一、POE教學策略內涵

POE教學策略是由探究學生理解科學的研究方法演化而來的，建立在觀察滲透理論哲學觀念和建構主義、前概念、概念轉變等教育理論基礎上提出的一種新型演示教學策略。觀察滲透理論認為人們在觀察事物時是受先前存在理論知識和經驗影響的，這種影響會滲透在觀察中。建構主義認為學習者應以自己的原有知識經驗為基礎，根據先前的認知結構主動對外部信息進行選擇、加工和處理，構建自己的理解方式。因此，POE教學策略是關注學生先前經驗、重視概念轉變和知識運用的一種教學模式。POE是Predict（預測）、Observe（觀察）、Explain（解釋）的縮寫，教學過程由這三個部分構成。POE策略的基本程序是：首先設計某一情景，讓學生根據自己已有的知識“預測”會出現哪些現象或結果；其次通過實際操作，讓學生“觀察”出現哪些現象或結果，并記錄觀察結果；如果與預測的不一樣，讓學生“解釋”原因或說出理由。

二、探究問題的提出

最新版《義務教育小學科學課程標準》重新對小學科學課程進行了定位——“小學科學課程是一門基礎性課程”。科學課作為基礎性課程對一個人科學素養的形成有著十分重要的作用。在小學科學課程中探究式是學生學習科學的重要方式，以證據為基礎，運用各種信息分析和推理得出結論，研究成果，接受質疑，不斷拓展和深入是科學探究的主要特點。

凝結現象大多指空氣中的水蒸氣在氣溫降低、空氣濕度增大時容易凝結，比如冬天窗戶玻璃上的水珠、浴室墻壁上的水珠都是凝結現象。其成因是在一定溫度下，當空氣不可容納更多的水汽時，稱為飽和空氣。當飽和空氣中的水汽和溫度相匹配時，不會出現水汽凝結現象，但當空氣達到過飽和狀態時，就會產生多余的水汽并出現水汽凝結現象，這時便會出現一系列的自然現象，如降雨。以教科版小學科學教材為例，在“小水滴從哪里來”這節課中，雖然教師組織學生進行了“放置冰塊的燒杯”的觀察實驗，讓學生進一步認識空氣中的水汽遇冷變成了看得見的水珠，了解凝結的成因，但直接進行觀察實驗，就忽視了學生的前概念，在很多學生已有的生活經驗中，他們見過冰塊在夏天冒白煙，白煙附著的位置也會產生水珠，他們會認為水珠是來自燒杯里的冰塊，而混淆了凝結與升華、融化的概念。這樣不僅無法引導學生用科學知識解釋生活現象，還錯失了培養學生科學素質的機會。

三、POE策略在實驗探究中的體現

1.預測（P）

預測是指在掌握現有信息的基礎上，依照一定的方法和規律對未來的事情進行測算，以預先了解事情發展的過程與結果。

預測：燒杯里放置有冰塊，你觀察到了什么？把外壁的水珠擦干，接著會發生什么？通過預測，打開學生的元認知和增強學生的生活經驗。進一步提出問題：這些水珠又出現了，是從哪里來的？為什么會出現水珠？學生繼續預測，暴露學生的前概念：從燒杯口冒出來的氣體形成的、從燒杯口流出來的水（氣體、液體概念及物質三態變化的相似性混淆）、燒杯滲出來的（錯誤的科學認知）、來自杯外的空氣（但不確定為什么看不見的空氣變成了水珠），為什么空氣變成了水珠，學生進行了再次預測，都是說到與冰有關，但不能準確表述冰是出現水珠的必須條件。這樣充分預測加討論預測，學生就會說出自己的全部想法，同時學生之間的討論和其他預測又增加了他們的新想法或改變了他們原有的想法。教師引導學生分析，將多種預測進行分類后得出：來自杯內和來自杯外。讓學生在接下來的實驗中選擇、加工處理信息時，有了概念轉變的前提，降低了知識混淆的可能性。

2.觀察（O）

觀察是有目的、有計劃的知覺活動，是知覺的一種高級形式，是以視覺為主，融其他感覺為一體的綜合感知，包含著積極的思維活動。因此，稱之為知覺的高級形式。

觀察：要證明水珠來自哪里。要證明預測就要尋找證據，于是這個討論就圍繞如何觀察展開了。得出觀察方案，蓋上杯蓋，擦干杯子觀察：杯內無水珠，杯外有水珠。有學生對杯壁滲出有所懷疑，引導學生思考怎么證明。于是繼續觀察實驗，將紅水滴入燒杯，蓋上杯蓋，擦干觀察。將兩個預測進行了合并觀察，發現沒有紅色的水珠，只有無色的水珠，說明不是來自杯內，也不是杯壁滲出的，而是來自杯外的空氣。這時學生提出質疑，杯外的空氣是怎么變成水珠的，繼續思考如何證明。于是大家的觀察焦點就聚集到了燒杯中的冰塊，有學生提出把冰塊倒掉或再拿一個燒杯不放冰。根據大家的想法，筆者將觀察實驗設計成了兩步：對比空杯和放冰塊的杯，結果發現空杯（無水珠）、放冰塊的杯（有水珠）。這樣通過為預測進行搜尋證據的觀察，在學生的元認知上加入了新的建構，一些偽科學的想法也得以修正了，一切以事實為依據，是科學課程探究觀察的重要原則。

3.解釋（E）

解釋就是在觀察的基礎上進行思考，合理地說明事物變化的原因，事物之間的聯系或事物發展的規律。

解釋：小水珠一共出現了三次，擦干出現、加紅水蓋蓋子出現、對比空杯繼續出現。讓學生在此基礎上思考小水珠到底是來自哪里的，為什么會出現小水珠。學生的已有認知被打破和校正，剛才的觀察實驗沒有找到來自杯內的證據，那一定是來自杯外的空氣。教師適時地引導學生思考杯外看不見的空氣是怎樣變成看得見的水珠的。學生通過剛才的對比實驗進行解釋：空杯不會出現水珠是因為沒有冰塊，放冰塊的燒杯出現水珠是因為冰塊讓燒杯的溫度變低了。教師順勢提出：那我們把冰塊倒掉繼續觀察，看看會發生什么。這時加入一個生成性觀察實驗，為學生的最終解釋做鋪墊，結果發現空杯無水珠，冷杯仍然有水珠。這時學生爭相解釋：有冰塊燒杯是冰的，空氣中的水蒸氣受冷變成水珠，遇冷是空氣中的水汽變成液態水珠的一個條件。那么，生活中我們見到過這樣的現象嗎？學生自主地建構了新的知識經驗：夏天的冰棍包裝袋外、飲料瓶外、清晨汽車的玻璃上、花草上等，一連串的生活現象被科學解釋了。之后，教師在學生解釋的基礎上，告訴學生這是一種自然現象——凝結，空氣中的水汽遇冷形成看得見的小水珠。這時我們再復習一遍最初的預測，得出結論：杯壁是不會滲出水珠的，杯口擦干封蓋的情況下也不可能流出水珠，杯內的水珠是固態的冰融化成了水珠（融化），杯口冒出的白煙是固體變成了氣體（升華），而杯壁外的水珠是空氣中的水汽遇冷形成的（凝華）。

四、POE教學策略的實踐思考

POE教學策略的應用受到了一線教師的廣泛重視，很多實驗探究設計也是圍繞預測—觀察—解釋進行的，但問題出現最多的是在預測—觀察階段并沒有暴露學生的認知沖突就進行了實驗，也就是說學生已有認知暴露的不充分、不顯性。那么，觀察實驗的設計也一定是不全面的，沒有涵蓋學生的原有想法，這是由于教師對“認知沖突是學生思維能力提升的關鍵”理解不到位。認知沖突是指認知發展過程中，原有認知結構與現實情境不符時在心理上所產生的矛盾或沖突。矛盾是事物發展變化的根本原因，外因（教師、教材、環境）是事物發展變化的條件，內因（認知沖突）是事物發展變化的根據，外因通過內因才能起作用。所以，認知沖突這一內因對個體科學知識體系建構起決定性作用。因此，在POE教學策略的實踐運用中，教師要充分在認知沖突的情況下進行思考和實踐，讓學生要充分且真實地參與預測。從相似概念的混淆、錯誤的生活經驗，以及同一問題的不同看法上，教師能夠有針對性地解決學生存在的問題，幫助學生學習科學概念、解釋科學現象，提升他們對小學科學課程的喜愛和參與度，使其建立科學的世界觀。

作者單位 陜西省西安市蓮湖區遠東實驗小學