科學語言與科學學習

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科學的學習可以說是以我們所熟悉的日常自然語言來學習另一種語言，學 習科學語言並不容易，因為「學習就像置身在一個陌生的國度，或是嘗試以一 種未知的語言來溝通」(Solomon, 1994)。這也就是胡塞爾所指出的：「科學世 界具有優越性，而生活世界卻具優先性」。在科學語言中，科學術語的使用是 無可避免的，其所造成的影響亦巨。Lemke(1990)就指出，許多教師都知道，初 次介紹一個新名詞或概念時，學生多半無法使用這個科學術語，以及瞭解這個 科學術語與其他術語的關係；如果只是知道一個概念字面上的陳述，學生亦多

半無法推想這個概念該如何運用。他也提醒教育學者，科學語言不屬於學生原 有的語言系統，對多數學生而言，科學像是一個外國語。在科學知識社會學的 研究中，學者指出科學語言與日常語言的關係，例如：粒子互相「吸引」與「排 斥」, 它們被「捕捉」而又「逃脫」, 它們「感受」到「力」的作用, 它們「拒 絕」而又「接受」「信號」, 它們「生存」而又「衰退」等等(Holton, 1973；引 自 Mulkay, 1978)。這些詞彙一但變成科學語彙, 便顯得不易瞭解，可能成為學 習者另有概念的來源。

一、科學語言

Lemke(1990)認為科學語言具有其特殊的文法，特別是在寫作和正式演說 中。科學語言充滿了類比與修辭（如：命題－證據－結論），同時也有各式各樣 的科學活動結構，甚至特定的論文書寫方式，如實驗報告、理論論述等，其具有 特定的組織、呈現資訊的方式以及表達意義的特定方式。學生需要學習區別日常 語言與科學語言構作上的差異性，科學知識的構作是以較為隱喻的語言構作。這 些隱喻的構作與學生所使用的日常語言經驗相去甚遠，需要透過逐步的練習來熟 悉較為隱喻的詞彙語法資源，使學生熟悉其中語法資源的特性與差異，並讓學生 需要運用這些語法資源去對於所閱讀的文本進行語法或語意上的批判。Halliday (1993)在分析英語與漢語中科學文本的語法結構，認為英語與漢語的科學文本在 名物化(nominalization)與語法隱喻(grammatical metaphor)等方面所使用的語法資 源非常相似。Unsworth(2001)則認為科學文本對科學事物的建構有其特定的過 程。換言之，Halliday 認為科學語言的語法有許多特徵，這些特徵包含科學事物 的技術性建構、語法隱喻。

（一）、技術性建構(technicality construction)

科學在構作(construct)其理論概念時，涉及 Halliday(2004)所述的「打包 (packing)過程。為了瞭解科學文本中如何打包科學概念，這裡以「聲音」文本如 何產生「密部」這個概念的過程，來說明科學文本如何構作新的科學概念(Unswor -th, 2001)。圖 2-2-1 所示為「聲音」文本，首先，“compress”是以過程詞（動詞）

的形式出現在文本中，用以連結“it” (“the object”的代名詞)與“air particles”間的關 係，這樣就構成了一個事件，也就是圖 2-2-2 中所謂的「技術性事件」(technical event)。其次，compress 第二出現時，是以分詞的形式出現，成為“air particles”

的類別詞(形容詞)，也就是「被壓縮的空氣粒子」。然後，第三次出現時，這個字 變成了 compression（密部）。這也就是在圖 2-2-2 中間的「巨集事件」(macro event)。

而「疏部」(stretching)的論述過程也和上「密部」的過程相仿：從技術性事件 Æ 巨集事件。最後，再結合兩個巨集事件形成「聲波」這個後設事件(meta event)。

在這個聲音的論述中，經過連續的打包過程，將技術性事件構作為科學的專門術 語。J. R. Martin(1993)稱這樣的過程為「技術性建構」(technicality construction)。

圖 2-2-1、 「聲音」文本示意圖 資料來源：楊文金（2006：5）

（二）、語法隱喻(Grammatical Metaphors)

根據 Halliday(2004)的分析，科學語言已發展了十餘種「語法隱喻」，透過這 些語法隱喻的使用，打包的工程才得以進行。圖 2-2-3 三介紹這些語法隱喻的類 型例。

圖 2-2-3、語法隱喻類型

以「光合作用」為例來說：「葉綠體中的色素可吸收太陽能，將根吸收的水 分和經由氣孔進來的二氧碳合成葡萄糖，並釋放出氧氣，這個過程稱為光合作

圖 2-2-2、「聲音」文本中的技術性建

（複合小句） （ 小句 ） （ 名詞組 ） 關係詞 環境成份 過程詞 性質詞 實體詞 修飾詞 資料來源：楊文金（2006：5）

資料來源：Halliday（2004：48）

用。」句中「將根吸收的水分和經由氣孔進來的二氧化碳合成葡萄糖」的陳述，

將多事件「濃縮」為一事件的方法，說明了語法隱喻在文本中發揮的「打包」功 能。而相反的歷程，將一事件「分解」為一事件的方法則稱為「拆解（unpacking）」。 首先，「根吸收的水分」可能是由「根吸收水分」轉化而來，後者是一個小句，

其中的吸收是動詞，轉變之後的「根吸收的水分」變成一個名詞(實體詞)，而「吸 收」一詞已由過程詞變為性質詞（圖 2-2-3 中較粗箭頭所示）。同樣的，「經由氣 孔進來的二氧化碳」則可能是由「二氧化碳由氣孔進入葉片」而來。這樣的改變 有什麼好處？一、因為「根吸收的水分」是名詞，所以可以做為句子的主詞或受 詞，也因此可以被描述與量測；二、根「根吸收的水分」將水分予以分類—特指 是根吸收的，而非所有的水分，如此可得較精確的敘述，而使用這種語法屬於隱 喻的方式，在本研究中稱為「命名（naming）」。

二、科學學習

楊文金（1994）指出，我們存在兩個世界，一個是以日常生活知覺經驗所表 現的生活世界，另一個則是以科學的真理所呈現的世界，而生活世界具有優先 性；他亦指出，若無增強，當時間一久，日常生活結構的意義將取代符號知識（也 就是科學概念），想成功的在兩個領域中穿梭，比僅停在一個領域中運思困難的 多。李暉（2000）研究指出學生基於經驗，而直接以字面上的意義解釋不熟悉的 科學術語，學生使用科學術語卻未必理解其意義。Lemke (1990)認為，教師使用 科學語言教導學生科學概念，但學生未必能理解這些科學術語，科學語言不屬於 學生的語言系統，對大部分的學生來說，如果沒有長期接觸及使用科學語言，科 學語言就像外國語言。他亦指出，第一次介紹新名詞或概念給學生時，如果只是 給予一個定義或解釋是不夠的，如果沒有比較多的經驗時，學生大部分是不會使

用科學術語的，也無法了解這個科學術語跟其他科學術語之間的關係。

Lemke (1990)把「說科學」(Talking Science)訂下詳細的定義：「『說科學』

的意思是利用科學語言進行觀察、描述、比較、分類、分析、討論、假設、下定 論、提問、質疑、證明、設計實驗、依循步驟、判斷、評估、判斷、結論、歸納、

報告、撰寫、演講及教學等各種科學活動。」他認為透過科學語言可解讀意義，

而溝通與教學都是一種社會過程，在科學話語過程中，當學生也使用科學語言來 對相同的主題解讀時，教師與學生就如同科學社群的成員，會溝通良好，因為他 們共享了相同的信念與價值。

除了Lemke之外，Lyle和Robinson(2002)也認為科學概念的學習與科學語言的 學習應同時進行，學生在學習科學概念時，必須學習科學語言作為閱讀、寫作、

解難、及進行實驗活動的工具。而Colburn和Echevarria(1999)則提倡學習科學應 同時充分掌握作為學術語言的科學語言，而課堂活動亦應確保能讓學生運用學術 語言。而O’Loughlin (1992)也認為，要使學生「認識(knowing)」科學，就必須讓學 生瞭解教室話語(classroom discourse)的表現方式，以及使學生能有效的運用這些 科學話語。

王彥（2005）認為掌握科學語言是學習科學知識的基礎，科學語言教學是科 學語言的關鍵。掌握科學語言具有幾項意義：（一）掌握科學語言，有助於提高 與發展邏輯思維能力。（二）掌握科學語言是解決科學問題的前提。（三）掌握 科學語言，有助於思維品質的形成。（四）掌握科學語言，能激起學習科學的興 趣。Unsworth(1999)則認為，科學的學習應該包含教導學生對於科學文本中運用 之各種語法資源的認知，藉此得以促進學生對文本的語意理解以及批判文本的能 力。由此可見，語言是科學概念溝通的主要工具，如果要協助學生學習科學，則

必須先確保他們懂得正確運用語言、讓學生對文本的語意做出正確解讀。