建構主義者對學習的觀點提出了：學習者建構自己的知識時，是強烈受到自身持有之 先前概念所影響（Kearney & Treagust,2000）。而欲使學生產生有意義的學習，必須讓學 生了解自己的先前概念，在必要時，修正自己的個人觀點，因此引出學生的先前概念是建 構主義教學法的中心。從社會建構主義的觀點而言，若學生的概念是在一個社會情境中被 引出，則學生可以得到明白表達自己之先前概念的機會，亦可批判性地反思自己的概念，
而能夠再建構修正後的概念（Kearney & Treagust,2000）。而 White & Gunstone（1992）
提倡的 POE 步驟即為一個引出學生先前概念與促進學生進行反思、討論的有效策略。
在本節中，研究者先就 POE 做基本介紹，然後說明 POE 的實施與範例應用，最後詳加 闡述 POE 的實徵研究。
一、POE 的基本介紹
（一）POE 的意涵與源由
POE 是 Prediction-Observation-Explanation（預測-觀察-解釋）的縮寫，是一種藉 由教學者設計預測-觀察-解釋三步驟之任務，以探究學生認知理解情形的教學策略。POE 策略的實施程序為：首先由教學者設計某種情境給學生，要求學生預測將發生的現象，並 表明預測的理由；然後由教學者進行實驗操作，讓學生觀察其結果，並要求學生具體陳述 看到的現象；最後學生必須協調預測與觀察間的任何衝突，並提出解釋（White &
Gunstone,1992）。
POE 最初是由 Pittsburgh 大學的 Champagne, Klopfer & Anderson 於 1980 年發展的 DOE（Demonstration-Observation-Explanation）之晤談策略改良而來。DOE 開始發展是 用來探討大一學生學習古典力學時，對於物體運動（motion）的原有想法。其實施步驟如 下（王淑琴、郭重吉，民 83）：
1.施測者先將一系列之示範實驗的儀器裝置完成，並將運用到之儀器設備的操作方式 加以說明。
2.要求學生以書面方式預測此示範實驗可能發生的變化，並應用個人的知識以及相關 經驗，說明預測的理由。
3.於未觀察示範實驗的結果前，讓學生觀看其他同學所做的預測與解釋，並要求學生 指出其他同學的回應中，是如何使用概念。
4.要求學生比較自己的想法與他人的想法有何異同。
5.接著施測者進行示範實驗，要求學生進行觀察，並將其觀察結果描述出來。
6.讓學生討論其預測與觀察結果間之相異處。
7.進一步亦可讓學生親自動手做實驗，並描述其所觀察到的現象，然後再次提出解釋 說明。
雖然在某些 DOE 的情境中會讓學生做預測，但 DOE 並未強調預測的成份。後來 White &
Gunstone（1981）認為預測的理由不僅能呈現學生原本的認知結構，亦可引發學生的學習 興趣，而且他們覺得若未提出預測的理由，就如同在概念圖上少了連結似的，此部份可顯 示理解的價值消失，因此特別強調預測階段可以了解學生的概念，是教師專注的重點，故 將 DOE 的晤談方式重新發展應用，而設計成 POE 之教學策略，做為改進教學的方法。
（二）POE 的目的
POE 策略的重要目的之一，是要使學生學習如何運用獲得的知識來解釋事件與經驗。
在課堂上，教師經常以「提出問題」的方式來檢視學生應用知識之情形，但 POE 因為聚焦 在對特定事件（specific events）「解釋為什麼（explaining why）」，而更能直接地呈現 出學生對概念的理解程度，以及學生應用知識的能力（White & Gunstone,1992）。POE 策 略強調學生對事件或現象的預測及其預測理由，除了較少著重在正確答案與評分的問題 外，還鼓勵學生運用自己的原有想法進行推論或解釋，以及為自己的想法實施辯證過程，
如此一來，教師較能探測出學生在某一情境中的認知結構與解釋事件或現象的經驗、信 念，並且，若是 POE 策略的觀察步驟與學生原先的預測發生矛盾時，學生可能會將原本的 想法進行再建構與修正，而造成概念的改變（Searle & Gunstone,1990）。
（三）POE 的特點與限制
POE 策略以學生的觀點出發，讓學生根據自己的知識體系對一現象先做出預測，並提 出預測的理由，然後再進行實驗觀察，接著依照所觀察到的結果呈現適當的解釋，整個過 程裡，當學生面臨個人的知識架構與觀察的現象產生矛盾時，鼓勵學生仍以自己的知識為 基礎進行調適，以形成新的知識架構。因此，POE 策略顯示下列之正向學習效果（White &
Gunstone,1992）：
1.一個 POE 通常聚焦於一個特定的概念，所以可探測學生對此一概念的理解，而且論 證預測（argue a prediction）所使用的信念與概念亦可顯示出學生對單一知識理 解的本質。
2.當預測與觀察結果不一致時，學生必須對知識體系進行調適，故 POE 可做為診斷性
評量與形成性評量。
3.對一現象做出預測可引發學生的學習動機，而且書面的預測過程將促使學生理解該 現象的情境與觀察展示。
4.若學生之間對現象的預測產生爭執時，真正的討論（true discussion）將促成有 意義的學習。而且討論的過程可以顯現學生面對認知衝突時，如何進行調適。
5.可以察覺學生本身對此主題的既有概念。
Bruce（2000）認為：簡單的 POE 步驟可用在非常多的科學學習活動裡，而且它已經 成功地從學齡前的兒童（利用圖畫與交談）進行到大學畢業生。POE 步驟有助於教學者思 考以下幾個方向：
1.它幫助學生放慢腳步反思自己在做什麼，因為書寫 POE 活動單需要時間，而且小組 討論、思考現象發生原因，以及說明理論也都需要時間。
2.寫下預測增加參與的程度。這使得大多數的學生對真實事件更感興趣，特別是當自 己的預測與多數人不相符的時候。
3.POE 步驟為兩人、小組或者整個班級的對話提供很好的開場白，此部份如同與有趣 的學習材料直接互動一樣重要。
4.各種不同的預測、觀察與解釋的步驟成為更進一步探究的基礎，例如：有什麼不同 的事物被觀察到？這個解釋建議何種更進一步的實驗？
5.POE 步驟提供學生學習活動的歷程記錄，不僅可被運用為進一步的研究，學生的書 面資料亦可做為非正式評量的基礎。
同時，Bruce 也提出了 POE 步驟並非隨時隨地皆為最佳的方式，因為當學生預測他們 僅有少許經驗的主題時，他們可能會捲入愚蠢的猜測遊戲中，或者錯以為學習的目的即是 回答出教師心裡的答案，這是教學者應注意的地方。
Palmer（1995）於〈The POE in the Primary School：An Evaluation〉一文中指出，
在小學與幼稚園階段實施 POE 的會受下列因素影響：
1.幼稚園與國小一、二年級的學童仍常處於發展預測、觀察與解釋技巧，因此 POE 提 供的方式，不僅是理解學習內容，也要獲得這些過程技能。相較之下，對國小中、
高年級的學生而言，POE 的價值則是在於理解與確認知識的能力。
2.剛進校園的學童，其口語表達優於紙筆書寫，但典型的 POE 回應是書面方式，而這 可能會導致部份資料蒐集的遺漏。
3.國小的課程綱要建議數種形成性評量的方式，包括觀察與傾聽、結構性晤談，以及 紙筆測驗，但並未提及 POE，所以運用 POE 到這些學習單元中的適合性是可疑的。
4.教師的訓練是決定 POE 成敗的關鍵，但因為不同特定年齡層的學童，需要不同刺激 與挑戰的情境，才能做出立即的觀察，因此教師必須在不同的主題裡，獲取更多實 施 POE 的經驗與技巧。
葉辰楨（民 89）運用 POE 設計的教學實例，而提出了 POE 模式，對課堂教學獲得的改 進如下：
1.提升學習者觀察與表達想法的能力。
2.幫助教學者了解學習者的先前概念。
3.有助於教學活動與生物概念之整合。
不過葉辰楨亦指出在設計與實施 POE 教學策略的過程裡，應注意以下三點：
1.對於問題情境之敘述應具體明確。
2.鼓勵每位學習者均表達自身的想法。
3.考量由全班討論獲致的結論來延伸之後的教學，並進行相關概念的整合。
邱彥文（民 90）利用 POE 教學策略於國中理化課程中，而提出實施 POE 教學具有下列 的成果：
1.可以幫助教師診斷學生的學習情況。
2.在一堂理化課程中，除了進行一個 POE 活動外，必須增加其他的教學活動，來增進 學生討論，以及師生互動的機會與時間。如此一來，教師就可從學生的回應中，進
一步進行教學反省與改進。
3.可以幫助教師反思教學理論，刺激教師的專業成長，並將這些收穫落實於教學實務 裡。
4.學生對於 POE 的學習情境持正向看法，他們喜歡這樣的活動，並認為此活動有助於 理化的學習，且可刺激思考與學習之進行。
5.研究者設計之 POE 學習情境，對於提升學生的好奇心與增進知識的應用性方面，仍 有待改進。
6.縱使學生發現前後的說明不一致，由於其解釋與協調的能力仍不足，此時教師應予 以協助。
（四）POE 與其相關理論
邱彥文（民 90）表示 POE 是植基於建構主義精神的一種教學策略，它讓學生有更多的 空間去建構自己的想法與理解過程，是可探測學生先前概念與增進學生對所學概念之了解 的良好工具。
Ausubel 之有意義的學習理論強調學習者先備知識的重要性（蔣盈姿，民 93），而 POE 的設計理念與之相符。POE 活動的預測部份，讓學生以先備知識為基礎，提出支持其預測 答案之理由，而在觀察之後，針對預測與觀察結果之間的不一致進行調適，調適的過程即 是以舊有的知識結構透過含攝作用（subsumption）將新的概念予以吸收，才可產生有意 義的學習。
Liew & Treagust（1995）的研究顯示，要讓學生的概念發生改變是困難之事，但陳 沛瑩（民 93）表示 POE 的教學策略可符合概念改變的四個條件，茲敘述如下：
Liew & Treagust（1995）的研究顯示，要讓學生的概念發生改變是困難之事，但陳 沛瑩（民 93）表示 POE 的教學策略可符合概念改變的四個條件，茲敘述如下：