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遊戲化核能知識卡牌桌遊推廣



文/顏慈瑤、李柏翰、蘇萬生
圖/李柏翰、顏慈瑤




核能科技與我們的生活息息相關，核能除了能帶給我們生活上的便利外，我們也需要預先考慮若事故發生時如何應變?本文介紹透過有趣的卡牌遊戲就可以在桌遊的樂趣中習得核子事故緊急應變民眾防護知識。

 附中團隊研發的過程

國際上的歷史事件以及電影裡的場景都在告訴你我核子事故發生時總是讓民眾無所適從，所以如何透過簡單且有趣的方式讓社會大眾甚至是年齡更小的學童知曉有關核子事故緊急應變民眾防護的知識至關重要，透過有趣的卡牌遊戲就可以在桌遊的樂趣中習得新知。

圖1. 核子事故卡牌桌遊原型設計(心臟病撲克牌玩法)－輻射防護知識。


圖2. 師大附中參與計畫團隊，曾昱凱，黃柏諺與吳俊霖(左起)等幾位同學發想了核子事故卡牌進階版設計。

國立臺灣師範大學附屬高級中學(簡稱師大附中)多元選修課程中，常常激盪出令人驚艷的想法，其中李柏翰老師開設的量子力學之美，電腦叢集計算課程中，李老師給了同學們試玩核子事故卡牌原型版桌遊後(圖1)，幾位核心同學，吳俊霖，黃柏諺，曾昱凱隨即有了核子事故卡牌進階設計的發想(圖2)，有了初步幾週的前期討論並經過試玩、修正及改進討論後，接下來的幾個月的時間逐漸完成核子事故卡牌進階版雛型設計，最後完成合作型核子事故卡牌模型。再經幾次輪番試玩驗證後(圖3)，旋即嘗試投稿到2019年全國物理教育聯合會議，參加教師組壁報競賽(圖4)，比賽是在國立嘉義大學蘭潭校區舉行的，過程很緊張很刺激，國教署長官彭富源署長也蒞臨會場參觀指導，經過兩天海報科研競賽，核子事故卡牌桌遊設計榮獲佳作，計畫團隊所流的汗水沒有白費，典禮結束後獲頒獎狀，由計畫人員李柏翰老師代表領獎(圖5)，而且也獲得彭署長的讚美，為這個合作型核子事故卡牌畫下了一個完美的註腳！

圖3. 高一量子力學之美，電腦叢集計算，進行核子事故卡牌桌遊學習，大家反應熱烈玩得不亦樂乎，課程中進行相互討論與學習，並請同學回家試著自己設計一份能源與環評卡牌。


圖4. 師大附中研發團隊，參與2019全國物理教育聯合會議教師組壁報競賽，在海報卡牌前合影，左起廖胤菘，黃柏諺，陳柏翰，李柏翰老師，科教館蘇萬生博士。


圖5. 2019全國物理教育聯合會議，教師組壁報競賽頒獎，卡牌桌遊設計獲得佳作，並獲得國教署署長讚美！

 核能與生活

核能係利用較重的原子進行核分裂反應來獲取能量，並以熱能形式產生，熱能能將水變成蒸汽，然後推動蒸汽渦輪發電機，進而產生電力供應大眾生活所需。

在核能帶來電力，方便我們生活的同時，歷史上世界各地也發生了幾起有關核子事故災害的事件，1986年4月26號，現今烏克蘭靠近白俄羅斯交界處的車諾比核電廠第四號反應爐，在進行既定維修安檢作業時發生核子事故，輻射大規模外洩，也就是至今人們所熟知的「車諾比事件」。

除了車諾比事件之外，在最近幾年重大且距離臺灣最近的核子事故事件便是2011年3月11日在日本的大地震所引發的福島第一核電廠核子事故。倘若真的發生了核子事故的話，到底我們該做些什麼呢，我們該具備哪些正確的應變知識呢，因此了解與核子事故緊急應變民眾防護有關的基本知識對你我來說尤其重要。

 玩中學－核能知識與桌遊結合

隨著時代的變遷，科技的日新月異，傳統式的教學已經不是課室內的最佳解，如何在使學生獲得新知的同時提升他們的學習動機，使他們能夠更自主的學習已經是目前教育界一個廣泛被討論的話題。而桌遊正好可以符合教學及玩樂的目的，親子天下的文章中有提到：「綜合力、專注力、邏輯思考等能力，都能從不同的桌上遊戲中，慢慢的培養出來。」因此越來越多的老師們開始嘗試用桌遊融入到教學當中。有關不同知識領域的桌遊開始被慢慢開發出來，與核子事故民眾防護知識相關的桌遊遊戲因應而生，那便是由師大附中李柏翰老師團隊所精心設計的「原子能卡牌桌遊」，透過簡單的卡牌遊戲認識原子能知識及輻射防護等基本觀念，並進一步透過不同角色合作過程來了解核子事故之影響與防護措施。透過台灣科教館的推廣，將此款卡牌桌遊帶入校園中，讓師生們一起體驗從桌遊中學習的樂趣。

負責與計畫主持人蘇萬生博士一同進入校園中推廣桌遊的講師是對自然科學領域教學經驗豐富，且深受學生們喜愛的蔡耿忠老師。在蔡老師進行遊戲教學前，我們需要先讓學生們對國際上曾經發生的核能設施先進行了解，如前蘇聯車諾比事件、日本福島核災事件外，還有前蘇聯克什特姆事件、英國Windscale廠的氣冷石墨反應堆發生放射性物質外釋以及美國三哩島事件等，這項建構先備認知的任務由推廣學校的老師們來進行。在初步了解事故的歷史事件始末及基本輻射防護知識後，再進行桌遊的遊戲式教學，更能激發學生們的學習動機及新知的建構(圖6)。

圖6. 授課講師介紹核能的應用後，隨即與學童進行討論與問題回應。

有了先前核子事故的先備認知及輻射安全防護的基礎知識後，蔡老師便開始進行「原子能卡牌桌遊」的教學活動，再進行遊戲前的首要任務便是要了解遊戲規則，整組卡牌遊戲可以分為人物、事件、影響和行動等四種類型的卡牌來進行遊戲(圖7)。

遊戲一開始每人先各抽取一張人物卡牌，再各抽取兩張行動卡，透過不同人物的角色合作與分工來對應行動，再利用不同種類的行動卡可以降低事件卡上的事故分數，而在每一回合結束後再重新抽取影響卡及行動卡，上述步驟約進行15回合後，再統計剩餘之分數，最後分數最低的組別獲勝。透過蔡老師生動且詳細的介紹及解說遊戲規則，讓學生們清楚的了解遊戲是如何進行，在這之後便是學生們的實際遊戲過程了(圖8-9)。在遊戲的過程中除了可以學習到與核子事故緊急應變有關的知識之外，更可以培養學生們透過合作的方式提升團隊溝通及協調之能力。

圖7. 授課講師拿起各種不同的行動卡來進行遊戲解說。


圖8. 聽完遊戲規則及卡牌介紹後，學生們開始進行遊戲。


圖9. 在一回合的遊戲結束後抽取影響卡並統計分數。

在桌遊課程之後，藉由讓學生們填寫學習單並配合「原來如此」第1和14集的影片內容(圖10)讓學生們對輻射及核子事故緊急應變相關基本認知有更進一步的延伸學習。學習單中有一個問題是大家普遍會回答錯誤的，那就是全台灣(環境)輻射量最高的地方是哪裡？在影片中民眾的一般認知中都會覺得都市或是存放核廢料的臺東縣蘭嶼鄉輻射量最高，但實際上最後的影片解答卻是在高山上，因為高度越高的地方受到宇宙射線的影響因此輻射量較高。希望透過這個桌遊能夠在學生們的心中種下一粒種子，對未來臺灣培養有關核能的專業研究者有所助益！

圖10. 原來如此第1集(左)和第14集(右)影片主題名稱(取自行政院原子能委員會)。

此外，科教館科普傳播中心大眾科學講座一直以來舉辦了不少具專業性的科普演講，由國內專家學者擔任講座開講，今(108)年11月1日邀請臺北醫學大學實驗動物中心的張剛瑋助理研究員來談談「腦、神經、放射線」的主題，讓一般社會大眾了解放射線在醫療上的民生應用，由於此議題與民眾常有切身的關聯，現場亦吸引不少樂齡人士到場聆聽。演講結束後，我們順道推廣了合作型核子事故卡牌桌遊給現場民眾試玩(圖11)，讓民眾了解從遊戲中也能學習到新知!另外也可收集民眾對本套卡牌設計的意見或建議，作為後續研究參考。

圖11、推廣合作型核子事故卡牌桌遊給一般民眾。

除了直接入校推廣試玩外，我們另外也開設教師增能課程，邀請計畫合作夥伴臺北市教育局國小自然領域輔導團共同參與這次的師培活動，由主任輔導員曾振富校長(金華國小)帶領輔導員團隊出席(圖12)，當日課程外聘講師為任職臺北市立大直高級中學的黃淑靖老師，課堂中黃老師妙語如珠地簡介了卡牌設計教學策略心法(核子事故卡牌桌遊原型設計點子，來自黃老師課程心法轉化所得)，與現場團員老師們互動熱烈，課後老師們覺得受益非淺，是場具深度且充實的交流活動，課程心法可直接帶回教學現場(不限自然領域)轉化使用，達到推廣的效果。

圖12、臺北市教育局國小自然領域輔導團參與教師增能卡牌設計課程。站立者:科教館蘇萬生博士(左一)、大直高中黃淑靖老師(左二)及金華國小曾振富校長(左三)。

最後，藉由教育現場師生給予合作型卡牌課程的回饋，以及融合輻射防護知識與核子事故緊急應變基本認知，我們團隊將持續精進研究卡牌設計的調整，希望精進後的卡牌桌遊能在臺灣各地普及，達到寓教於樂的目的。



圖13. 整組精美的「原子能卡牌桌遊」




顏慈瑤
國立臺灣師範大學科學教育所碩士生

李柏翰 博士
國立臺灣師範大學附屬高級中學

蘇萬生 博士
國立臺灣科學教育館推廣組