[摘 要]隱喻是人類認識世界的方式之一，物理學中的很多概念及原理都具有隱喻性，在大學物理教學中合理地使用隱喻可激發學生學習的興趣，幫助學生深刻理解有關概念及原理，促進學生創新思維的發展，培養學生對物理學的熱愛，從而提高教學效果。

[關鍵詞] 隱喻 大學物理 教學

基金項目: 陜西省基礎教育科研“十一五”規劃課題（SGH0902166）；陜西教育學院教改基金項目(10JG0051Q)。

“隱喻”（metaphor）通稱“打比方”，它是一種隱含著的類比，即以想象的方式將某物等同于另一物，并將前者的特性施加于后者或將后者的相關情感與想象因素賦予前者。[1]正如Lakoff和Johnson在《我們賴以生存的隱喻》一書中所說：“隱喻的本質是以一件事或經驗來理解和經歷另一件事或經驗”。[2]隱喻不僅是一個修辭學概念，即人們認知和表達詩歌、文學、哲學、自然科學有關題材時經常運用的一種修辭手段，也是人類思維認知和表達外在世界的一種工具。[3]因此，在日常的言談交往中人們往往使用“隱喻”的方法以達到化難為易、化繁為簡的效果，從而幫助聽講者迅速、準確地理解說話人所要表達的看法。傳說宋代曾有皇帝以“深山藏古寺”為題考全國畫師，如何把“藏”字準確、生動地畫出是畫師們苦苦思索的難點，結果得第一名的畫師畫了崇山峻嶺間有一年邁齒缺的和尚用一把破瓢和一只破木桶汲水的畫面，以隱喻“深山藏古寺”的主題。此外還需要指出的是，隱喻在人們的日常生活中也俯拾皆是，換言之，人們日常生活的話語系統中基本上都具有隱喻的本質。[4]總而言之，隱喻就是基于相似性或類似性，在不同的經驗世界或觀念世界之間建立一種對應關系；其實質在于用一種熟知的對象和境況的詞語隱喻地去談論另一種不熟知的對象和境況，以便能夠更好地把握它和理解它。[5]

物理學中不少概念、原理是極具抽象性的。對于這些抽象的概念和原理人們往往是借助于相關的隱喻系統來加以定義和描述的。在物理學史上，物理學家們就經常根據原有的知識和經驗，從舊概念的“廢墟”中借助隱喻來創造新的概念以適應后繼研究的需要。

在17世紀，弗蘭西斯·培根曾將“熱”這一概念描述為“一種擴張的行動、不分布于物體的整體、只存在于其小部分，同時又互為制衡、互斥、被擊回，因而物體會有一種不同的運動，永遠在顫抖中掙扎、被回音所刺激，因而從這些顫抖、掙扎、回聲中能冒出火及熱的威猛。”此句話中的“擴張”、“制衡”、“互斥”、“被擊回”等詞匯以及“在顫抖中掙扎”、“被回音所刺激”、“冒出火及熱的威猛”等說法就是使用了隱喻的方法。19世紀丹麥物理學家奧斯特也曾經如此描述電——“電的沖撞只在物體的有磁部分有功效。所有不帶磁的物體似乎都能被這種電的沖撞所穿透，而帶磁的物體或它們的磁粒子，能抵抗這種電沖撞的輸送。因此，它們能被這些相爭的力所沖動?！边@里的“沖撞”、“穿透”、“抵抗”、“相爭”、“沖動”也都是典型的隱喻語言。后來隨著物理學向微觀和宏觀領域的推進，它所研究的對象已經越來越超出了人的感官所能把握的范圍，變得越來越抽象。在這種情況下，對于許多重要概念如“麥克斯韋妖”、“介子皮襖”、“偶極幻影”、“電子云”、“勢壘與勢井”、“量子躍遷”以及“似星體”、“黑洞”和“蝴蝶效應”等概念，除了以隱喻的方式描述外簡直就寸步難行。于是科學家們就有意識地對比抽象事物和具體形象事物后創造出來了上述這些具有隱喻性的名詞。

總之，在物理學典籍中諸如此類的隱喻不勝枚舉。隨著一大批概念如此這般地由隱喻而生、擁有了確定的科學含義后，這些科學概念和原理就被廣泛使用，從而形成建構科學理論的基礎。它們對于人們理解和描述物理學研究對象的特征和性質及推進進一步深入地研究，無疑具有極其重要的意義。完全可以說，在近代物理學史上，只要是在物理學上已經被大家普遍接受的概念，大都是基于隱喻方法而產生的。

綜上所述，看似嚴謹、深奧的大學物理學完全可以、也必須使用隱喻的方法進行相關的表達。那么，在大學物理教學過程中，完全有必要且有可能使用隱喻的方法來幫助學生構建新舊知識之間的聯系，進而達到讓學生更好地理解有關概念、原理、方法的教學目的。

隱喻自古以來就是一種廣為提倡的教學方法。中國古代教育文獻《學記》中就多次提到隱喻，如說“君子之教喻也……能博喻然后能為師”。在古代歐洲隱喻亦被廣泛使用于教學，如亞里士多德就對隱喻的教育功能作過很高的評價，他指出：“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。”[6]近年來，筆者在大學物理教學過程中深深感到，學生在《大學物理》日常學習中的最大障礙莫過于學生對于很多概念和原理的理解似是而非，從而導致了機械記憶、死套公式等消極學習方式，進而影響學習效果。究其原因，主要在于物理學中有關概念和原理的高度抽象化，致使學生一時半會難以用自己相關的生活經驗、已有知識來關聯性地理解有關物理現象和物理事實。

正是基于上述考慮，筆者認為在大學物理教學中應該積極使用隱喻的方法來講解有關抽象的概念和原理，以幫助學生運用已有的知識去理解未知的知識。換言之，在大學物理課程教學中，要積極使用基于師生雙方共有經驗基礎之上的隱喻，在教師的理性知識與學生的感性知識之間建立起溝通的橋梁，賦予抽象概念、原理以生動的意義，從而達到教學相長的效果。

1.恰當運用隱喻可以化難為易，促進學生對有關概念與原理的理解

針對大學物理中存在的一些抽象概念與原理，教師在教學時可以尋找合適的隱喻作類比，以便將學生尚未掌握的知識與已經熟悉的知識聯系起來，使學生產生“似曾相識的感覺”，從而使抽象的概念與原理變得更加生動、形象、易于理解，學生可用相對較少的時間和精力對新知識感知更清楚、理解更深刻。這樣，既可以增加教學的趣味性、活躍課堂氣氛，又可以提高教學效率。例如，“感應電流的方向”對于初學者理解起來較有難度。課堂教學時就可以把“感應電流”形象地隱喻為一位“性情矛盾”的主人：在“客人”到訪時（引起感應電流的磁通量增大時）他總是百般阻礙，表現出它“不好客”的一面；而當客人要離去時（引起感應電流的磁通量減?。┧麉s總是對“客人”戀戀不舍，意欲將“客人”留下來，表現出了它“好客”的一面。又如在講授“剛體的轉動慣量”和“靜電場中的高斯定理”時，這兩個問題實際上分別涉及到質量和電荷的三種分布情況——線分布、面分布、體分布及對應的三種密度——線密度、面密度、體密度，準確理解這些模型和概念是學生學習后續知識的重要基礎。筆者在教學中就是采用了隱喻的方法，利用學生生活中熟悉的三種食品米線、煎餅、饅頭對上述三種分布情況進行隱喻，即將線分布比擬為米線的質量分布、面分布比擬為煎餅的質量分布、體分布比擬為饅頭的質量分布；對應的密度就分別為單位長度上的質量為線密度、單位面積上的質量為面密度、單位體積上的質量為體密度。這一隱喻當即就取得了良好的教學效果，既活躍了課堂氣氛、激起了學生學習興趣，又使學生在輕松的氛圍中建構起了線分布、面分布、體分布的模型，進而深刻地理解了線密度、面密度、體密度的概念。再如在講解“電源的電動勢”時，可用“水泵可以使水由水位低處經水泵移動到水位高處”來隱喻“電源的作用”；或者結合圖示的方法(如圖1)，用“電荷搬運工”來隱喻“電源的作用”，即“電荷搬運工”將每一瞬時到達導體A的負電荷不斷地送回導體B上（或者說，把到達導體B的正電荷不斷地輸送到導體A上）。這將會更加生動、直觀明了地展示電源的作用，利于學生對于“電動勢”這個抽象概念的認知和把握。

總之，在大學物理教學中要使學生易于接受新的抽象概念和原理，適當運用隱喻的手段就顯得尤為重要。運用這些具體的、生動的、可感的事物來隱喻抽象的事物，可以避免純粹的概念演繹和邏輯推理的枯燥和乏味，使學生在對物理學產生興趣的同時，能夠積極主動地理解所學物理概念與原理。

2.合理使用隱喻可促進學生創新思維的發展

大學物理學是一門實驗與科學思維相結合、具有嚴密的理論體系且帶有方法論性質的學科，它具有邏輯性強、科學思想豐富、研究方法多樣等特點，因而亦被稱作基礎課中的領頭學科。所以，《大學物理》課程在培養學生創新思維方面就可以發揮至關重要的作用。隱喻就是一種常見的創造性思維，它是在兩個具有可比擬性的事物之間進行的思維，將抽象事物生動、形象化，喚起形象思維，從而揭示事物的本質。在物理教學中合理利用隱喻不僅如前所論可以達到觸類旁通、化難為易的目的，也具有開啟發散思維的作用，從而促進學生創新思維的發展。

具體到物理課堂教學而言，當涉及到物理學史上的許多著名發現事例或實驗時，教師就可以對其史料予以提煉、加工和整理，讓學生追蹤科學家們的發現思路，體驗其中所蘊含著的隱喻，從而達到啟發和訓練學生的創新思維的目的。如在教學過程中為了幫助學生想象原子的內部結構，就可以使用盧瑟福曾經用“太陽系”模型隱喻原子結構的說法，即用行星圍繞太陽運動的事實來描述電子在原子核外繞核作軌道運動。而事實上在盧瑟福之前，湯姆遜已用“葡萄干蛋糕”來隱喻原子結構模型，即將原子隱喻為是一個小小的球體，其中充滿了均勻分布的帶正電的流體；球內還有若干個電子，它們都在這種正電荷液體中，就像許多軟木塞浸在一盆水里一樣，這些電子等間隔地排列在與正電球同心的圓周上，并以一定的速度做圓周運動從而發出電磁輻射，原子光譜所反映的就是這些電子的輻射頻率。由于電子所帶負電荷的總和與電液體所帶正電荷總和相等，但符號相反，所以原子從外面看上去是中性的。在湯姆遜提出的這種原子模型中，電子鑲嵌在正電荷液體中，就像葡萄干點綴在一塊蛋糕里一樣，所以被稱為“葡萄干蛋糕模型”。盧瑟福正是為了驗證湯姆遜模型，指導蓋革和馬斯登進行粒子散射實驗，結果發現了原子的有核結構類似于各大行星繞太陽的運動，所以使用“太陽系”來作隱喻。

如前所述，各種物理知識之間本來存在著相互聯系或相似的形態。因此完全有對這些知識加以分析、對學生進行類比訓練的必要，從而使他們能把未知的問題與已經掌握的物理知識在瞬間內溝通起來，從而使問題迎刃而解。如電磁振蕩和機械振蕩的規律是相似的。如果學生深刻理解了表征機械振動的物理及其變化規律，那么在講授電磁振蕩規律時，通過相似類比便可縮短掌握電磁振蕩規律的過程。又如馬可尼在研究無線電報信號發送時曾為如何成功地將信號發送越過大洋洲而一籌莫展，因為信號在發送途中會不斷地衰減，而他始終沒有找到克服的方法；一天他看到拉車的馬匹由于體力不支在驛站被換成新的馬匹，于是他從換馬中得到啟示，提出了在電報信號的發送途中建立中繼站，以便每隔一段距離就可以把電報信號放大，從而保證了信號的順利發送。在教學中對科學史上這些隱喻事例的分析，就能讓學生看到各個物理學概念和原理之間的內在聯系，起到舉一反三、觸類旁通和訓練學生思維靈活性的作用，從而達到培養學生創新思維發展的教學目的。

3.巧妙利用隱喻可以培養學生對物理學科的熱愛，保持學習興趣

物理學作為一門充滿著玄機因而魅力無限的學科，常被人譽為“科學之王”。它所蘊含的美是理性美，是內容真與形式美的結合。物理學之美融合了簡單美、統一美、和諧美、對稱美等等內容。在《大學物理》教學中，如能巧妙利用隱喻將物理學之美展示于學生面前，就可以使學生深刻領悟物理學的精髓和美妙，進而產生濃厚的熱愛和強烈的求知欲望。如古希臘哲學家德謨克利特提出“構成物質的微粒不是靜止而是運動”的思想時，曾使用了這樣一個生動、含義深刻的隱喻：一大群白羊在山坡上爭食青草，奔跑跳躍，嬉戲角逐。我們在很遠處觀看時，好像在沉靜的青山上點綴著許多小小的白點。這正像我們平時看到整塊的物質是靜止的，其實構成物質的微粒正像山坡上的羊兒一樣在極活躍地運動著。[7]這就將生活經驗和物理理論聯系了起來，揭開了物理學神秘的面紗。再比如愛因斯坦曾給他的相對論作出的“解釋”——“打個比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女郎談情說愛，那么，同樣的時間你覺得哪一個更長？”這其實也是一個隱喻，它形象地說明了時間和空間的相對性，使相對論變得比較通俗易懂。1986年8月在東京舉行的國際物理教學研究會議（ICPE）上一位代表對“微觀過程可逆，宏觀過程不可逆”的現象作出比喻，一條黑狗身上生滿跳蚤，一條黃狗是干凈的，兩條狗站在一起，跳蚤可以從黑狗身上跳到黃狗身上，可以從黃狗身上跳回黑狗身上，也可以再從黑狗身上跳到黃狗身上，跳蚤跳來跳去相當于微觀過程是可逆的；但最后無論是黑狗還是黃狗都不可能是干凈的，即從宏觀上看，跳蚤從黃狗身上完全跳回黑狗身上，使黃狗重新干凈這一宏觀過程的逆過程是不可能發生的[7]。這是一個著名的物理隱喻，也是熱力學第二定律很好的教學素材。在教學中利用這樣的隱喻完全可以使學生在輕松愉悅的狀態下理解熱力學第二定律，并且在此基礎上增進對物理學美感的體驗。

總之，把隱喻理論應用于大學物理教學中，可以激發學生學習的興趣，促進對有關物理概念及原理的理解；促進學生創新思維的發展；培養學生對物理學的熱愛，從而提高大學物理教學效果。在此過程中，教師一定要注意以下一些問題：首先，教師必須很好地理解科學隱喻；其次，教學所用的隱喻必須是師生都可理解的，且與學生的生活經驗相關；最后，在教學中要突出隱喻中本體和喻體的類似點等等。

參考文獻：

[1]張沛著.隱喻的生命[M].北京大學出版社，2004,7.

[2].Lakoff &Johnson，Metaphors we live by[M].Chicago: University of Chicago Press. 1980.

[3]所明湘.試析科學隱喻詞匯的構成和特征——基于《英漢地球物理探礦詞典》中的科技英語詞匯的研究[J].重慶科技學院學報（社會科學版）,2010,10.

[4]胡壯麟著.認知隱喻學[M].北京大學出版社，2004,2.

[5]蔡鐵權著.物理教學叢書——基礎教育課程改革視野下的中學物理教學[M].科學出版社，2005,2.第一版.

[6]葉建柱，林德宣.論隱喻在科學教學中的應用[J].教育教學論壇，2011.7.

[7]李文庠.探秘物理思維[M].北京：北京科學技術出版社，2002.7.