重构学生认知：基于概念隐喻理论(CMT)的科学教育范式转变研究

这篇综述通过概念隐喻理论(CMT)揭示了科学教育中"知识传递"隐喻(如"空容器""知识交易")如何潜在地强化了"缺陷模型"认知框架，指出教师语言中隐含的"思想即物体"(IDEAS ARE OBJECTS)等隐喻会阻碍建构主义(constructivism)教学实践，提出从"知识接收"转向"意义建构"的认知重构路径，为优化地学教育(geoscience education)研究提供新视角。

　　

隐喻如何塑造教育认知：从缺陷模型到建构主义革新

Prelude: My rationale for this position paper

作为地学教育研究者，作者发现学术界普遍存在对学习本质的认知偏差。通过分析大量地学教育研究文献和会议报告，揭示出研究者常使用"学生缺乏知识"等缺陷框架语言，这种语言模式实际反映了深层的"知识传递"隐喻认知。这种认知与建构主义理论存在根本冲突，后者强调学习者基于已有经验主动构建知识。

Introduction: Reflecting on personal experience

作者以自身职业转型经历为例，生动展现了认知转变过程：从最初将学生视为"空白石板"的行业专家，到逐步理解学生是"合理建构者"。关键转折来自导师的启发性质询："为什么学习失败是学生的责任？"，由此发展出核心研究问题——"什么使学生的想法对他们而言是合理的？"。这一视角转变彻底改变了其教学实践，从关注"知识覆盖"转向"理解学生认知建构机制"。

Metaphors influence our understanding of student learning

基于概念隐喻理论(CMT)分析显示，科学教育领域普遍存在三种相互关联的隐喻框架：

1. 1.

   缺陷模型(deficit model)：将学生视为知识匮乏者

2. 2.

   获取隐喻(acquisition metaphor)：将知识视为可交易对象

3. 3.

   传导隐喻(conduit metaphor)：IDEAS ARE OBJECTS/WORDS ARE CONTAINERS

这些隐喻通过日常语言(如"传授知识""吸收概念")无意识地强化了单向传递的认知模式。研究引用Hauser等(2020)的癌症隐喻研究，证明隐喻会实质影响认知判断和行为决策。在地学教育中，这种隐喻框架导致教师难以实施真正的建构主义教学，反而强化了"讲授-接受"的传统模式。

Our language reflects and reinforces our understanding

深入分析揭示隐喻系统的层级结构：

• •

  核心隐喻：IDEAS ARE OBJECTS

• •

  衍生隐喻：

  • UNDERSTANDING IS GRASPING

  • MEMORY IS STOREHOUSE

  • ANALYZING IS DISASSEMBLING

这些隐喻共同构成"红色滤镜"效应——突出知识传递的某些方面(如教师主导性)，同时遮蔽关键要素(如学生经验的作用)。研究对比了不同教学隐喻的效果：

• 拼图隐喻(Jigsaw Puzzle)：强调预定知识结构

• 参与隐喻(participation metaphor)：强调情境化认知

• 知识创造隐喻(knowledge creation)：注重学习产出物

• 成长思维(growth mindset)：关注认知可塑性

Conclusion: What makes this idea reasonable?

研究提出双重认知重构策略：

1. 1.

   语言层面：主动避免使用传导隐喻，采用建构主义表述

2. 2.

   实践层面：

   • 设计具身认知活动(如用皮肤弹性模拟岩石圈)

   • 创建小组协作机制(5-6人长期小组)

   • 开发经验导向课程(如模拟地震波传播)

研究强调教育者的双重责任：既要通过"认知窗口"理解学生现有知识结构，又要提供适当的"经验脚手架"。这种转变不仅能提升地学教育研究质量，更能从根本上重塑师生关系——从知识权威与接收者转变为共同建构者。最终，有效的科学教育应该使目标概念成为学生认知建构的最合理结果。