POE策略

1980 年美國 Pittsburgh 大學 Champagne、Klopfer 和 Anderson 設 計了「DOE」(Demonstrate-Observe-Explain)，DOE 的主要目的是希望藉 由此一晤談策略來探討學生的相關概念。這策略分為幾個部分，先對學生 實施紙筆測驗，接著由教師示範實驗活動讓學生進行實際觀察，最後則由 學生回答測驗上的問題並提出說明（Champagne, Klofer & Anderson, 1980），當時有些 DOE 的測驗會要求學生於觀察之前先對實驗的結果進行 預測。

王淑琴（1993）將 Champagne、 Gunstone 和 Klopfer(1985)等人發 展的 DOE 概念晤談教學策略的實施方法整理如下：

（一）裝置好一系列的示範實驗儀器，並說明所用到儀器之操作方法。

（二）請學生預測示範實驗可能發生的現象，並且說明他們之所以如此預 測的理由。

（三）在未觀察實驗示範前，讓學生看其他同學所作的預測及解釋，並請 學生指出他人的答案中是使用到哪些概念。

（四）請學生比較自己的想法和其他同學想法異同之處。

（五）施測者進行示範實驗，要求學生仔細觀察，並將他們的觀察描述出

（六）請學生討論他們所作的預測和觀察到的現象有何不同之處。

（七）進一步也可讓學生親自操作實驗，描述他們所觀察到的現象，並請 他們再次提出解釋。

Gunstone 和 White (1981)發現讓學生進行「預測」的活動，除了能 提高學生的學習動機；其預測的理由也反映出學生原本的認知結構。所以 他們認為「預測」對於瞭解學生概念及提升教學成效十分重要，基於上述 理由，便將 DOE 策略改良為 POE 教學策略，以期提高教學效益。White 和 Gunstone (1992)提出了 POE 策略運用於探究學生概念之改變，其策略的 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，學生去描述觀察到的結果。

（三）解釋：由學生解釋他的預測和觀察結果之間的矛盾，通常他會遇到 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。

因此，DOE 教學策略雖然與 POE 教學策略相當類似，但也不全然相同，最 主要的差異點在於 POE 教學策略較為強調預測這一階段的重要性，但 DOE 教學策略則否。

二、POE 策略的目的

教育的重要目的之一，是要讓學生學會如何運用學來的知識，去解釋 事件與經驗，在課堂中「問問題」是一種常見的策略，其目的就是要檢視 學生應用知識的情形，而 POE 則是一種對應用知識能力的測量(White &

Gunstone,1992)。因此 POE 比「問問題」更為直接，當我們在提問問題時，

很可能我們的問題之中就會含有對答案的暗示。對學生來說，他的學習也 只是重複操作某一概念來對教師所提的問題做出解釋，這樣的情境學生根 本不需思考。但 POE 所強調的「預測」的部份，與問問題相比，更能讓學

生運用知識去做推理，使用推理去做出解釋，也經由推理讓我們更能了解 到學生所學的知識是如何被運用在真實的情境之中。

葉辰楨(2000)認為，運用 POE 模式，由於作「預測」較少受到「什麼 是正確答案？」的想法影響，運用此一策略，也可使得低成就以及平時不 善表達的學習者較能在教師與同儕鼓勵下發言；而在實驗活動中使用 POE 模式，學習者參與課程和投入的程度亦有所提昇。例如「不同重量的兩個 球，在同樣高度下，哪一個先落下？」這種一般性的問題，在 POE 的過程 中，學生也較有可能以實際觀察到的現象，去評估所學的物理知識如何運 用到真實的情境中(White & Gunstone, 1992)。

李家銘（2001）也發現低成就學生在進行實驗時，由於其實學習成就 就及學習態度的影響，通常只是動手操作而沒有進一步的動腦思考。但若 使用POE策略來進行教學活動，他們的電學概念會有明顯進步，其中最有 意義的是「預測後的解釋和觀察後的解釋」，因為這樣的解釋行為讓學生 會動腦思考問題的答案並評價自己的概念，進而增進學習的成效。

POE 最重要的關鍵是讓學生自己決定推理、預測、解釋所抱持的理由，

在許多活動的經驗中，學生經常由日常經驗或是以曾學過的知識去支持他 們的理由，甚至應用跟科學家相異的觀念去解釋現象。這說明了 POE 比一 般的策略更能探測學生用來解釋科學現象的信念(White & Gunstone, 1992)。

三、POE 策略的實施

Bruce (2000)的研究顯示，許多不同概念、不同階段的科學學習活動 中、都可以運用 POE 策略來作為學習策略，同時 POE 策略也可以很成功的 應用在從幼稚園(利用繪畫與交談)到大學前後的課程，它可以幫助我們思 考幾個方向：

（一）當課程中所學習的是學生有共同興趣的學習材料上，POE 策略提供 科學課程或課堂討論一個很好的導引。

（二）POE 策略可以讓教學者能觀察學生活動的歷程，作為進一步研究、

改進寫作能力或形成性評量的基礎。

（三）由於書寫 POE 活動單需要時間，所以它可以讓學生放慢腳步去思 考，他們正在做什麼？想什麼？因為學生必須去思考這些有趣的現 象與可能的理論來加以解釋。

（四）「預測」這個動作會增加學生的參與感，這會讓大部分的學生對於 真實的實驗現象更有興趣，特別是當學生自己的預測與多數人的預 測不同的時候。

（五）POE 策略的相關教學活動可以成為學生進一步探索科學原理的基 礎，例如觀察到的現象有何差異？實驗可以提供哪些解釋？

然而，Bruce (2000)也提到如果 POE 活動的主題是學生較少經驗的主 題，當要他們進行預測時，學生可能會任意猜測，誤以為學習的目標就是 要回答出老師們心中持有的答案，這是需要特別注意的地方。

「預測－觀察－解釋」是晤談策略的一種延伸（邱美虹，2000），是用 以探測兒童應用知識能力的測量工具，藉由對研究對象完成此三步驟的過 程來探究受試者對概念的想法與概念改變的歷程。

邱美虹（2005）接著更提出 POE 實施步驟如下：

（一）首先向學生說明實驗程序，並讓學生觀看實驗裝置，接著請學生就 所看到的預測將會發生的結果，並寫下何以會如此預測的理由（也 可以利用小組討論，讓他們分享彼此的看法）。

（二）進行實驗，並請學生觀察現象是否與預測的情形符合。

（三）無論是否符合，請學生應提出解釋的理由。

一開始要進行 POE 策略時，需確定所有的學生都知道他們要作預測，

這時可以允許學生詢問各種問題，讓他們在預測活動進行之前瞭解狀況。

接下來非常重要的是，讓學生指出他們的預測以及支持預測的理由，這可 以在一張準備好的活動單進行，或者以開放的形式讓學生用自己的話自由 發揮；在開始觀察之前，務必要讓學生做好這些工作。有兩個理由可說明 為何學生要在觀察前完成此工作(White & Gunstone, 1992)：

（一）每個學生都要表明自己採用何種適當的知識立場，並加以運用。

（二）每個學生都不會錯失對事件的觀察（因為學生仍處在思考或書寫狀 態中）。

當活動進行的時候，要求學生寫下他們觀察到的現象，根據經驗，即 使相同的活動，不同的學生常會看見不一樣的結果，如果沒有要求學生即 時寫下他們所看到的現象，他們很可能因為別人的說法而改變自己的看法 (White & Gunstone, 1992)。接下來的步驟是讓學生協調在預測與觀察到 現象之間的差異處，對於學生來說這很困難，教師這時候的工作就是鼓勵 學生思考各種的可能性。鼓勵是很重要的技巧，這時候學生提供的解釋說 明通常都透露許多他們的瞭解狀況，而這些解釋跟說明正好提供機會給教 師來瞭解他們理解的情況。

Fekete 在 1995 至 1996 年間於澳洲雪梨大學(Sydney University) 物理教育研究群(Physics Education Research Group)進行一連串的熱力 學教學改革，提出教師仍為傳統課室教學為中心，學生沒有機會對於他們 原有的概念進行批判思考，研究團隊覺得應該提升學生互動的時間比，營 造一個適合學生的授課環境。於是 Fekete 等人在課堂的講演中加入了 POE 的策略，並利用更多的小組討論機會、網路媒介、相關圖書研究、光碟、

照及影片等資源讓學生有更多參與機會；結果發現學生的評量成績逐漸提 升，而且學生們對於這樣的互動表示更能夠引起他們的學習動機與參與 度，同時也可以學到更多；Fekete 表示，在這樣的情境下，學生學習的 自主性提高，課堂上有更多的互動產生，他都更積極的回答老師們所提出 的問題(Fekete, 1997)。由此可見，POE 策略也能幫助學生提升學習的興

趣。

進行 POE 活動時，對於預測-觀察-解釋的每一個步驟，教師需運用適 當的引導及發問技巧，鼓勵學生清楚的表達自己真實的想法，而且每一個 步驟也應預留充分的時間讓學生確實完成，如此才能有效達到設計 POE 活 動的目的。

四、POE 策略的原則與優點

White 和 Gunstone（1992）提出在選擇適合的事例來實施 POE 時，

基本上要考量下列原則：

（一）教師可以提出幾種可能的情況讓學生做預測，讓其利用選擇或勾選 的方式或者採用開放的反應模式，讓學童能充分表達自己的想法。

（二）實驗結果必須是清晰可見的，也就是說要能讓學生能夠直接進行觀 察，欲觀察的實驗結果必須是清晰可見的。

（三）要提供真實的情境與問題給學生，才有助於 POE 的效果，否則至少 要提供學童一些支援的線索或說明。

（四）POE 活動的主題要提供學生一個能以個人理解進行推理預測的情境

（四）POE 活動的主題要提供學生一個能以個人理解進行推理預測的情境