劉 宇

(四川外國語大學 出國培訓部，重慶 400031)

1.引言

隨著社會結構的變遷及信息技術的普及，圖片、錄像、動漫、三維模型等多模態(tài)交際方式在教育領域中的運用日益頻繁。從20世紀90年代起，以系統(tǒng)功能語言學為基礎的多模態(tài)研究蓬勃發(fā)展，其階段性成果已經(jīng)獲得澳大利亞，英國等發(fā)達國家教育部門的高度重視，并成為當?shù)刂行W不同學科教學改革的理論依據(jù)和實踐指南 (Prain＆Waldrip，2010:1－3)。我國學者近年來開始關注國外多模態(tài)研究的進展，并積極運用于外語教學領域(張德祿、王璐，2010)?？偟膩砜矗瑖鴥?nèi)多模態(tài)研究的重點在于培養(yǎng)學生的普通識作能力(generic literacy)，特別是利用圖片等非語言表征手段提高學生的英語聽說讀寫水平。相比之下，國內(nèi)現(xiàn)有文獻鮮少論及國際多模態(tài)研究的另一大熱點:即如何分析數(shù)學、物理、化學等科目中的多模態(tài)表征，并培養(yǎng)學生的學科識作能力(disciplinary literacy)(Moje，2008)。與語言課程不同，學科教育中圖形，符號等非文字交際手段一直都是教學與測試的重要內(nèi)容，因此借鑒多模態(tài)研究的成果對提高我國學科教育水平具有更為重要的價值。本文主要結合化學學科中的圖文并茂現(xiàn)象介紹多模態(tài)研究的理論依據(jù)和研究范圍，并探討該項研究對我國科學教育的啟示。

2.理論基礎

系統(tǒng)功能語言學理論由英國語言學家Halliday在20世紀70年代創(chuàng)立。當時占據(jù)主導地位的形式語言學主張將將語言視作一個自給自足的封閉體系進行研究。Halliday則反對把語言同其他社會現(xiàn)象隔離開來，強調語言是人際交流的重要產(chǎn)物和根本途徑，研究言語活動必須考慮其產(chǎn)生的社會語境(social context)，包括具體語言形式背后的文化動因(Halliday，1978:18－19)。

系統(tǒng)功能語言學家透過層次化的視角揭示社會語境和語言現(xiàn)象之間的互動關系，將兩者視作不同層次的符號系統(tǒng)，前者較為抽象，而后者較為具體。同時，語言本身按照抽象程度從高到低也可以分為意義①從系統(tǒng)功能理論視角來看(例如:Martin，1997:4)，語言可以構建三種意義:概念意義(再現(xiàn)主客觀世界所發(fā)生的事件)，人際意義(說話人與受眾之間構建何種人際關系)和組篇意義(語言使用者如何將各個語言片段組合成一個連貫的整體)。限于篇幅，本文只討論概念意義。、語法、及媒介形式(聲音，文字)三個層次。社會語境同語言的各個層次之間存在相互識解(construe)關系:一方面，特定的社會語境制約著語言的選擇;另一方面，具體的某種語言形式也構建出相應的社會語境(Martin，1997:4－6)。社會語境和語言兩種符號系統(tǒng)各個層次之間的互動對揭示科學知識的構建和傳播具有重要意義。Halliday(1998:228)指出，科學探索既是一種物質活動，也是一種符號活動?？茖W家在利用技術設備對物質世界進行調查研究的同時，需要特定的語言形式來構建和組織相應的科學知識。例如:“木炭在空氣中燃燒”同“碳與氧氣反應”兩句話可以用來描述類似的物質現(xiàn)象。但兩者首先在語法層面上體現(xiàn)為不同的形式:第一句話中，名詞“木炭”和“空氣”的語法角色不同?！澳咎俊弊髦髡Z，而“空氣”則是地點狀語“在空氣中”的一部分;相比之下，第二句話中兩個名詞“碳”和“氧氣”均作主語。從系統(tǒng)功能語言學的視角來看，兩句話在語法構型上的不同也體現(xiàn)為語義層面上的差異:第一句話中“空氣”的語義角色是表示空間位置的“環(huán)境成分”。與此不同，第二句話中“碳”和“氧氣”的語義角色都是“參與者”。不同的意義在更為抽象的層面上構建出不同的語境:前一句表明空氣在燃燒現(xiàn)象中的地位較為次要，詮釋出的是日常經(jīng)驗;而后一句話表明碳和氧氣兩種物質在燃燒過程中缺一不可，詮釋出的則是科學知識。

系統(tǒng)功能語言學者Lemke(1998:92－94)認為，學習科學知識的核心任務在于掌握科學概念的意義。由于意義直接同語境及語法兩個層次互動，這就不僅需要了解科學概念產(chǎn)生的社會語境及理論背景，而且必須清楚科學家如何使用特定的語法結構來構建意義。相比之下，語法構型比語境層面更為具體，因此成為理解科學概念的一個重要途徑。另外，科學探索活動的多模態(tài)特征也引起了語言學家的高度重視。從20世紀90年代開始，一批從事系統(tǒng)功能語言學研究的學者本著“語言是一種社會符號”的基本思想，將研究對象拓展到圖像、數(shù)學符號、三維模型等多種交際手段(Kress＆van Leeuwen，1996;Lemke，1998)。Matthiessen(2009:12)，認為非語言模態(tài)同語言符號一樣，都是社會語境的體現(xiàn)方式，各種模態(tài)內(nèi)部也可以劃分為意義，語法和媒介形式三個層次。

從多模態(tài)的視角來看，一個科學概念可以體現(xiàn)為多個意義的組合，而每個意義又由不同模態(tài)通過特殊的語法結構加以構建。例如:“甲烷”這一概念在媒介形式層面上可以體現(xiàn)為書面語，三維模型和科學符號等不同模態(tài)。這三種模態(tài)通過各自不同的語法構型構建出多重意義:名詞短語“甲烷”利用“分類詞+中心詞”結構表明這種化學物質是烷烴的一種;球棍模型利用三維空間手段顯示出碳原子和氫原子的位置關系;分子式則通過元素符號與數(shù)學符號的緊密結合讓讀者對分子內(nèi)碳原子和氫原子的數(shù)量一目了然。值得關注的是，這里所說的“語法”，已經(jīng)不再局限為正確使用語言的一系列規(guī)則，而是泛指某種模態(tài)內(nèi)部或者不同模態(tài)之間成分與成分的組合方式及其構建意義的手段(Kress et al.，2001:12)。

除了系統(tǒng)功能語言學家，國際科學教育界也開始高度重視科學語篇的多模態(tài)特征。Pearson，Moje＆Greenleaf(2010)在新近出版的國際權威學術期刊《科學》(Science)上撰文指出:文字、圖像、化學符號、三維模型等并非只是被動記錄和傳播現(xiàn)有知識的載體;相反，各種模態(tài)都可視為探索物質世界的研究工具，同科學儀器的功能相似;而閱讀及撰寫科研報告、繪制圖表、進行公式演算等活動本身就是科學探究的組成部分，因此教師必須重視語言等各種符號表征手段在科學教育中的重要作用，并努力將學生的閱讀、寫作、討論、繪圖、使用三維模型等活動同其他科學探究活動有機結合在一起。

例如，美國愛荷華大學開展了一項大型教學改革項目(Hand＆ Choi，2010)，在學習“芳香烴”部分時，教師為學生提供了一份實驗報告模板，要求學生在進行科學實驗的過程中，以書面形式首先進行假設，提出研究的問題，然后設計實驗過程，描述實驗中觀察到的現(xiàn)象，解釋這些現(xiàn)象并得出結論，最后檢查并確認自己的結論。除此之外，教師還要求學生在實驗報告中合適的位置繪制插圖和分子式。該研究證明，將科學表征同科學實踐密切結合的方式有效地提高了學生的科學素養(yǎng)。但同語言相比，如何清楚解釋多模態(tài)表征的功能以及有效幫助學生掌握恰當?shù)谋碚餍问降葐栴}對教師提出了更大的挑戰(zhàn)。而借鑒系統(tǒng)功能語言學研究的成果，熟悉和使用多模態(tài)研究的方法，為攻克這一難題提供了有效途徑。

3.科學教育語篇多模態(tài)研究的范圍和方法

從現(xiàn)有文獻來看(O’Halloran，2011)，多模態(tài)研究的范圍主要包括符內(nèi)符號化研究(intrasemiosis)、符際符號化研究(intersemiosis)以及重新符號化研究(resemioticization)等三個不同側面。其研究方法均秉承了系統(tǒng)功能語言學的基本思路，將圖像、科學符號、三維模型等各種表征手段都視作構建意義的資源，并借鑒語言研究的功能范疇和標簽對多模態(tài)表征的語法構型進行分析。以下部分將結合三種研究在科學教育領域中的應用分別進行闡述。

3.1 符內(nèi)符號化研究

符內(nèi)符號化研究運用系統(tǒng)功能語言學的基本分析方法剖析非語言表征形式的意義構建方式。例如，語言研究使用及物系統(tǒng)考察句子構建經(jīng)驗的方式。其中“過程”(process)是一個具有核心地位的功能范疇，在語言中主要體現(xiàn)為一個動詞(比如:“反應”)。多模態(tài)研究表明:類似的功能在視覺語法中常常體現(xiàn)為一個或多個傾斜的箭頭，而在科學符號中體現(xiàn)為一個加號。同樣，“參與者”(participant)這個功能范疇在語言中主要體現(xiàn)為一個名詞(比如:“氯化鈉”)，在視覺語法中可以體現(xiàn)為呈現(xiàn)一堆白色物質的圖形，而在科學符號中體現(xiàn)為一個化學式NaCl。這些研究表明，不同模態(tài)的表征可以利用獨特的語法形式構建出相似的功能。

另一方面，符內(nèi)符號化研究強調任何一種模態(tài)都無法完全復制其他模態(tài)的功能，在表達意義時各有所長。Lemke(1998:92－94)就曾指出:語言這種表征形式擅長用于對各種現(xiàn)象進行分類，從而構建出“范疇意義”(categorical meaning);圖像則能清楚地顯示各種細微的變化，從而構建出“程度意義”(topological meaning)。這些語義上的差異也是源于各種模態(tài)不同的語法形式。比如，語言中名詞之前可以添加一系列名詞作為定語(例如“鈉”、“硫酸鈉”、“硫代硫酸鈉”)，這種語法構型有利于對研究對象進行詳盡的分類。同樣，圖像有形狀、大小、顏色等多種語法資源可以凸顯細節(jié)上的差異，因此能夠有效地描述各種不同程度(例如學生通過觀察PH試紙顏色可以判斷不同物質的酸堿度)。

上述研究表明:科學語篇中的多模態(tài)表征能夠構建出語言無法單獨表達的意義，因此對于科學知識的理解和傳播至關重要。近年來，西方科學教育界學者開始以符內(nèi)符號化理論為指導進行實證研究。Dimopoulos，Koulaidis＆ Sklaveniti(2003)運用圖像語法中的及物系統(tǒng)分析了希臘中小學20世紀90年代所使用的六種科學教科書及同期希臘國內(nèi)四家主流報社所刊發(fā)的1867篇科技報道中的圖像類別。他們發(fā)現(xiàn):兩種媒體中一半以上的圖像從語法構型上看都屬于“分析過程”(analytical process)。這就說明，教材和報刊中圖像的設計者都把理解科學對象整體和部分之間的關系視作最重要的學習任務。但是，教科書與報刊的及物系統(tǒng)類型在另外一些方面存在較大差異。例如，教科書中有10.4%的插圖屬于“分類過程”而在科技報道中這一比例僅占2.4%，說明前者比后者更為重視科學對象之間的類屬關系。Dimopoulos et al.(2003:205)據(jù)此強調:教師如果將科技報道用作科學教育的補充資料時必須了解這些差異，并對報道進行合理的挑選，這樣才能避免科普讀物在內(nèi)容上同中小學教材出現(xiàn)脫節(jié)的現(xiàn)象。

3.2 符際符號化研究

符際符號化研究主要關注兩種或兩種以上不同模態(tài)之間的關聯(lián)和互動及其對整個語篇意義構建所造成的影響，其基本思想和分析方法主要借鑒了系統(tǒng)功能語言學中的銜接理論。Halliday＆Hasan(1976:26)認為，與字、詞、短語和句子等語法單位不同，語篇是一個意義單位。因此判斷某個語言片段是不是語篇，一條很重要的標準不是看其中字詞或句子的數(shù)量，而是看這個片段中不同部分之間有沒有語義上的聯(lián)系，或者說是否存在銜接手段。我們可以通過人教版初中化學教科書中的一段話對銜接手段進行簡要介紹:

(1)純水是無色，無臭，清澈透明的。而自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水由于含有很多可溶性和不溶性雜質，因此常呈混濁。

這段話中有兩個句子，要判斷它們究竟是任意拼湊的語言片段還是一個連貫的語篇?需要我們對兩句話之間的語義聯(lián)系進行分析。從系統(tǒng)功能語言學的視角來看，前后兩句話中的名詞“純水”和“天然水”屬于“共同下義詞”(co-hyponymy)。具體來講，純水和天然水都是水的一種形式，因此同屬“水”這個名詞的下義詞。另外，第一句中形容詞“清澈透明”和第二句中形容詞“混濁”屬于“反義關系”(antonymy)。這兩種詞匯銜接手段如同膠水一般發(fā)揮作用，將前后兩句話有機地結合起來成為語義上的一個整體。

從事多模態(tài)研究的學者嘗試使用語言研究中的銜接概念來分析多模態(tài)語篇中不同模態(tài)之間的互動。這種借鑒具有合理性，原因在于銜接理論強調的是語義關系，而圖像等多模態(tài)表征同語言一樣都是構建意義的資源。例如，Royce(1998:33)在考察《經(jīng)濟學家》雜志上一則圖文并茂的公益廣告時指出，照片上人物穿的是工作服，這一圖像所構建的意義同文字中名詞“公司”所構建的意義常常出現(xiàn)在同一語境當中，因此兩者之間存在“搭配關系”，該銜接方式有助于讀者在解讀廣告時將兩種不同模態(tài)視作是一個有機的整體。

研究不同模態(tài)之間的銜接方式可以揭示學生在理解科學語篇過程中遇到的困難和挑戰(zhàn)。英國劍橋大學兩位學者Crisp＆Sweiry(2006)考察了英國525名中學生在解答帶有插圖的科學試題時的表現(xiàn)。他們的結論是，盡管插圖在某些時候能夠幫助學生更快速和準確地理解試題，但在另一些時候也會造成誤解。例如，有道試題配發(fā)了一張顯示牙膏、牙刷、漱口杯、洗發(fā)香波、香皂等日用品的照片(見圖1)，其文字敘述中提到“牙膏含有碳酸鈉，能夠中和口腔中的酸性物質從而保護牙齒”。提出的問題是“碳酸鈉和鹽酸反應會生成哪些產(chǎn)物(products)?”結果相當高比例的學生把答案錯填為“洗發(fā)香波”或“香皂”。Crisp＆Sweiry(2006:148)認為，該題目的插圖誤導了學生。由于products這個名詞有兩個不同意思:一是指學生比較熟悉的“日用品”，二是指化學領域中的“反應生成物”。而圖1照片顯示的都是日用品，因此誤導部分學生把題目中的“products”理解成第一種含義。

圖1 化學試題中的插圖范例

現(xiàn)存多模態(tài)研究成果(例如:Dimopoulos et al.，2003)已經(jīng)證明，圖像是構建科學語篇的重要資源，因而在題目中使用插圖本身無可厚非。值得關注的是，上述例子表明盡管學生沒有系統(tǒng)學習過銜接理論，他們在讀題時實際上已經(jīng)開始自覺尋找不同模態(tài)之間的語義聯(lián)系。從銜接的視角來看，學生犯錯主要是因為誤解了這道習題中的圖文關系(Liu，2014:80－81)。出題方使用包括牙膏照片在內(nèi)的插圖，其主要目的是構建與文字敘述中名詞“牙膏”在語義上的“對應關系”，這樣做可以把考試同學生的日常生活聯(lián)系在一起，從而降低題目的抽象性。然而，部分學生沒能領會到題目設計者使用圖像的初衷，他們誤以為該圖像同問題中“products”(日用品)一詞之間存在“上下義”關系(例如，洗發(fā)香波，香皂等都是日用品)，因此給出了錯誤答案。由此可見，要正確理解多模態(tài)科學語篇的意義，并按照考試要求正確解答習題，一個關鍵之處在于厘清不同模態(tài)之間的關系。

3.3 重新符號化研究

重新符號化研究同符際符號化研究一樣，其考察對象均為不同模態(tài)之間的互動。但不同之處在于，前者是從空間的視角分析多模態(tài)文本，例如考卷同一頁面上文字和插圖的語義關系;后者則是從時間的視角分析符號現(xiàn)象或事件的發(fā)展歷程，主要研究各種表征之間的轉化。社會符號學者Iedema(2003:30)提出“重新符號化”(resemioticization)概念。他解釋說，現(xiàn)有多模態(tài)研究主要關注多種符號表征參與構建文本的復雜性，而很少解釋意義在構建過程中所發(fā)生的動態(tài)變化，重新符號化研究恰好能彌補這一不足之處。例如，英國中小學英語課程將“人物形象”作為教學的一項核心任務，在考試中要求學生分析文學作品中特定人物的形象，并對不同人物進行比較。然而，課堂上文學作品的載體既有原著的書本形式，也包括最新制作的光盤等多媒體材料，這些不同的文本對人物塑造產(chǎn)生了深刻影響。英國教育學家Jewitt(2002)注意到了這個問題，并借助重新符號化視角分析了美國小說《人鼠之間》(Of Mice and Men)中的人物形象。她發(fā)現(xiàn)，文字小說和多媒體光盤對同一人物所塑造出的形象有時候會大相徑庭:其中一名男配角黑人柯魯克斯在原著中被描述成一個卑賤的奴隸;而光盤中敘述者運用舒緩而又深沉的嗓音表現(xiàn)出對柯魯克斯的敬意，同時采用的插圖(穿戴整齊，并以大量的書籍為背景)也凸顯了該人物的睿智和有教養(yǎng)Jewitt(2002:192－193)。據(jù)此提醒教師，人物形象并非一成不變，必須重視教學中多模態(tài)表征所進行的重新塑造。

重新符號化現(xiàn)象在科學教育領域中也十分普遍。比如，考試中常常要求學生根據(jù)物質的名稱寫出其正確的化學式，這其實就是一種從文字到科學符號的重新符號化現(xiàn)象。但是在講解此類題目時，老師強調的重點往往是形式上的某些規(guī)約性條款。例如，氯化鈉應該寫成NaCl而不是ClNa。這樣使得不少學生誤認為化學式和物質的名稱在意義上沒有什么區(qū)別，而前者只不過是用一種比較新奇獨特的形式來表達后者的內(nèi)容(Liu，2009:138)。

然而，從歷時的角度來看，重新符號化現(xiàn)象蘊含著深刻的科學背景并帶來了語義的擴張，使得新出現(xiàn)的表征形式能夠用來構建新的科學理論。19世紀初，眾多化學家都在努力探索一個重大問題:為什么某些物質能同另一些(而非全部)物質發(fā)生化學反應?瑞典科學家Berzelius受到“電偶效應”理論的啟示，嘗試將化學反應解釋為原子之間正負電荷的結合。例如，Berzelius使用符號形式“2H+O”對“水”這個名稱進行重新表征。值得教師和學生共同注意的是，化學式“2H+O”構建出了一個動態(tài)的反應過程，而名詞“水”則只是在詮釋靜態(tài)的事物。從語義的視角來看，重新符號化這一機制就成為了科學探索的重要工具，使得科學家可以從微觀的角度重新解釋物質現(xiàn)象，從而推動相關科學理論的創(chuàng)立和發(fā)展(Liu＆Owyong，2011:832)。

4.啟示與展望

多模態(tài)研究為我國科學教育的發(fā)展提供了一種有益的新模式。長期以來，科學教育工作者希望學生通過接觸圖像、化學式、三維模型等科學表征方式，能夠潛移默化地在大腦中建立起一種特殊認知模式(徐寧、郭玉英，2009)。這實際上是一種隱性教學模式。由于科學表征方式的抽象性較高，如果沒有清楚而詳盡的講解，就很難發(fā)展出一套行之有效的教學法，要初學者理解復雜的多模態(tài)現(xiàn)象恐怕只能是教師的一廂情愿。

與此不同，多模態(tài)研究將“科學概念”視作在一定社會歷史語境中產(chǎn)生出的多種特殊意義的集合，而文字、圖像、三維模型、科學符號等表征手段是構建意義的重要資源，而不是像管道一樣僅僅發(fā)揮傳輸?shù)淖饔谩Ｓ纱丝梢姡嗄B(tài)表征本身就具備極高的教學價值，而解讀科學語篇也就成為學生進行科學探究活動的重要內(nèi)容。由于系統(tǒng)功能理論已廣泛用于描述圖像、科學符號、三維模型等各種表征的表義方式，借鑒多模態(tài)研究成果有助于明確教學內(nèi)容，細化教學策略，從而發(fā)展出一套顯性教學模式提高教學水平。例如，教師可以通過分析名詞“Methane”(甲烷)，化學式CH4及其三維模型的語法構型幫助學生理解三者在功能上的差異，從而有效地幫助學生全面掌握“甲烷”這一科學概念。同時，明確不同表征手段在功能上存在差異和互補關系也有助于學生更準確地把握相關外語(例如:英語)表述的意義，從而更有效地學習“特殊用途英語”。

除此之外，多模態(tài)研究也為我國學科教育教材的編纂提供了合理的設計原則和評價標準。教材作為課堂教學的重要資源，其編寫與改革需要考慮多個要素。鑒于當代學科教育(例如生物、地理、物理、化學)教科書的圖文并茂現(xiàn)特點十分突出，多模態(tài)研究為編纂工作提供了理論依據(jù)，可以幫助編者決定在教材中選取什么類型的圖像，在不同種類的圖像之間保持何種比率關系，以及圖像與文字部分應該建立何種關系。除此之外，多模態(tài)研究成果也可以用來系統(tǒng)地評價現(xiàn)有教材中多模態(tài)表征的設計水準，從而改進不合理的地方。

多模態(tài)研究還為我國教育領域內(nèi)不同學科之間的交流合作開啟了大門。如前文所述，多模態(tài)研究特別強調著語法和意義之間的互動，而這兩個層次涉及不同學科的教師。一方面，語文和外語教師往往擅長分析語法構型;另一方面，其他學科教師則能夠更為準確地把握某一概念所蘊含的意義。由此看來，多模態(tài)研究為語言教師同學科教師之間的密切協(xié)作提供了一個合適的平臺，這個平臺將幫助他們打破學科限制，攜手并進，共同參與學科教育的課程設計和教學實踐，最終確保教學質量的提高。

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