On the use of metaphors in designing educational interfaces

Metaphors are present in a wide range of everyday activities. They usually work by understanding or explaining complex subjects by terms from more familiar domains. Metaphors in everyday context are often used unconsciously, as their sources are basic entities and perceptual experiences. They can, however, be used deliberately in educational discourse to explain difficult concepts and introduce new ideas in an intelligible manner. This approach falls under constructivism, which claims that an effective learning strategy is to scaffold on the previous knowledge and conceptual representations. However, there are some limitations of introducing a new concept indirectly via a metaphor. We consider these issues here in the domains of physics education, human-computer interfaces and human-robot interactions. We argue that metaphors are most effective for novices, when one needs to grasp a general idea about a concept and understand its functions without a detailed analysis. In this respect, metaphor can be a powerful tool for bridging gaps in understanding between familiar terms and abstract ideas that are yet to be learned

Metafory w edukacji fizyki

Poniższa praca ma na celu przedstawienie tematu metafor w edukacji fizyki. Wyróżnienie fizyki spośród innych przedmiotów edukacji ma na celu zaprezentowanie rozumowania metaforycznego w zestawieniu z abstrakcyjnymi, nieznanymi pojęciami. Opisane zostanie podejście konstruktywistyczne do edukacji – rama teoretyczna, dzięki której korzystanie z metafor jako narzędzi w edukacji może stać się łatwiejsze. Zostaną podane przykłady pochodzące z badań na poziomie zarówno teoretycznym, jak i empirycznym. Pokazują one metafory z perspektywy różnych elementów dyskursu edukacyjnego, jak na przykład społeczności fizyków lub lekcji fizyki. Co więcej, opisane zostaną trudności w nauce fizyki wraz ze wskazaniem możliwych źródeł problemów – specyficznej reprezentacji dziedziny źródłowej oraz błędnych wstępnych przekonań dotyczących zgłębianego pojęcia. Praca porusza również propozycje możliwych ulepszeń we wprowadzaniu metafor do edukacji fizyki w kontekście poruszanych tematów.This thesis discusses the subject of metaphors in physics education. Distinguishing physics from other domains of education has a goal of presenting metaphorical reasoning when confronted with abstract, unfamiliar concepts. A constructivist approach is discussed, in which one could explore the potential of metaphors. Examples presented in the thesis come from the research carried out both on theoretical and empirical levels. They present the appearance of metaphors in different aspects of educational discourse, as community of physicists or physics lessons. Also, difficulties of learning physics are discussed with references to experimental results pointing to issues with misconceptions and representation of a source domain as significant factors in learners problems. Possible improvements in introducing metaphors to physics education are discussed