POE 策略

White 和 Gunstone（1992）提出（Predict-Observe-Explain）策略，是用 來探測學生概念的一種三合一策略。首先學生要先預測某件事情的結果，並且確 認 好 他 們 的 預 測 ； 接 著 學 生 描 述 他 們 所 看 到 的 現 象 ； 最 後 學 生 必 須 協 調 (reconcile)介於預測與觀察之間的衝突。而 POE 策略主要步驟有三：

一、預測：學生運用其原有的知識去預測一個事件的結果，其預測必須要 有其支持的理由，才能提出。

二、觀察：在事件完成之後，學生去描述這事件的真正結果。

三、解釋：學生要去解釋他的預測和真實結果之間的矛盾，通常他們會遇 到困難，教學者要鼓勵學生去考慮所有的可能因素；此時的鼓 勵是重要的，因為學生在這個步驟中會展現出他們對於事件的 理解。

POE 最重要的關鍵就是要讓學生決定出最後的理由，在許多活動的經驗中，

學生經常由日常經驗去支持他們的理由，或者應用跟物理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）。

White 和 Gunstone (1992）曾以 POE 型式為研究工具，研究學生在力學概念、

熱學概念以及 Piaget 的體積保留概念，結果顯示：POE 能夠有效而深入探索學生 的迷思概念。同時在許多的實徵研究中也發現，POE 對於概念學習具有重要的助 益。例如 Palmer (1995)曾以 POE 技術釐清小學生的科學知識以及探究對於概念 的理解，研究結果顯示：學生熱衷於此種技術，POE 是一種適合於教師了解學生 概念的技術。Liew and Treagust（1998）針對澳洲的學生進行五個不同的 POE 教學，前兩個在於瞭解 11 年級學生的先前想法、信念及對概念的回應；第三個 在於瞭解不同年級（9、10、12 年級）學生對同一概念的理解情形；第四個是診 斷一位 10 年級學生之認識論與本體論的理解；而第五個在於呈現所有學生的學 習進展。研究發現 POE 有助於診斷學生對科學概念的理解，對於確認教師的教學 或學生的學習成效，POE 也是一個有效的記錄方式。葉辰楨（2000）曾運用合作 學習的教學法進行國一生物科的教學，採用 POE 的策略設計了四個教學活動。研 究結果發現，運用 POE 模式後，在教學上獲致的改進包括：提昇學習者觀察與表 達想法的能力、幫助教學者瞭解學習者的先存概念、有助於教學活動與生物概念 之整合。

POE 除了能診斷學生的另有概念，也能廣泛運用在科學教育上，是一項可以 協助教師瞭解學童的先存概念、促進學童科學學習的有效教學策略，張宗義 (2003)研究學生在「水溶液概念理解」測驗中做答情形，發現經過 POE 教學後，

學生對水溶液概念學習有明顯的助益，且低成就學生在 POE 教學後最易產生概念

完全改變類型，顯示迷思概念越多，經過 POE 教學概念衝突的情形越明顯，改變 原有的迷思概念越容易；中、高成就學生經過 POE 教學後最易產生概念增加性的 改變類型，顯示中、高成就學童最能進行概念的再建構，而達到有意義的學習。

陳雅麗（2003）亦針對熱學的相關概念，自行發展出適合的 POE 教學策略，就國 小五年級學生可能的迷思概念及其衍生的概念改變情形，加以分析探討，並藉由 實施的成效來突顯 POE 教學策略的價值。邱彥文（2001）針對國中理化課程的單 元，利用 POE 的理論與策略設計一系列可以觀察的實驗，配合教學進度實施了五 次 POE 的教學活動。研究發現，個案教師漸能熟練 POE 教學，並加以應用作為教 學評量的策略；學生也認為 POE 活動對理化的學習有幫助，並且可以刺激思考與 好奇心。

POE 除了是幫助教師了解學生概念學習的有效教學策略之外，由於在學生在 進行 POE 活動時，會有預測及解釋的過程，教師能從過程中了解學生推理的過程。

張榮裕 (2006)曾以 POE 策略為基礎，利用個別晤談方式，探究國小六年級學童 對齒輪操作的推理過程，並分析其推理表徵之類型。結果顯示六年級學童對齒輪 的操作可歸納為三種推理表徵類型，包含以現象為基礎的推理有「視覺觀察」和

「自我的焦點」等；以關係為基礎的推理有「多重概念想法」、「連結關係」、「排 列關係」、「數量比例」、「因果推理」和「歸納原理」等；以模式為基礎的推理有

「日常生活的現象法則」、「擬人法」、「套用原理」等類型。在推理判準的發展歷

程中，有人堅持正確或錯誤的推理判準，有人則會改變原有的推理判準。姚志宗 (2006)以 POE 策略，探究 35 位六年級學生在「月相類比模型」中使用的推理技 巧、概念改變以及概念發展的歷程。結果發現學童在「月相類比模型」中進行預 測時傾向於使用演繹和類比推理；當學童進行觀察和解釋時傾向於使用歸納推 理，而且發現：一、學童歸納出非科學概念；二、類比推理能做出正確預測，但 未必產生概念改變；三、演繹是在驗證暫時性理論。

綜合以上的論述，顯示 POE 策略在學童科學學習及概念學習上是一項有效的 教學策略，同時 POE 強調預測和解釋的重要性，學生學習不再是死記知識，而是 要能思考如何對衝突提出合理的解釋，此一思考歷程便會產生推理過程，故本研 究擬以 POE 策略作為主要的研究方法。