지구온난화와 같은 환경 문제에 대한 올바른 인식을 위해서는 과학적 이해가 기반이 될 필요가 있다. 본 연구에서는 지역 수준의 영재교육원에 있는 중학교 과학 영재 학생들을 대상으로 지구온난화로 인한 해수면의 높이 변화에 대한 문제를 POE 방식으로 해결하도록 하고, 그 과정에서 나타난 학생들의 설명의 특성을 유형화하였다. 분석 결과, 학생들의 설명 방식은 다음과 같은 5가지 유형으로 구분할 수 있었다. 첫째, 예상, 관찰, 설명이 모두 과학적으로 적절한 유형, 둘째, 결과는 적절하게 예상했으나 그 이유가 과학적으로 적절하지 않아 오개념이 유지되는 유형, 셋째, 예상과 관찰 결과가 서로 다른 것으로부터 과학적 개념 변화가 일어나는 유형, 넷째, 예상과 관찰 결과가 다름에도 불구하고 과학적 개념 변화가 일어나지 않은 유형, 다섯째, 부적절한 관찰이 적절하지 않은 예상을 지지하여 개념 변화가 일어나지 않은 경우였다. 이를 통해 과학적 증거에 기반한 환경교육에 대한 교육적 시사점을 논의하였다.