POE、S-POE 及相關研究

一、POE 的起源

POE策略源自於美國Pittsburgh大學Champagne, Klopfer & Anderson於1980 年所設計的DOE（Demonstrate-Observe-Explain）概念晤談教學策略的研究工 具。此策略遵循三個步驟：先對學生進行紙筆測驗，再由教師示範實驗活動

（Demonstrate）讓學生觀察（Observe），最後要求學生回答測驗裡的問題並提 出說明（Explain）。後來White & Gunstone（1981）發現若能在活動前先進行預 測的活動，不但能呈現出學生原有的認知結構，也能提高學生的學習動機，因 此便將DOE策略改良為POE（Predict-Observe-Explain）教學策略，以期提高教 學效益。

二、POE 的實施過程與原則

（一）POE 實施過程

可分為下列三個步驟（White & Gunstone, 1992）:

1.預測（Predict）

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先讓學生們知道他們將針對事件或現象進行預測，此部分可利用學習單，

或由教師詢問學生相關的問題，並以開放式問題為主，讓學生用自己的話表 達，提出他們預測的結果及支持預測的理由。進行預測理由的說明可了解學生 現有概念，並可避免學生純粹只是猜測；且由於持續書寫和思考，使他們在接 下來的觀察過程中不至於錯失觀察重點或遺漏自己的意見。

2.觀察（Observe）

確認已完成預測步驟後，即進行實驗活動。活動進行中，學生務必即時表 達出他們觀察到的現象，不同的學生可能會有不同的觀察結果，若沒有即時表 達出觀察結果，可能因別人的因素而改變自己的看法。此外需提供真實情境與 問題給學生，並提供一些支援線索或說明，才有助於POE的效果，且觀察的實 驗結果必須是清晰可見，使學童的觀察是直接可行的。

3.解釋（Explain）

這個步驟對學生而言是比較困難的，他們必須去協調預測結果與實際觀察 間的差異性或衝突，因此，教師應多加鼓勵，刺激學生思考各種可能性，並請 學生提出他們的說明或解釋，以顯示出學生對於概念理解的情形。

（二）POE 實施的原則

1.要提供學生一個可以預測，並能以個人理解進行推理的情境或實驗，若純粹 只是猜測，是沒有任何意義的。

2.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 生一些支援的線索或說明。

3.要讓學生的觀察是直接且可行的，意即觀察的實驗結果是清晰可見的。

4.可以利用勾選的方式，提出幾種可能的情況讓學生做預測，或者採用開放的 反應模式，讓學生自己表達想法（1-4 引自許良榮，2005）。

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5.POE 活動設計時應以學生觀點為出發點，選擇與學生相關情境（Liew &

Treagust, 1998）。且活動設計，必須將學生的先備知識考量進去，使學生有足 夠的理論基礎可以加以運用，且當學生預測的結果與實際狀況不同時，也有 足夠的理解及能力去協調所有預測與觀察之間的衝突與不協調（黃誌良，

2006；邱美虹，2000b）。

此外，為了避免POE實施過程易產生的錯誤及了解學生的迷思概念，有學

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三、POE 的意義與優點

（一）POE 的意義

由發展出POE的學者White & Gunstone（1992）的研究可知：此策略的目 的在於瞭解學生在某一情境下如何去運用既有的知識和概念去預測、描述與解 釋所看得到的現象。藉由實際發生的真實情境來了解學生的認知結構及應用知 識的能力，與傳統測驗相比，POE策略更能檢測出學生原有的概念與類型，因 為學生是以日常生活經驗去描述他們所預測的理由，並以自己原有的知識進行 推理（李燕文，2011），因此使用POE策略更能夠名副其實的應用知識 （White

& Gunstone, 1992）。

POE策略在預測階段強調學生提出預測的理由，較能呈現他們的真實想 法，相較於傳統教學中的問答方式，在教學中利用POE教學策略模式讓學生單 獨進行「預測」時，較不會受到正確答案的影響（葉辰楨，2000），邱彥文（2001）

更指出預測步驟能讓老師更明確地瞭解學生如何將知識運用在真實情境中。邱 美虹（2000b）則認為POE教學策略主要是在激發受試者面對個人既有知識架 構與科學活動結果出現不一致時，重新調適與組織，以形成新的知識體系（引 自田佳立，2008）。除此之外，亦能有效引出學生的另有概念，若設計概念衝 突的情境給學生，將有助於其主動建構或重新組合自己的概念，並引發學生的 學習動機與興趣（楊凱悌、邱美虹與王子華，2009）。

（二）POE 的優點

了解POE策略的意義之後，White & Gunstone （1992）亦指出POE策略的 具有下列優點:

1.針對特定的概念，適合用於單一知識概念的本質探究。

2.適合用於診斷性評量與形成性評量，有助於瞭解學生的學習困難。

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3.可以呈現學生本身既有的概念或信念。

4.有助於瞭解學生對於現象與概念之間關係的認知。

5.可以呈現學生對認知衝突時，如何調適。

Bruce（2000）指出POE策略可成功應用於幼稚園到大學階段，有助於我 們思考下列幾個面向：

1.POE 策略進行時，當學生寫字或討論都必須花費時間，它可以讓學生在這個 時候放慢腳步去思索，他們正在做什麼？想什麼？因為學生必須去思考這些 現象與可能的理論來加以解釋。

2.「預測」這個階段可以提升學生對活動的參與感，讓大部分的學生對於即將 發生的真實事件更有興趣，特別是當學生提出的預測和其他人不同時。

3.對於一個設計好的學習教材，POE 策略提供科學課程或課堂討論一個很好的 引導。

4.POE 的活動可以提供學生進一步探索原理的基礎，例如觀察到的現象有何差 異？實驗可以提供哪些解釋？。

5.POE 可以呈現學生教學活動或概念改變的歷程，提供進一步研究、改進寫作 能力或做為形成性評量的基礎。

綜合以上，我們知道POE策略在科學課程中對於了解學生現有概念、他們 如何運用知識及概念改變的歷程是有效的，亦可藉由POE策略，提升學生參與 課程動機及學習興趣，進而達成教學目標。

四、POE策略的相關研究

近年來，國內外有關POE策略的研究，摘錄數篇列舉如表2-5-2，研究顯示：

POE策略實施須符合學生先備知識，藉由設計生活化的問題情境，可促使學生

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的學習和生活經驗相連結（黃萊儀，2012；巫驊軒，2012）；利用POE晤談策 略可探討了解學生科學概念的理解情形，以及促進概念改變（劉芯如，2012；

翁靜婷，2011；林家民，2007）；POE策略應用在教學上不但能提升學生的學 習成效（林如敏，2013；曹永斌，2009；陳釀銘，2009），並對學習有正向幫 助，能激發學生學習動機與興趣（謝佳穎，2011；游岫萱，2009；陳俐娟，2008）， 邱彥文（2001）亦指出POE可幫助老師診斷學生學習狀況，幫助教師教學反省

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S-POE意指序列性的預測－觀察－解釋，其設計方式是利用前後具有關連 性的數個特定事件或現象，要求學生對每一個特定的事件、現象，依序完成對 它的預測、觀察與解釋。

S-POE的活動設計者曾以紙筆測驗的方式施測於自然科學教育系之29位 的大二學生，結果發現到具理工背景的學生對於基本自然現象的解釋說明能力 不足，仍有待加強。本研究則以個別晤談的方式，探索國中生如何以其現有經 驗和知識，呈現出他們的科學解釋，並探討這些解釋說明之間，前後是否達成 一致。

六、S-POE 的相關研究

國內有數篇利用S-POE策略以了解不同受訪者對「大氣壓力、表面張力」

解釋情形的相關研究，列舉如表2-5-3，我們可看到不同年齡層的受訪者對此一 科學概念的預測理由及解釋情形多以不完整、不恰當居多，以大學生為樣本的 研究發現：非理工背景的學生傾向以日常用語來解釋，且預測事實和理由矛盾 人數是大於理工背景的，理工背景者則出現誤用科學術語解釋的情形。在教育 現場所做的研究亦可看出：國小教師和國中學生對此一現象的解釋能力有待提 升。

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