本研究目的為運用POE 策略探究國小六年級學生對光反射之推理，研 究樣本為台中市之國小六年級學生30 人，本研究設計了五個 POE 活動，
其中前四個活動用雷射光從不同的角度射入鏡子，請學生預測及觀察光反 射的角度，反射角是以量角器測量，在觀察到光的反射角後，國小六年級 學生解釋其預測與觀察間的異同，並請學生說明理由。研究結果發現學生 普遍持有「光走彎曲的路徑」、「視線可以轉彎」、「物體的像主動跑到眼中 而被看見」、「鏡子擋光」等與科學不同的迷思概念。小學生的想法有受到 生活經驗及直覺觀點影響的傾向。研究結果也顯示學生較缺乏應用解釋的 能力，因此建議在教學設計上應該多給學生運用知識的機會而不僅是學習 定義型的概念，以使學生不僅學習到陳述性知識，也能學習如何運用程式 性知識。
從本研究的的測試題目中的 POE 解釋資料分析顯示，學童在解釋 P 階段的回答可分成迷思概念、合乎科學概念及未提出相關解釋等三種類 型；其中發現學生的先前概念影響了學生對科學概念的理解；在觀察O 階 段中，學童經過實驗操作的觀察之後，仍有部分學生仍持有先前概念解釋 光的反射，顯示學生的先前概念並不易改變，但是隨著測試題目的一步步 進行，部分學生借著歸納的推理模式慢慢的熟悉了其中的原理，得到正確 答案的學童人數也在逐步增加，能以合乎科學原理解釋的學生隨著測試數 量的增加而增加的傾向。值得注意的是，雖然某些學生經由POE 活動調整 了他們原先的看法，但僅有少數學生能以科學原理加以解釋，許多學生仍 持有原先的另有概念，或是以其他的另有概念來解釋光的反射，而呈現所 謂「偽解釋」的形式，如同 Taber（2001）研究發現學生對於觀察到的自 然現象的說明，大部分是有外型（form）而不合乎科學原理的「偽解釋
（pseudo-explanation）」。例如受訪學生MH231000408 認為光遇到鏡子就會
反射回來，是由於平時經常可以在鏡子裏看到自己以及自己周邊的物體，
以及受訪學生 MH121000408 認為在哪裡都可以看到光，是由於我們平時 只要白天在哪裡都可以看到光，學生認為光是無處不在的，但學生卻無法 以合乎科學原理的理由加以解釋，因此顯示學生的說明和演繹能力也是教 學上值得注意改善之處。
此外，研究也發現學生比較缺乏應用知識解釋事物的能力，主要是由 於一般課程設計較著重在給學生陳述性知識，而運用程式性知識的機會較 少，例如教授光的反射定律：
反射光線與入射光線、法線在同一平面內；
反射光線與入射光線分居法線兩側；
反射角等於入射角【三線共面、法線居中、兩角相等】。
光的概念的時候僅給學生「光反射定律」，因此學生雖然瞭解其定義，
但是面對不同情境的時候，學生會不曉得如何去運用這些概念。因此建議 在教學設計上應該多給學生運用知識的機會而不僅是學習概念和定義而 已，例如在給學生「反射光線與入射光線、法線在同一平面內；反射光線 與入射光線分居法線兩側；反射角等於入射角」的定義之後，能夠再給予 一些實際的例子讓學生能有應用其所學的知識去做判斷以及說明和解釋 的機會。
學生的預言被確認或探討，這就意味著使用形成架構的學習目標評論 學生是否已達到，當學習就是活動的目標時，通過聽取學生的意見，教師 可察覺到各式各樣的對他們熟悉且對培養自學能力有所幫助的經歷。
不同測試角度下，學童的答案有差異存在：
（一）當光從20度射向鏡子時（鏡子鍍水銀的交界處對準線），
光會從哪個角度射出來。
研究結果中得知國小六年級學童對光的反射原理並不瞭解，看到該題 目比較陌生，很多學生都是以生活經驗來作為參考而答題，更有猜測答題 者，學童的先前概念與科學概念還是有一定差異的，往往自己的理解並不
能真正意義上的科學概念。
（二）當光從40度射向鏡子時（鏡子鍍水銀的交界處對準線），
光會從哪個角度射出來。
整體結果顯示學童相對於光從20 度射向鏡子時稍好一些，在上道測 試中很多學生觀察到了光的反射角度，並與入射角度相對應，這樣有部分 同學已經學會了類比，可以打破以前的先前概念而得到正確答案。
（三）當光從60度射向鏡子時（鏡子鍍水銀的交界處對準線），
光會從哪個角度射出來。
學生雖然已經做過前面兩個的測試，但是很多學生的先前概念還是無 法轉化到科學概念當中，仍然有部分學生會以光「光走彎曲的路徑」、「視 線可以轉彎」等現象來分類光的走向，但是總體看來學生的答卷情況要好 於上兩個測試。
(四) 當光從90度射向鏡子時（鏡子鍍水銀的交界處對準線）
，光會從哪個角度射出來。
由於這道測試題的特殊性，學童的測試情況較前些題好些，但是依然 很難較好的推導出光的反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面 內；反射光線與入射光線分居法線兩側；反射角等於入射角。
(五) 當鏡子傾斜20度，光從20度射向鏡子時，光會從哪個角度
射出來。經過以上四個角度的測試，學童基本已經大致瞭解了光的反射定律中 的反射角等於入射角，這樣我們考慮將鏡子傾斜，以此來討論光射出的角 度，這樣的變化是測試學童是否可以真正的理解光的反射的概念，但從答 案可知，部分學生已經可以很好的理解了光的反射定律，但是還有學生受 到前面四道測試題的影響而答錯，還有部分學生依然是受到生活經驗的先 前概念影響而錯誤答題。
就整個研究的結論看來，國小六年級學生對光的反射定律的認識受到 多方面的影響，主要是學生的先前概念，也就是學生在家裏或學校的生活
經驗，這樣影響學生對相關科學知識的理解。
由研究也顯示部份學生透過POE 調整原先的想法，同時學生對光的鏡 面反射現象的概念傾向於可觀察的現象特徵。另一方面，POE 策略也具有 引導學生觀察及思考解釋的功能，教師於光反射概念教學時，POE 或許是 一個值得思考的教學方案。
教師最主要的任務是引導學生觀察，推理，理解，直到核心觀念被學 生接受並瞭解。當一個學生的小組把他們研究的結果報告給他們的同班同 學的機會。學生期待著報告他們的知識主張，他們在研究期間收集的論據 使他們對為那些主張製造並提供證據感到有信心。這種研究活動給學生有 責任感，而這在單純的要求學生觀察現象時是往往會缺乏的。
日常經驗加強的觀點與科學理解有著相當大的差異，培養觀念上的轉 變老師需要幫助學生注意結論是怎樣由他們觀察到的現象推理得到的。由 於這個原因，本章我們建議的教學方法是提供給學生很多機會來提出和檢 驗對知識的主張，以這樣的方式足以檢查他們自己的或是其他人的推理。
不過，老師的任務是評論性的。正如我們將看到的，對學生作用甚深的先 備觀念可能導致他們容易注意力不集中，或者不相信他們不期望看到的東 西。
小學生，甚至很多成年人，設想事物是它們看起來的樣子，不需要進 一步的質疑。光被物體反射僅當它們是有光澤的，也許看起來是正確的，
而且不需要進一步的質疑。然而，科學是懷疑的學問——即使是一些看起 來顯而易見的事情——因為解釋自然是科學活動的中心。因此尋找為什麼 有光澤物體反射光的解釋必須包括對為什麼無光澤物體不反射光這一問 題的解答。當然，這樣的研究將產生可以反駁只有有光澤物體反射光這一 錯誤觀念的證據。於是，孩子們從事科學活動，就意味著從事全新的質疑 事物的方法。甚至意味著要求他們質疑我們中的大多數日常生活中不會質 疑的方面。這意味著懷疑我們從對原有觀念進行證實的證據中感到的特有 的自信，並且自問在哪些方面證據是不完善的，可能會被另外的證據所反
對。發展這樣的思維方式，是科學教學的主要教育挑戰。
為了建立一個主張，學生們將需要精確且正確的資料，並且因此建議 教師可運用POE 策略設計與學生經驗相結合的科學活動，提供學生生活化 的問題情境與概念衝突的機會，透過預測、觀察、解釋的教學程式，逐步 引導學生去推理、驗證以及歸納思考，以達整體概念之學習的目的。
參考文獻
一、中文部分
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邱彥文（2001）。國中理化課試行 POE 教學之個案研究。國立彰化師範大學科學 教育研究所碩士論文，未出版，彰化市。
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