POEC 教學策略

個趣味實驗結束之後，雖然有讓學生進行解釋，但並未作整個單元概 念的統整。

故本研究以運用概念衝突的 POEC 教學策略，由預測與觀察結果 間的異同，讓學生進行解釋，最後由教師作引導，協助學生歸納整個 單元的概念，以加深學生的印象，希望能達到反應速率概念的學習成 效。

綜合上述，本研究統整成以下 12 個概念進行研究：

1.反應物的顆粒大小(接觸面積)對反應速率的影響。

2.反應物的顆粒大小(接觸面積)對生成物產量的影響。

3.反應物的濃度對反應速率的影響。

4.反應物的濃度對生成物產量的影響。

5.反應物的量(體積)對反應速率的影響。

6.反應物的量(體積)對生成物產量的影響。

7.反應物的溫度對反應速率的影響。

8.反應物的溫度對生成物產量的影響。

13 9.催化劑的有無對反應速率的影響。

10.催化劑的有無對生成物產量的影響。

11.催化劑的量(質量)對反應速率的影響。

12.催化劑的量(質量)對生成物產量的影響。

探討比較 POEC 教學策略與傳統講述式教學，在反應速率單元，

對學習成效之影響。

第二節 POEC 教學策略

關於概念的改變，Posner, Strike, Hewson, Gertzog (1982) 提出四 個條件：

1.必須讓學生不滿足於現有的概念

2.對於新的概念，必須讓學生可以理解。

3.新的概念必須是合理的。

4.新的概念必須能解釋更多現象。

此種利用引起學生先前概念，製造概念衝突的情境，來讓學生改 變原有概念的策略有很多種。具備預測(Prediction)-觀察(Observation)-解釋(Explanation)的 POE 教學策略即是其中一種。此一策略源自於

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Champagne、Klopfer、Anderson(1980)所發展設計的 DOE 策略 (Demonstration-Observation-Explanation)，用於探討學生對於古典力學 的想法，首先讓學生進行紙筆測驗，接著由教師進行示範實驗

(Demonstration)，並讓學生進行觀察(Observation)，最後讓學生回答測 驗的問題並提出解釋(Explanation)。

而 Gunstone 和 White(1981)研究發現，若讓學生在觀察活動之前 先進行預測(Prediction)，不僅可以呈現學生的認知結構，又可以提昇 學生的學習動機，因此將 DOE 策略改良為 POE 教學策略，其主要步 驟有三：

1.預測：由教師提供一個情境給學生，讓學生運用原有的知識背景進 行預測，並寫下預測結果及其理由根據。

2.觀察：進行實驗操作，讓學生從操作中觀察，並將實驗結果記錄下 來。

3.解釋：讓學生就先前預測的結果與觀察到的結果，比較異同提出看 法並解釋。

而 POE 教學策略的進行，必須在活動之前，先讓所有學生都了 解接下來要進行的預測活動，並且可以讓學生詢問問題，以確保學生

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了解活動狀況。接著再提出問題，讓學生對於情境進行預測，並寫下 預測結果及其理由根據。而觀察活動中，必須讓學生即時寫下自己的 觀察結果，以免因為每個學生觀察的差異而相互影響，導致改變自己 的想法與觀察。最後，在比較、解釋預測與觀察的差異時，此步驟對 學生較為困難，教師可以多鼓勵讓學生思考各種可能性，並讓學生記 錄下來，提出其解釋。

國內外對於 POE 教學策略的研究論文相當多，針對部份國內相 關研究論文整理如附錄一。

由相關論文中，不少學者對 POE 教學教策略提出修改，例如：

許良榮(2005)提出序列性 POE(S-POE: Sequential

Predict-Observe-Explain)實驗設計，即是以 POE 教學教策為基礎，設 計一連串具有相關性的實驗，每次實驗只改變一個變因，以相同的科 學概念涵蓋其現象的解釋，以達到學生科學解釋融貫性的目標。本研 究即採此精神，由研究者自行設計實驗裝置與器材(詳見附錄二-實驗 器材裝置照片，附錄三-反應速率實驗紀錄)，利用同一套裝置，改變 操縱變因以探討影響反應速率的各項變因。

邱美虹(2005)提出 POEC(Prediction 預測－Observation 觀察－

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Explanation 解釋－Comparison 比較)教學模式，提倡學生在實驗觀察 後，不管實驗結果是否與預測相同，皆請學生提出解釋，之後再將觀 察結果與先前之預測作一比較，然後作出結論。但是，本研究認為此

「比較」的過程可在預測、觀察後，提出解釋前，就可進行。

而李柏欽(2013)運用 POE 教學策略在化學反應速率單元上，其結 果卻未優於傳統教學法。檢視其研究，除了其教學過程不太符合 POE 教學策略的精神外，該研究以 10 個趣味化學實驗逐一探究各迷思概 念，雖然趣味化學實驗可提高學生學習興趣，但是在 POE 教學後並 無歸納整合出完整的概念。

故本研究認為，可將邱美虹(2005)所提出的 POEC(預測-觀察-解 釋-比較)中，將「比較」的程序併入「解釋」的程序中，而增加「結 論」的部份，在各個學生觀察解釋提出推論後，由教師引導歸納出結 論與完整的科學概念，故本研究將 POEC 教學策略的步驟訂為預測 (prediction)、觀察(observation)、解釋(explanation) 及結論

(conclusion)。