科學語言與科學學習

語言與學習之間的關係是互相影響的，人類利用語言來協助學習，同時卻也需要學 習使用語言的方式。而對於科學學習，語言不但有緊密的影響，且科學語言更有其獨特 性。以下便由語言與學習之關係開始論述，並進一步對科學語言與科學學習間的影響進 行研究，最後則探討科學語言如何以遊戲的方式進行。

一、語言與學習

Vygotsky 曾表示社會互動影響兒童的思維發展，而思維的實現就是語言（黃德祥、

謝龍卿，2005）。陳淑敏（1994）也提及對 Vygotsky 而言，思考的發生是由人際互動開 始，人際的互動就必頇借助語言符號。

陳烜之（2007）提及 Levinson 將語言對思考的三種影響：

（一）發生在知覺經驗的時候：把經驗到的事件登錄在記憶裡。

（二）發生在說話的時候：把經驗到的事件說出來。

（三）發生在語言表達之後回憶的時候。

故語言與思考是一同存在的，人類藉由語言傳達及擷取訊息，同時也進行思考，對 訊息編碼、儲存與提取。

陳淑敏（2004）則指出 Vygotsky 將兒童語言和思想發展分為四個階段：

（一）原始或自然階段：語言與思考無關。

（二）質樸的心理（naïve psychics）階段：兒童將自身經歷應用在工具使用上。兒 童在不了解自己如何使用文法的情形下，已開始使用正確的文字形式和結 構。亦即兒童在精熟思考的法則之前，已能精熟語言的構成法則。

（三）利用外在的符號和運思解決內在問題的階段：借助手指或記憶來運算，此 階段語言以自我中心語言為主。

（四）內在成長（ingrowth）階段：外在運思開始內化，兒童開始用內在的符號去 思考。此階段語言發展為內在的，是無聲的語言。

在社會互動中，兒童與他人交談時，會把對話的語言內化成自己個人語言的一部 份，並以類似的方式組織自己的語言。語言乃是內化複雜概念的關鍵，發展語言能力有 助於發展孩子的思考能力（黃德祥、謝龍卿，2005）。

綜合上述，語言是兒童思考發展的一大關鍵要素，也因此影響著兒童學習的表現。

若進一步將語言對學習的影響聚焦在概念學習的部分，Lemke (1990) 曾提出任何概念或 想法都是透過詞彙與其他概念產生關係，而這些概念之間的關係則被語言所組合。科學 或技術性學科的內容都可以語言來表達（如：數學、物理），由於我們能使用不同的詞 彙與語法來表達相同的意義，所以相同的科學概念也可以運用許多不同方式表達。以科 學話語過程來舉例：教師可以跟那些同屬科學社群的成員溝通較為良好，但學生使用他 們自己的日常生活語言來對相同的主題解釋意義，這些意義可能與教師所產生的解釋不 同，也因此造成教師與學生對某一科學主題的對話可能有困難。

林生傳（2002）則提到兒童的認知發展與概念的學習，往往需要靠語言來進行，語 言有問題的兒童，其認知發展也常有問題，可見語言對概念學習有絕對的影響力。語言 將基本的概念符號包裝成一個個的單位，方便思考活動進行，思考的結果會產生新的概 念，再用語言包裝成另一單位，如此循環，讓概念愈來愈複雜，思考也可以更深入廣泛。

廖哲政（2009）在研究中也指出不同的背景的學生對於概念和語言的認識是不同 的，有的比較全面，有的則不夠全面。當一個人所掌握的語言達到了完整的高度，那麼

他也掌握了較完整的概念；如果一個人所認識的語言是不完整的內容，那麼他所掌握的 概念也是一個不完整的概念。換言之，對語言的理解是建構正確概念的必要條件。

由以上研究可知語言對概念學習有相當大的重要性存在，因此欲改變學生的迷思概 念，從語言的方向出發，應該是有別於傳統教學法的一個重要途徑。

二、科學語言

Halliday (1993) 認為科學社群的語言系統不容易被非科學社群的人們所理解，因而 產生了所謂的「科學語言」（language of science），以區別科學社群應用的語言與日常生 活應用的語言。在科學課堂上，教師會使用科學語言教導學生科學概念，但學生卻未必 能理解這些科學術語，因科學語言不屬於學生日常的語言系統，對多數學生而言，若沒 有長期接觸及使用科學語言，科學語言就如同外國語言一般 (Lemke, 1990)。

莊耀郎（2001）認為如果以類型來分類，語言大體上可分為描述語言，情感語言和 啟發語言三類。科學語言即屬描述性語言，其功能在於描述所觀察到的一切狀況，記述 實驗過程中所有曲折變化的細節，以致科學語言精確度的要求相當高，以科學語言傳達 的科學知識也相當嚴謹。Fang (2008) 也指出科學理論的構作是一種特殊的語法，而非 單獨的字詞，這種語法形式，讓科學家可以創造技術性的意義，且形成一種可推理的論 述。科學語言為了呈現科學方法、科學論證和科學理論，而與日常生活的語言不同，科 學語言包含了特殊的詞彙、語意及語法（陳惠如，2008）。

由上述研究可以發現科學語言是一種不同於日常生活語言，且有其特殊功能、結 構、用途的語言類別。許多研究針對科學語言的特性進行分析，陳世文與楊文金（2006）

提及科學語言的一個主題特色在於科學術語的使用，這些術語是架構整個科學知識學習 所不可或缺的要角，但同時，這些術語經常是精緻的包裝產物，是經過層層訊息包裝的 過程而產生的，某個術語被包裏完成，到了下一個步驟，可能又變成只是另外一個科學 術語的訊息成份。另外，兩人也提到科學知識的語言與一般口語表達的差異，主要是科

學語言的語法特徵不同於生活語言，這些特徵包含語法隱喻與科學事物的技術性建構

（陳世文、楊文金，2008）。

劉宏文（2001）研究探討中文教科書書中科學語言的特性，他以 Halliday 和 Martin 的語言學分析模式，發現科學語言有以下五個特性：

（一）概念與定義的糾結：科學教科書的書寫方式常夾雜著科學概念與科學術語的 陳述。一個科學術語有其特定的指稱，由數個被假設為已知的概念定義而 來，而且此一定義又成為下一個更新定義的基礎。

（二）分類標準的建立：科學知識在探求與尋找自然中的規律，所以科學知識內含 很多分類的架構。

（三）高密度的科學術語：科學語言構作的科學教科書，其所攜帶的訊息詞彙密度 較日常生活對語中的訊息詞彙密度高出許多。

（四）名詞化與物件化：科學內容在將事件或事物階層式的分類，以利建立科學知 識的系統性及呈現事件的因果關係，故會有將過程詞（動詞）轉換成實體詞 的名詞化現象。例如：「蠟燭燃燒用去氧氣」轉換成「蠟燭燃燒用去的氧氣」。

（五）語意不連貫：在科學教科書的書寫方式中，常見的形式是先描述一個實驗，

以此實驗的結果作為已知的事件起點，再由此引出結論，因此造成語意不連 貫的現象。

林文杰（2006）則歸納科學語言的特徵有以下三點：

（一）語法隱喻：在日常語言當中，語意和語法類別之間通常都是相互對應的，亦 即物件以名詞來體現、性質以形容詞來體現、過程以動詞來體現等等。而從 日常語言進入學科專門語言之時，這種簡單的對應體現關係也隨之變化，而 語意和語法類別之間的的對應關係改變的現象，稱為隱喻（metaphor）。

（二）名物化：科學理論事物多涉及過程、性質與關係，這些過程、性質與關係必 頇透過語法隱喻將過程、性質、關係轉換為語法上的物件。從語法類別來說，

即是透過語法隱喻，將動詞、形容詞或連接詞轉換為名詞組。

（三）技術性建構：Halliday (1993) 指出透過名物化過程可以建立技術性詞彙，而 此一建立技術詞彙的名物化過程有特殊的脈絡可循。

綜合以上研究，科學語言的特性主要為含有較日常語言更高密度的詞彙，因而利用 語法隱喻將科學論述名物化，技術性建構出各種科學語言。這些特性都是讓科學語言擁 有其獨特性而不易理解或使用的原因。楊文金（2006）將上述科學語言的特性區分為四 項學習重點：

（一）利用語法隱喻將科學論述名物化的過程稱為「命名」。

（二）透過技術性建構來構作一個新的科學敘述稱為「打包」，是將眾多事件濃縮 為一個事件的方法。

（三）「打包」的相反歷程稱為「拆解」。

（四）技術性建構中，會使用到過程詞（如合成、轉換、化合等）來說明，但學習 者不應單純只學習其中一種過程詞的使用方式，而是應該習得一個過程詞集 合元素間的異同，稱為「取代」。

藉由這四種科學語言的學習重點，能讓學生學習並熟悉不同於日常語言特性的科學 語言使用方式，故成為本研究中科學語言遊戲教學的設計基礎。

三、科學語言與科學學習之影響

科學語言與科學學習間存在相當緊密的影響。陳世文與楊文金（2008）指出如果要 協助學生學習科學，則必頇先確保他們懂得正確理解語言，學生從書中的內容論述來學 習科學知識，而學生能否習得這些科學知識，主要取決於他們是否能理解書中所表達的 語意。Wellington 與 Osborne 整合科學學習與科學語言之關係，認為有四點可能產生的 問題（全中帄，2004）：

（一）科學的字彙或術語對學生學習上產生問題，但如果用非科學的字彙或術語，

又會造成對科學的誤解，並且有許多科學語言的字有著不同的意義，往往也

又會造成對科學的誤解，並且有許多科學語言的字有著不同的意義，往往也