POE 是 Predict-Observe-Explain 的簡稱，是讓學生進行預測-觀察-解 釋三個活動，用以探測學生概念認知情形的一種教學策略。進行 POE 活動 時，事先由教師設計並提供某個情境給學生，請學生預測該情境的結果，
並確認他們預測的理由，隨後進行實驗操作讓學生進行觀察，之後學生描 述他們所看到的現象並寫下觀察的結果，最後，請學生對其所預測和觀察 之間的不一致提出解釋，也就是讓學生協調（reconcile）介於預測與觀察 之間的衝突（White & Gunstone, 1992）。
二、POE 策略的起源
POE 策略是由美國 Pittsburgh 大學 Champagne、Klopfer 和 Anderson 於 1980 年於所發展的 DOE （Demonstrate-Observe-Explain）策略改良而 來。DOE 概念晤談教學策略先是對學生實施紙筆測驗，然後由教師示範實 驗活動讓學生觀察，最後，學生需回答測驗的問題並提出說明，當時有些 DOE 的問題情境會要求學生在觀察該實驗活動之前，先對其實驗結果進行 預測。後來，White 和 Gunstone （1992）發現讓學生進行預測的活動，
其預測的理由能呈現學生原本的認知架構，同時又能提高學生的學習興 趣，所以認為預測對於瞭解學生概念及提升教學成效相當的重要，因此將 DOE 策略設計改良成 POE 教學策略，以期能提高教學效益。
雖然部分的 DOE 策略在進行示範實驗時，會要求學生在觀察之前進 行預測，這與 White 和 Gunstone （1992）所提出的 POE 策略有相似之 處，但是在 DOE 策略中並不強調預測的部分，其重點是放在教師實驗示 範與學生的解釋上；而 POE 策略則是強調預測階段的重要性，且更加重 視預測-觀察-解釋的歷程中，學生觀察後提出的解釋。POE 最重要的關鍵 就是讓學生決定出最後的理由，在許多活動的經驗中，學生經常用日常經 驗去支持他們的理由，或者應用跟科學家相異的觀念去解釋現象，這說明 了 POE 比一般的策略更能夠探測學生用來解釋現象的信念（White &
Gunstone, 1992）。
三、POE 的實施
White 和 Gunstone （1992）提出的 POE 策略，可運用於探究學生的 概念，其實施主要有以下三個步驟：
（一）預測：學生在事件還未發生前，依據自己原有的知識或想法去預測 該事件的結果，其預測必須要有理由支持，才能提出。
（二）觀察：在事件完成後，學生具體描述他們所看到的現象或結果。
（三）解釋：學生之預測與實際觀察結果產生矛盾時，請學生提出此現象 之解釋，調和介於預測與觀察之間的任何衝突。
剛開始進行活動的時候，要確定所有的學生都知道他們要進行預測的 活動，這時可以允許學生詢問各種問題，使他們在預測活動前能充分瞭解 狀況。接下來非常重要的是，讓學生指出他們對事件的預測及支持其預測 的理由，這可以利用一張準備好的活動單進行，亦可採用開放的形式（讓 學生以自己的話語自由發揮），在開始觀察之前，務必要讓學生完成這些 工作。有兩個理由可以說明為何學生要在觀察之前完成此工作（White &
Gunstone, 1992）：
（一）每位學生都要表明自己是採用何種適當的立場，並加以運用。
（二）每位學生都不會錯失對事件的觀察（因為學生仍處於在思考或書寫 的狀態中）。
當活動進行時，要求學生將觀察到的現象寫下。根據經驗，相同的活 動，不同學生的觀察未必相同，如果沒有請學生寫下他們所觀察到的結 果，學生很有可能會因為其他人的看法而改變自己觀察的結果。
最後的步驟是要學生協調在預測與觀察之間產生的差異，對於學生而 言這很困難，所以教師必須適時的鼓勵學生思考各種的可能性。鼓勵是相 當重要的，此時學生的提供的解釋通常都透露許多他們理解的情形。Russell
（1999）認為，在這種模式之下，老師扮演的角色不是領導者，而是指引 學生讓學習變成一個主要事件。
四、POE 的原則
在選擇合適的事例來實施 POE 時，基本上要考量下列幾點原則（White
& Gunstone, 1992）：
（一）要提供學生一個可以做預測，且可以基於個人理解進行推理的情境 或實驗，若純粹僅是猜測，則毫無價值可言。
（二）要提供學生一個真實的情境與問題，這樣才有助於 POE 的效果；否 則至少要提供學生一些支援的解說或線索。
（三）要讓學生的觀察是直接並且可行的，並且所觀察的實驗結果是清晰 可見的。
（四）可以選擇勾選的方式，提供學生幾種可能的情況作預測，或者採用 開放式的反應模式，讓學生自己表達想法。
五、POE 的優點
POE 策略要求學生根據自己原有的科學知識，對一個科學現象進行預 測，然後觀察實驗的進行，再對所觀察到的現象或是結果提出適當的解 釋。過程中，當學生發現原有的認知與科學現象不一致時，便有機會重新 調適與組織，形成新的知識體系，進而產生概念改變。因此，POE 策略具 備下列優點（White & Gunstone, 1992）：
（一）聚焦於特定的概念，可用來探究單一知識的本質。
（二）可以察覺學生本身既有的概念與信念。
（三）可以瞭解學生面對現象與概念之間關係的認知。
（四）可以顯現學生面對認知衝突時，如何去調適。
研究者發現國內外對於 POE 的研究不少，研究的對象從幼稚園的學童 到職前教師都有，研究的層面也遍及課程、教學、評量、概念診斷、師資 培育等向度。大部分的研究者對 POE 教學策略皆持以正向的評價（葉辰 楨，2000； Palmer, 1995）。許多研究也建議 POE 策略除了有助於概念改 變外，在概念教學的歷程中，POE 策略對於學生的學習成效也是有幫助的
（葉辰楨，2000；邱彥文，2000；蔣盈姿，2004；陳志偉，2004；王玉龍，
2006 ；Fekete, 1997；Bullock, 1999； Rusell, 1999）。學生認為 POE 課程 設計是有趣且與生活貼近的（Searle & Gunstone, 1990； White & Gunstone, 1992；Palmer, 1995； Liew & Treagust, 1998）。
六、POE 的相關研究
（一）應用 POE 進行研究的學科概念
POE 已 被 廣 泛 應 用 於 各 種 科 學 主 題 的 概 念 研 究 ， 例 如 Searle 和 Gustone （1990）針對七位大學生，運用 POE 策略設計教學活動，探究大 學生電學的另有概念及概念改變。研究結果顯示，學生要持續進行概念改 變是困難的，但受訪談的學生都強調這樣的課程是與生活相關且有趣的。
王淑琴與郭重吉（1994）運用紙筆測驗與 DOE 示範實驗等方法，探究大 學生在電學方面的另有架構，並依據學生在紙筆測驗和 DOE 晤談中呈現 的概念，歸納出多數學生對電學所持有的另有架構。李家銘（2001）針對 六名國中低成就學生以 POE 教學活動，探究其電學概念發展，藉由 POE 教學活動的實驗操作與現象的觀察，來加強低成就學生的科學學習。研究 結果顯示，個案學生在 POE 的教學情境下，電學概念的學習有明顯的進步。
廖仁宏（1996）以 DOE 晤談與紙筆測驗探究國中生在浮力方面的另 有架構。陳志偉（2004）則以 POE 策略探究 34 位國小四年級學生浮力概 念的學習歷程，研究發現學生在浮力相關概念的學習上，有正向的改變，
而且在過程技能、科學本質、科學態度、思考智能、科學應用與合作學習 等方面，皆有良好的學習成效。
陳淮璋（2002）針對國小五年級學童，利用問卷調查和 POE 晤談，探 究國小學生水溶液方面的認知情形、迷思概念及其來源。張宗義（2003）
以 POE 為教學模式，探究國小四年級學生水溶液概念的改變情況，研究顯 示學生在解釋現象時，會受到先備知識和外觀的影響，同時發現 POE 教學 有助於學生水溶液概念的學習，其概念改變的類型可區分成四類：1.一連 串的改變。2.完全改變。3.增加性的改變。4.雙重建構。許良榮和劉政華
（2004）對小六、國二及高二學生進行 POE 及事例晤談，探討他們的溶解 概念之形成與發展。研究結果發現，學生傾向以「油」判斷物質是否溶於 水，而且年級越高，「學校經驗」之影響越趨明顯。在太白粉項目，學生 傾向以「生活經驗」進行判斷，「學校經驗」次之。在迷思概念形成方面，
學生有過度推論「油、密度與溶解的關係」以及「所有酸溶於水」的傾向。
Liew 和 Treagust （1995）應用一系列 POE 教學策略，進行「熱」及
「液體膨脹」的主題教學，藉以探究 POE 教學策略對於 11 年級學生概念 學習的影響。研究發現學生對於先前的認知架構較難以改變，故建議教師 在教學時，可運用 POE 策略搭配合適的課程進行教學。另外，陳雅麗（2003）
以 POE 策略探究國小五年級學生在熱學方面的迷思概念及概念改變歷 程。蔣盈姿（2004）針對小六、國二及高一學生，以 POE 策略探究學生對 物質的「可燃性」持有之另有概念。研究結果發現，學生確實對物質可燃 性持有些許的另有概念，並且年級越高的學生，其物質可燃性概念受「學 校經驗」影響有越明顯的傾向，此點發現與許良榮和劉政華（2004）的研 究結果類似。
黃雪錚（2004）針對 70 名小二、小四和小六學童，利用 POE 策略探 究國小學童對毛細現象持有的概念。研究發現學童對於毛細現象存有多樣 而不一致的想法，且不同年級學童的概念也有其差異性；部分學童在 POE 活動後，會出現概念改變的情形。
POE 也被應用於色光概念的研究，例如王玉龍（2006）以 POE 策略 晤談 30 位國小六年級學生，探究其色光概念及概念改變的歷程。研究發 現，小六學生對於色光普遍存有另有概念，並且對色光存有多樣而不一致 的想法，60%的學生在 POE 活動之後，出現概念改變的情形。洪淑淩（2007）
針對 16 位國小自然科教師，以 POE 策略探究其色光概念及概念改變歷程，
研究後歸納出七種另有概念的類型，同時亦發現 79%的受試教師，持有色 光的另有概念。
研究後歸納出七種另有概念的類型，同時亦發現 79%的受試教師，持有色 光的另有概念。