POE 策略

這兩個教學建議，細看之下，跟 POE 活動有異曲同工的效果，所以本推理 實驗，也結合 POE 活動，以期能探討國小四年級學童在電磁鐵推理實驗中所使 用的推理類型及其推理過程。

第四節 POE策略

一、POE的起源

1981 年 Gunstone 和 White 發 展 出 POE 策 略 ， POE 策 略 是 改 良 自 美 國 Pittsbrgh大學 Champaghe、Klopfer 與 Anderson 在1980年 為了探討大一學生 古典力學而設計的DOE（Demonstrate,Observe, and Explan）策略。DOE策略，

也稱做概念晤談教學策略，此種晤談是由晤談者事先設計示範實驗，要求學生 預測示範實驗可能發生的現象，並說明理由，接著由晤談者進行實驗，請學生 觀察並指出觀察的結果和預測之間的異同，並由學生再次提出解釋。晤談者在 整個過程中針對被晤談者的回答作澄清、追問，直到了解學生的想法為止（王 淑琴、郭重吉，1994）。

二、POE的意義

POE策略是依照Predict (預測)-Observe (觀察)-Explain (解釋) 三個步驟，在

實驗情境中讓研究對象對實驗結果進行預測，並說明支持預測的理由，隨後觀 察實驗過程與結果，最後對其觀察結果與先前預測的不一致處，作出適當的解 釋。本研究中所使用的POE策略，只是一種探討學童推理歷程的方法，而不是 一種教學策略。

三、POE的目的：

Bruce（2000）認為POE策略可以成功地應用在幼稚園階段到大學的科學學 習活動，它可以幫助我們思考以下幾個面向：

（一）在POE過程中，因為寫字、討論都需要時間，可讓學習者真正的充分 去思考、反省他們正在做什麼？想什麼？

（二）寫下預測這個動作會讓學習者對真實事件更有興趣，並且提升學習者 的參與感，尤其是當自己的預測與多數人不一致時。

（三）POE活動為教學提供一個很好的開場白，為將來的互動開啟對話之門。

（四）在真實事件進行的過程中，能提供學習者作為進一步探究的基礎。

（五）POE活動中學習者的歷程記錄能作為進一步研究的基礎，書寫資料也 能作為非正式評量的基礎。

四、POE策略的實施過程

POE 策略的實施過程主要包含下列三個步驟（White & Gunstone, 1992）：

（一）預測（Prediction）：在進行 POE 策略之前，為了要讓全部的學生在預 測活動之前能充分了解狀況，所以允許學生提問相關問題。接下來要讓每個人 提出預測及所持的理由，這可以寫在事先準備好的活動單上，或者採取開放式 的口語問答，讓學生用自己的想法自由發揮。學生在觀察之前必須完成這些工 作的兩個理由是：

1.全部學生必須決定運用何種適當的知識，來回答問題。

2.因為他們要持續的書寫和思考，所以都不會錯失對事件的觀察。

（二）觀察（Observation）：在 POE 教學策略進行時，必須要求全部的學生

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寫下個別的觀察紀錄，根據經驗顯示，不同的學生在相同的活動中，會看到不 同的現象。因此在觀察的同時，如果沒有要求學生立即記錄所觀察到的現象，

有些學生很有可能會因為他人的看法而改變自己的觀察記錄。「主動探索與研 究」能力的培養當中提到，整個學習的活動，均應建立在對自然現象的好奇及 意圖探究其真相的基礎上。運用觀察、收集資料、比較、分類、統整、歸納、

研判、推理等科學方法以獲得知識和技能。使每進行一個單元的學習，都能增 進其對科學方法的應用能力。而其在中年級有三大能力指標：1.常保持「真的 嗎？」來探詢事物，並求合理答案。2.探索一個現象時，能觀察變化的過程、

思考其可能原因。3.善用五官觀察，察覺事象具有可辨識的特徵和屬性。這三 大能力指標也能應用在 POE 的觀察活動上。

（三）解釋（Explanation）：當學生預測與觀察到的現象不一致時，此步驟就 是要讓他們協調預測和觀察現象兩者之間的矛盾。這個部分對於學生來說，是 困難且具有挑戰性的，此時老師的工作就是鼓勵他們盡量思考各種的可能性並 提出可能的解釋 。老師的鼓勵對學生很重要，因為在這步驟當中，學生所提 出的解釋會大量的呈現出他們對於科學概念的理解情形。

五、POE 策略實施原則

下列原則可以做為實施 POE 策略時，選擇適合活動的考量 (White & Gunstone,1992)：

(一)要提供一個可讓學生預測，而且能進行個人理解的情境或實驗，如果只 是純粹猜測的預測是沒有價值的。

(二)要提供給學生真實的情境與問題，才有助於 POE 的效果；否則至少也要 提供給學生一些支援的線索或說明。

(三)要讓學生能直接進行觀察，也就是觀察的實驗結果必須是清晰可見的。

(四)可以採取勾選的方式，提供幾種可能的情境讓學生預測，或是採取開放 性的回答模式，讓學生自由表達想法，提出支持預測的理由。

六、POE 的實徵研究

White 和 Gunstone（1992）已經將 POE 策略發展成為一種能夠有效引發學 生想法並且能夠促進學生進行討論的策略。White（1988）宣稱有一種研究模 式為提出一個假設以及讓此假設為真的理由，最後蒐集相關的資料和學生討論 的結果進行研究，POE 策略就是奠基在這種研究模式上。學生會預測示範實驗 的可能結果並且討論出支持其預測的理由，然後觀察示範實驗，最後解釋預測 與觀察之間的不一致。這幾十年來也有許多關於 POE 的實徵研究，茲摘錄以下 數篇，一一描述。

Palmer（1995）讓六十位職前教師對國小學童實施POE以及從學童的回應 來評估POE。研究結果顯示，職前教師對於POE的評價是正向的，國小學童對 於POE的反應是熱衷的。另外，在教學的過程中，教師也可以藉著POE辨別國 小學童的科學理解和過程技能的發展，也可以藉著POE確認學生的知識和對科 學概念的理解，所以POE是一種適合應用在國小科學的教學策略。此外，職前 教師認為POE是一種非常有效的教學策略，特別適合用於物理教學。Tytler

（1993）也指出POE策略已成功地應用在國小課程的教學上。Fekete 和Walker (1997)利用熱力學網路教學POE資料庫，探究大學生對熱概念學習之準實驗研 究。結果顯示，學生認為POE策略活動是一個有趣的、是有收穫的並且會引發 思考的活動。Bullock（1999）探究POE策略對學生的影響：發現學生在學習歷 程中的學習動機是高的；學生提出更多的回應。邱彥文（2000）探討教師如何 在國中理化課進行POE教學，並評估其成效及可能之相關影響因素。研究結果 指出POE幫助教師診斷學生的學習狀況，幫助教師反思教學理論、促進教師的 專業成長。學生對於POE的學習情境持正向的看法，他們喜歡這樣的活動，認 為這樣的活動對理化的學習有幫助，可以刺激思考與學習的好奇心。從以上實 徵研究可以發現POE策略可以引發學生的學習興趣，也就是引起學生的學習動 機。

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Gunstone 和White (1981)以POE策略探究學生對重力及相關力學概念的 瞭解。Liew 和Treagust (1998)為了探討POE策略對於診斷學生對於科學概念的 理解之有效性，以及判定學生學習成就的等級，對9到12年級的學生進行POE 教學，研究發現教師可利用學生的另有概念來了解學生的學習情形，以及設計 教學活動來促進學生在科學學習的成效。葉辰楨（2000）運用POE策略於教學 中，發現國一學生對於「提昇學習者觀察與表達想法的能力」、「幫助教學者了 解學習者的先前概念」、「有助於教學活動與生物概念之整合」等三方面可獲得 改進；並針對POE教學策略提出建議：「敘述應具體明確」、「鼓勵學習者表達想 法」。林鼎富(2002)利用紙筆測驗和POE晤談，探討國小三、六年級學生學生對 靜磁概念的理解情形、另有概念及其成因。陳淮璋(2002)利用問卷調查及POE 晤談探討國小四、五年級學生在水溶液概念的認知情形、迷思概念和迷思概念 的來源。蔣盈姿（2004）以POE策略及晤談探究學生對於物質可燃性之另有概 念及其可能的影響因素。發現學生對物質可燃性概念呈現多樣化及經驗導向等 特徵。吳穎沺（2003）結合POE（Predict-Observe-Explain）教學策略和「衝突 圖」策略對國小五年級學童實施為期三週的「電與磁」單元的建構主義式科學 學習活動，研究結果發現在經過建構主義式學習活動之後，學童會獲致較佳的 科學學習成果，而且這樣的教學活動設計可以促進學童的科學概念學習與意義 建構。張麟偉（2005）以行動研究的方式探討結合科學寫作與POE教學策略探 究國小學生電磁鐵概念之學習，並研究學生在此種教學模式中，學生概念學習 的歷程，以及教師教學的歷程。研究對象為研究者教學的六年級某班學生共28 人並分析學生在實施結合科學寫作與POE的學習歷程及教師專業成長。研究結 果發現：學生在「電磁鐵」的概念學習上，存有一些另有概念。而在此種教學 模式中，可以引發學生的原有概念，並促進概念學習。王玉龍(2006)運用POE 策略，探究國小六年級學生對於色光的另有概念及概念改變歷程。結果發現研 究對象對於色光普遍存有另有概念。從以上實徵研究可以發現POE策略可以協

助教師了解學生的先存概念或另有概念。

Searle與Gunstone (1990)使用以建構主義學習觀為基礎的教學策略來達成 7位學生在力學單元的概念改變的行動研究，而這個教學策略就是POE教學模 式。洪淑淩（2006）以POE 活動，探究16位國小自然科教師的色光概念及概念 改變歷程。顯示受試教師在POE 活動之後，出現概念改變的情形。陳勇昌（2008）

運用POE策略，探究25位國小職前科學教師的色光概念，以及他們在POE活動

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