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素養活動・物理量與單位
單位保衛戰
長度、時間、質量三種卡片，蓋出城堡上的速度、力、功率。把背單位這件苦差事變成桌遊：建設、升級、攻擊、反擊，玩著玩著就記住了物理量之間的關係。為龍騰出版社《物理（全）素養活動手冊》設計的主題 1。
- 52 張長度、時間、質量與萬用單位卡
- 12 個城堡上的物理量
- 2～4 人第一局約 20 分鐘，之後每局約 10 分鐘
- 1 張 1 分越複雜的物理量越高分
教學影片的片段：建設、攻擊與升級。
教學影片
用三種卡蓋出一座城堡
每個人面前一座城堡，城堡下方有 12 個設施：面積、速度、體積、衝量、動量、加速度、壓力、密度、力、功、能、功率。
手上只有三種卡：長度、時間、質量。把卡片放在設施的上排（分子）或下排（分母），組出正確的單位，就蓋好一個設施。
為什麼做成桌遊
背單位很無聊
玩桌遊不會
單位是物理的靈魂。七個基本單位導出所有其他的單位，可是傳統的單位練習既繁瑣又要硬記。
桌遊有一個特性：同一套規則會反覆操作很多次。學生為了贏，一局之內就把力、壓力、功率的單位組了好幾遍，不知不覺就熟了。
- 三種基本單位長度 m、時間 s、質量 kg，其他的單位都由它們組成。
- 分子與分母卡片放上排是分子、放下排是分母，例如速度是上排一張長度、下排一張時間。
- 板子上有提示每一格都畫出需要哪幾張卡，放錯就取消這次行動。
自己蓋一個
用卡片組出物理量
把長度、時間、質量卡放進分子或分母，看看組出來的是哪一個物理量、能得幾分。按「出一題給我」挑戰看看。
把卡片放進分子或分母，組出一個物理量
還沒有卡片
點卡片加進分子（上）或分母（下）
城堡上的設施與單位
物理量與 SI 單位依手冊學習單。衝量和動量、功和能的單位相同，在這裡算同一題。
輪到你的時候
四選一
被攻擊還能反擊
建設
行動手牌＋桌上的牌
至少用一張手牌，加上桌面上翻開的「野外資源」，組成新單位放進自己的城堡，再抽一張牌。
升級
行動手牌＋自己的單位
把手牌加到自己城堡上的單位，升級成更複雜的物理量，例如加速度加一張質量卡，變成力。
攻擊
行動對手的單位－手牌
用手牌「抵銷」對手設施上的卡，抵銷的牌變成野外資源；剩下的卡如果能組成城堡上的設施，就搶到自己的城堡。
反擊
被攻擊時手牌＋被搶走的單位
被攻擊的人可以馬上反擊，把被搶走的單位再組成新單位搶回來，而且可以一直反擊下去。
PASS
行動抽兩張牌
不得分，也不會被反擊，把手牌留到後面再出手。
沒有最好的行動
只有相對合適的策略
學習單問學生：哪一個行動最有利？參考答案是沒有最有利的行動。
建設不會失敗，但蓋好的設施可能被搶；攻擊能得分又能削弱對手，但可能被反擊；PASS 不得分，卻保留了反擊的籌碼。
小的物理量（面積、速度）容易蓋、比較安全；大的（功、功率）比較高分。攻擊哪一個都只花一張手牌，所以通常攻擊大的比較划算。初期先蓋小的，後期再找機會攻擊或升級大的。
- 會不會翻臉？ 這是一個「破壞感情」的遊戲。上百組學生玩過，還沒有人因為遊戲翻臉；分組時建議打散，不要自由入座。
一堂課怎麼進行
從規則說明
到頒獎典禮
- 01
引起動機
單位是物理的靈魂
說明單位的重要性，再把物理的單位跟城堡攻防的情境連起來。
- 02
說明規則
看教學影片
播放規則說明的影片，提醒「了解規則」也是評分項目。
- 03
分組競賽
開打
3～4 人一組。第一局約 20 分鐘，之後每局約 10 分鐘；可以比積分，也可以打淘汰賽。
- 04
學習單
互相評分
由左手邊的玩家評分：遵守規則、人際關係、逆境情商、遊戲成果；學習單自己評。評分別人，也是在反思自己。
- 05
頒獎
頒獎典禮
頒獎是活動的高潮，榮譽比禮物有效。
素養模擬題
買冷氣也要看單位
手冊的素養題，用「幫房間挑一台冷氣」當情境：冷房能力有 BTU／hr、kcal／hr、噸三種單位，還要會看能源效率 EER。
換算
第 1 題房間要幾噸的冷氣？
長 6.5 公尺、寬 4 公尺，約 8 坪；每坪約需 500 kcal／hr，共 4000 kcal／hr，也就是 1.6 噸。
比較
第 2 題哪一台比較省電？
同樣 1.6 噸的冷房能力，EER 越高越省電。
估算
第 3 題一個月的電費多少？
有賣場把 8000 BTU／hr 當 1 噸。3 噸的冷氣全速運轉、每天 4 小時，一個月約 240 度電，960 元。
思辨
教學建議「電力」是什麼？
生活用語常常不精確：有時指電能，有時指電功率，要靠前後文和單位判斷。
學生會學到什麼
玩完之後會知道
- 單位的意義。為什麼需要統一的單位，基本單位和導出單位的差別。
- 時間、長度、質量。三個基本物理量各自代表什麼。
- 組出導出單位。力是 kg·m／s²，壓力是 kg／(m·s²)，用卡片組過一次就記得。
- 物理量之間的關聯。加速度加上質量就是力，力乘上長度就是功。
- 在競爭中做決策。建設、攻擊還是保留手牌，都是取捨。
- 生活中的單位。買冷氣要看懂 BTU、kcal 和 EER。
從手作到出版
一路改版
2018.09手作版
自己裁切的卡片
第一版的單位卡和城堡板都是手作的，做好當天就試玩。
2018.09試玩
第一次試玩
做好卡片的當天晚上，就擺開來玩了第一局。
2019.01課堂試行
第一次進教室
把手作版帶進課堂試行。
2019.05手冊定稿
龍騰《物理（全）素養活動手冊》主題 1
定稿教案、遊戲說明書、學習單與素養題，並拍攝教學影片。
2020.09彩色版
城堡與騎士
印刷的彩色城堡板，上方印著五種行動的提示。
2021.10單元教學
繼續在課堂上使用
手冊出版之後，仍然用在自己的課堂上。
相簿
遊戲中
建設：用手牌加上野外資源，蓋自己城堡的設施
攻擊：用手牌抵銷對手設施的一張卡，剩下的搶回自己的城堡
升級：把自己的設施升級，例如加速度變成力
反擊：被攻擊時，把被搶走的設施升級後奪回
計分：城堡上一張卡一分
從上方拍攝教學影片
起重機爭霸賽同一本素養活動手冊：起重機爭霸賽
時間魔術師微探究：時間魔術師
電荷偵測器也是龍騰出版社的教具