已有的知识。而且，目前关于科学的隐喻研究主要是把重心放在科学家的学术讨论中隐喻的存在、应用和功能，而对于教学中隐喻的使用这样带有某种通俗化意味的问题，没引起多少关注。对“教育理论中的隐喻”的关注是与对“科学理论中的隐喻”关注属于同一层次的，而对教学中的科学隐喻的关注是另外一个层次的。我们一直在使用它，可我们的教学理论却关注不够。
2.它们的功能有所不同。作为科学方法的隐喻具有科学理论的发明功能、表征功能、说明功能、评价功能和交流功能。相对的，作为教学方法的隐喻的功能就没有这么全面，至少没有发明功能和评价功能。
3.对使用者的素质要求不同。科学隐喻的使用者应该是从事科学研究的专业人员。如Gardner所指出的，专家因为他们在自由联结他们的知识领域的任何主题的能力而成为隐喻的最有效的建构者。而教学中的隐喻的使用者是教师和学生等非科研专业人员，要求不如前者严格，因而所使用的隐喻可以更加通俗化。
4.它们的稳定性有所不同。虽然科学隐喻也是有一定的暂时性，随着科学发展隐喻也可能被扩充甚至被改写，如“电子云”的隐喻在一定程度上改写了行星隐喻。但一旦在一定范围内被科学接受，则具有某种程度的唯一性。但教学中的隐喻就可有较大的可选性。比如，“电子云”
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的隐喻在科学理论中就具有唯一性，但在教学里，除了使用“电子云”的隐喻外，教师还可以设计其它隐喻（如果学生不理解“电子云”的隐喻的话），如一个走在很窄很窄的圆圈上的学生在圆圈上和地上留下的脚印（这个隐喻就是教学隐喻而非科学隐喻）。 五、隐喻误区
隐喻也是一柄双刃剑。隐喻在给我们带来帮助的同时，也会给我们带来认识障碍。当某隐喻成为人们理解事物的思维定势时，它就会成为创造力的障碍，甚至引入歧途。在科学发展史上，这样的例子是很多的，比如对“热质”的研究、对“以太”的寻找等。隐喻的主要危险在于可能会错误地认为某个非本质的特点构成了它所包含的理论的一个必不可少的特点。
在科学教学当中，由于隐喻是利用两类事物之间的相似性而让个体利用某类事物来理解另一类事物，而相似只能是在某些特征方面的相似而非本质的相同，就容易导致理解错误。比如，前面已提到的电流的水流隐喻，就很容易使学生误认为电荷是每个都经正极流出再流进负极。所以在绝大多数情形中，使用隐喻若不加以仔细的表达整理，则新东西和旧东西之间的相似性往往只得到模糊的理解，而且这种感受到的相似性的局限性几乎没有引起什么注意。因此，当根据不加分析的相似性把熟悉的概念扩展到新的题材时，很容易犯严重的错误。所以不能滥用隐喻，并且使用时不仅要利用相似性帮助理解，还要指出其不同之处以免喻体与被喻体（本体）之间的混淆。 参考文献：
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（本文为浙江省教师教育科研课题成果）
