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跟大師學創造力2:牛頓的物理學探索+21個趣味實驗

跟大師學創造力2:牛頓的物理學探索+21個趣味實驗

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9789869550802
凱麗•何理翰
周宜芳
字畝文化
2017年10月13日
127.00  元
HK$ 107.95
省下 $19.05
 
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ISBN:9789869550802
  • 叢書系列:STEM
  • 規格:平裝 / 168頁 / 24 x 19 cm / 普通級
    STEM


  • 自然科普 > 科普叢書

















    【跟大師學創造力1-5】 系列

    學習寫作與表達能力 ,「讀寫科學史」最佳範本





    重要事件紀年表

    序言:絕頂聰明又特立獨行的牛頓

    ?

    第一章


    不凡的少年

    製作你專屬的「雜記本」

    製作水車

    自己做寫字用的墨水

    ?

    第二章

    在劍橋求學的歲月

    月的盈缺

    觀察鐘擺運動

    ?

    第三章

    特立獨行的牛崸

    水鐘好?還是燭鐘好?

    眼睛會騙人

    你的緯度有多高?

    ?

    第四章

    牛頓的大哉問

    製作防疫面具

    ?

    第五章

    牛頓靈「光」乍現

    自製稜鏡

    牛頓環

    用光驗證反平方定律

    ?

    第六章

    牛頓的祕密歲月

    破解煉金詩密碼

    水晶花園

    ?

    第七章


    科學世界最重要的一本書

    牛頓第一定律

    牛頓第二定律

    牛頓第三定律

    ?

    第八章

    尋求變化

    拋物面的力量

    勝算有多少?

    用繩球進行力的遊戲

    ?

    第九章


    倫敦歲月

    棺材板蘋果派

    肖像畫裡的線索

    ?

    第十章

    獅吼聲漸歇





    跟大師學創造力系列 總導讀

    ◎鄭國威(泛科學總編輯及共同創辦人)




      身為一介投身科學知識傳播與教育領域的文科生,我一直在找尋兩個問題的答案。第一個問題是,要怎樣讓比較適合文科的孩子不要放棄對理科的好奇心與興趣?第二個問題是,要怎樣讓適合理科的孩子未來能夠不要掉入「專業的詛咒」。



      選擇理科或文科,通常不是學生自己由衷的選擇,而是為了避免嘮叨跟麻煩,由環境因素與外人角力出的一條最小阻力路徑。孩子對知識與世界的嚮往原本就跨界,哪管大人硬分出來的文科或理科?更何況,過往覺得有效率、犧牲程度可接受的集體教育方針,早被這個加速時代反噬。當人工智慧加上大數據,正在代理人類的記憶與決策,而手機以及各種物聯網裝置,正在成為我們肢體的延伸,「深度學習」怎麼會只是機器的事,我們人類更需要「深度的學習力」來應對更快速變化的未來。



      根據國際學生能力評量計劃(PISA,Programme for International Student Assessment),台灣學生雖然數理學科知識排名前列,但卻缺乏敘理、論證、思辯能力,閱讀素養普遍不足。這樣的偏食發展,導致文科理科隔閡更遠,大大影響了跨領域合作能力。



      文科理科繼續隔離的危害,全世界都看見了,課綱也才需要一改再改。但這樣就能解決開頭問的兩個問題嗎?我發現的確有解法,而且非常簡單,那就是「讀寫科學史」,先讓孩子進入故事脈落,體驗科學知識與關鍵人物開展時到底在想什麼,接著鼓勵孩子用自己的話來回答「如果是你,你會怎麼做?」「如果情況變了,你認為當時的XXX會怎麼做?」等問題,來學習寫作與表達能力。



      閱讀是 Input,寫作是 Output,孩子是否真的厲害,還得看他寫了什麼。炙手可熱的STEAM教育,如今也已經演變成了「STREAM」——其中的R指的就是閱讀與寫作能力(Reading & wRiting)。讓偏向文科的孩子多讀科學人物及科學史,追根溯源,才能真正體會其趣味,讓偏向理科的孩子多讀科學人物及科學史,更能加強閱讀與文字能力,不至於未來徒有專業而不曉溝通。



      市面上科學家的故事版本眾多,各有優點。仔細閱讀過這系列,發現作者早就想到我尋覓許久才找到的解法。不僅故事與人物鋪陳有血有肉,資料詳實卻不壓迫,也精心設計了隨手就可以體驗書中人物生活與創造歷程的實驗活動,非常貼心。這套書並不只給孩子,我相信也適合每個還有好奇心的大人。



    序言

      

      牛頓看到事物的規則。他看到日常生活、日出到日落以及春夏秋冬的節奏。他從太陽、月亮和星星在天空的穩定運行看到了規則。儘管他觸摸不到「遠在天邊」的任何東西,他仍思索著天體的運行是否依循「近在眼前」的一切所遵照的同一套定律。

      

      牛頓會製作小風車、水鐘、日晷和風箏,並從中看到風力、水力和日照如何使其作用。這個小男孩透過雙眼和手指的觸覺,感知到宇宙天地同為一體。牛頓開始推想,宇宙萬物運作的背後,必然有某個共通的道理。

      

      當牛頓還是個小男孩時,太陽、月球和星星都繞著地球轉的說法正要開始被推翻。在學校上課的日子以及週日上教堂,牛頓或許都曾聽說一種說法,上帝把地球以及地球上的人類安置在宇宙中心。然而,在離伍爾斯索普很遠的地方,有少數幾個人大膽質疑地心說這種核心信念。

      

      等到牛頓上大學時,地心說已經站不住腳。但是,一如所有的大學生,牛頓還是要研讀古典學,尤其是古希臘文。希臘思想家很少質疑地心說。最重要的希臘哲學家亞里斯多德相信,宇宙像個一層套著一層的透明球,月球、太陽和星星在專屬層圈裡各安其位。根據亞里斯多德的學說,在月球層之外,一切是恆常不變的。此外,牛頓的教授也同意亞里斯多德的看法。

      

      亞里斯多德不認為宇宙是一個整體,相反地,他認為宇宙可以分為兩個部分——「天上」和「人間」。「天上」是完美的,「人間」是混亂的。地球和蒼穹絕對不可能運行如一體。

      

      然而當牛頓逐漸長大成人後,他敢於質疑亞里斯多德的世界觀。他鑽研希臘、伊斯蘭和中世紀思想家的著作;他思索哥白尼、克卜勒和伽利略等文藝復興時期天文學家所描述的天體模型。他問道,物體,如樹上的蘋果,為什麼一定會往下掉?

      

      後來,牛頓從這個想法出發,建構出一個確切的模型,成為能夠通盤解釋這些現象的第一人。

      

      牛頓是「自然哲學家」,也就是我們通稱的科學家或物理學家。牛頓研究的是世界的體系,他的物理學成為科學革命皇冠上的寶石。西元約一五○○年至一七○○年是個變動的年代,人們學習藉由觀察、實驗和建立形式化方法以驗證各種事物的本質。

      

      牛頓發現了一套簡單俐落的法則連結「天上」與「人間」。他根據這項發現,寫出史上最有影響力的書之一:《自然哲學的數學原理》,簡稱《原理》。

      

      沒錯,牛頓不但是個好奇的人,也是個讓別人覺得好奇的怪人。推崇敬佩他的人很多,不過討厭鄙夷他的人也很多。許多人就是不喜歡他。

      

      確實,英格蘭最聰明的自然哲學家是個特異的怪人。牛頓具備高度的專注力,可以埋頭工作一連好幾個月,幾乎廢寢忘食。不過短短幾年,他在物理學、天文學、光學和數學都有驚人的發現,但卻不曾告訴過任何人。

      

      牛頓的內在世界仍然令人費解,只有他自己真正知道有什麼在他的腦袋宇宙中運行。牛頓生性孤僻、傲慢而善妒,記仇可以記一輩子(有事實為證)。到了晚年,他沒有什麼朋友。有時他會怨恨母親、敵視繼父,甚至想著該如何毀掉他們的房子。

      

      心性如此激烈尖刻的牛頓,做任何事應該都會搞砸,然而他的思想卻領先同時代的所有人。他問道:「我要如何解釋天與地的運作都是根據同一套簡明的計畫?」

      

      牛頓提出重要的大哉問,而他也找到了解答。 




    其 他 著 作