得獎紀錄：★★★《跟大師學創造力1 伽利略的大發現+25個酷科學實驗》《跟大師學創造力2 牛頓的物理學探索+21個趣味實驗》榮獲2017 OPENBOOK好書獎 最佳青少年圖書大獎名人推薦：李遠哲（前中央研究院院長）

鄭國威（泛科學總編輯及共同創辦人）總導讀

張東君（科普作家）

林瑞文（教育部師鐸獎得主、左營國中資優班教師）

陳振威（新北市國教輔導團國小自然輔導團專任輔導員）

姚荏富 （LIS線上教學平台科學史作家）

全美科學教師聯盟



推薦語

【跟大師學創造力】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...

★《牛頓的物理學探索+21個趣味實驗》

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。

製作你專屬的「雜記本」

牛頓一生保存了大量的筆記本，記錄了他對各種主題的研究歷程。從自然哲學到數學，從煉金術到上帝的本質，幾乎沒有他不曾接觸過的主題。牛頓有一冊知名的筆記本，其實是他繼父的遺物。由於牛頓從來不曾住進史密斯家，他似乎是在史密斯去世後才繼承了那本幾乎完全空白的筆記本。一六○○年代，這本筆記本是非常珍貴的物品，因為當時的紙張極為昂貴，人們根本捨不得丟棄。於是年輕的牛頓接手了筆記本，做為自己的實驗紀錄本。他特別把這本筆記稱為他的「雜記本」。你可以製作自己專屬的「雜記本」，用它記錄你實行本書活動時的觀察結果。

所需材料：

* 鉛筆

* 兩張厚紙板或薄磅卡紙，約22公分x 28公分

* 一把剪刀

* 尺

* 打孔器

* 二十張高品質紙張，如履歷專用紙

* 約90公分長的窄版緞帶或細繩

製作「雜記本」的封面，在兩張厚紙板上距離左緣約三公分處，用鉛筆輕輕畫一條線，尺對齊線，用剪刀順著尺「畫」線。在每張紙上順著線摺起來再打開，做出摺痕。這樣一來，封面就能俐落地翻開。

在兩張封面紙的內側，將尺對齊左緣，每二點五公分標示要打洞的位置，共十個。請注意，記號的間距要均等，與封面紙緣的距離也要一樣。



把兩張封面紙疊在一起，沿著左緣打孔。二十張高級紙也重複同樣的程序，做成你的「雜記本」內頁。依序把封面、內頁和封底疊攏整齊。

現在要來裝訂你的「雜記本」，把緞帶或細繩對摺後放平，對摺處與「雜記本」底部對齊。拿起緞帶或細繩的兩頭，由下而上依序編繩穿孔。編繩穿孔方向為由前而後。

最後，緞帶或細繩的兩頭會在筆記本上端，先打個死結，再打個漂亮的蝴蝶結。按照你的喜好裝飾你的「雜記本」……在你進行本書後續各項活動時，希望你用得開心！

製作水車

牛頓還是個小男孩時，曾觀察磨坊如何運用河流的水力，把麥子磨成麵粉。而後他自己製作小型水車，研究它們究竟是如何運作的。

你也可以像牛頓一樣製造水車，測試它能舉起多少重量。（不過，你不必像牛頓一樣抓一隻老鼠來做實驗！）

所需材料：

*塑膠杯

*麥克筆

*尺

*剪刀

*萬用膠帶

*硬質塑膠吸管

*空的捲線軸

*兩公升的汽水保特瓶

*粗縫線或牙線

*迴紋針或小型彈簧夾

*墊圈或有孔砝碼

要製作水車，先從做六扇葉片開始。用麥克筆在塑膠杯上畫出剪裁線，剪下長六公分、寛三公分的六個長方形。

剪下十二段萬用膠帶，每段長六公分、寬一公分。用膠帶把塑膠葉片的長邊黏在線軸上。每片葉片的間距要相等，角度要相同，並確定它們朝同一個方向彎曲。

吸管穿過捲線軸心，在線軸兩側的孔貼上膠帶加以固定。接下來的這個步驟你會需要大人幫忙，因為保特瓶比你想像中的還難切割！把兩公升保特瓶的上部切掉，取底部的圓筒。在圓筒上緣的兩個對稱處剪兩個V形切口。距離瓶底約二點五公分高的地方打幾個洞，做為排水孔。

把水車輪軸架在圓筒的兩個V形切口上。在吸管的一端，剪兩道二點五至五公分長的剪口。

剪一段長約四十公分的粗縫線或牙線。取一段細膠帶。將線的一端穿入剪口，用細膠帶貼好固定。迴紋針綁在線的另一端，在迴紋針掛上墊圈或砝碼。

把水車放入水槽，讓砝碼或墊圈自然垂放。現在，慢慢打開水龍頭，讓水流足夠推動水車。水車能拉起砝碼或墊圈嗎？需要多少水力？你的水車能拉得動兩、三個墊圈或砝碼嗎？

★《達爾文與演化論+21個自然實驗》

查爾斯．達爾文疲憊至極……他搭乘英國皇家海軍小獵犬號環遊世界，回到英國已經兩年了。這段期間他一直在整理、記錄從旅行途中收集回來的動物、植物與化石。在1836年10月，當小獵犬號終於返抵英國時，這名年輕人鬆了一口氣，他長達五年的海上生活總算結束了。小型小獵犬號的生活環境侷促又不舒服，達爾文常常嚴重暈船。可喜的是，在這趟旅程中，他發現了上千種奇異特殊的動物、罕見的植物，以及神祕的化石，他迫不及待想要把這些新奇發現撰寫成書。

這次回到家鄉，讓達爾文充滿了活力。這位年輕的博物學者從小在英國鄉村長大，當他首度搬至倫敦時，就近租了個房間，著手進行他希望能成為傑作的作品。奮力寫了兩年，一本書變成了三本（而且還只完成了其中一本）。要達成目標，看似遙遙無期。他還發現自己根本無法專心在一個主題上，每當他仔細研究一個標本，心裡總是冒出更大的問題：世界上各式各樣的動物是從哪裡來的？以及，為什麼化石總是看起來跟活生生的生物不同？

更糟糕的，達爾文發現自己討厭住在大城市。他喜歡童年家鄉的開闊空間，以及他在旅途中去過的荒郊野地。現在，每當他看向窗外，就只看得到倫敦髒兮兮的街道、汙濁的空氣以及忙碌擁擠的人群。他知道，該是時候休息片刻，以保持頭腦清醒。

自1838年起，達爾文開始閱讀一些所謂休閒讀物──任何能吸引他目光的有趣書籍，他都能飽讀一番。目的就是讓自己別總是想起那一盒盒標本，更別再去看房裡那一疊疊的筆記。

在10月下旬的某天傍晚，研究告一段落的達爾文正在閱讀《人口論》——這本書四十年前就出版了，至今仍舊很暢銷。作者是一位名叫馬爾薩斯的神父，他試圖想要搞懂為什麼英國始終有這麼多的窮人——雖然這本書不像冒險故事或是浪漫小說那麼有娛樂性，不過達爾文很開心能讀到一本與他自己的動植物研究完全無關的書。至少他是這麼認為。不過後來事實證明，他實在錯得離譜。

※

在達爾文環遊世界的旅途中，他明白了一些其他科學家已經知道的事情：世界上動物種類之繁多，超乎以前人類所能想像。在挪亞方舟這個故事寫成的古代，人們認為世界上最多只有一百種不同的動物──狗、貓、牛、獅子、老鼠、羊、狐狸、老鷹、麻雀、甲蟲、鹿、猴子一類；這些動物各不相同，種類卻不多，挪亞可以很輕鬆就把牠們統統裝進方舟裡。但在1800年代中期，達爾文的年代，探險家已經發現了成千上萬種不同的動物，而且每年還會增加超過一百種的新動物。每當達爾文看著自己手邊的動物樣本，他常會想：是不是每一種動物都已經完全長好了，而且是跟其他物種徹底不同？或者這些動物彼此之間有某種關聯？達爾文尤其困擾於為何某些物種彼此長得如此相像，又有著明顯的不同？某種鳥的鳥喙比其他鳥的稍微長了一點點；某種猴子跟另外一種幾乎一模一樣，差別只在這種猴子的牙齒很尖利。究竟為何？

達爾文開始相信，所有動物都是源自同一個祖先，在數百萬年間，慢慢一點一滴的改變，最後出現了數種不同的型態。這些不同型態的動物又繼續發展成為我們今日所見的各種動物。這個過程，被命名為「演化」。演化的想法，其實存在已久，然而沒有人（包括達爾文）能夠搞清楚動物到底是怎麼進化的。多年來，許多觀點被提出來，卻似乎都不太能成立。甚至有一位很優秀的作家宣稱，動物長出新特徵純粹是靠意志力……達爾文愈想專心研究他的樣本，愈容易分心去想他所謂的「物種問題」。事實上，由於達爾文對這個主題實在太有興趣，所以他在撰寫小獵犬號探險紀錄的同時，也同時把他對於演化的想法偷偷記錄在一本祕密筆記上頭。

時間回到1838年那個秋天的傍晚。他拿起馬爾薩斯的書，將演化問題拋諸腦後，只想要好好放鬆一下。他坐了下來，吁了口氣，開始閱讀。

馬爾薩斯的主要論點是，這世界上的人口太多，人口數量又增加得太快，快到人類來不及準備足夠的食物餵飽每一個人，於是，人們為了得到足夠的食物總是在爭執，更要與其他人競爭才能擁有舒服的生活。有些人是贏家，有些則很不幸的輸了。那些輸掉的人，最終會淪落到街頭乞討，住在像是倫敦這種大城市裡的貧民窟。馬爾薩斯在書中不斷強調，當人口數量大到失去控制的程度，某些災難無可避免的便會隨之而來，使得那些最弱小的成員死去。這些災難有時是饑荒，有時則是瘟疫、戰爭，或者是其他災禍。不過，根據馬爾薩斯的理論，導致貧窮與痛苦最根本原因，是人類增加的速度快過於糧食增加的速度。

達爾文發現，這些說法很有道理。他隨即領悟，同樣的理論不只適合於解釋人類的處境，還可以用來解釋所有物種的狀況。比如，在野外，多數動物會生下一窩寶寶，而其中大部分的寶寶會夭折，若非餓死，就是遭掠食者吃掉了。

他靈光一閃，以前怎麼沒想到呢？達爾文受到了大大的震撼，他又驚又喜，甚至連手上的書都掉到地上了。馬爾薩斯無意中為達爾文揭開了演化的祕密，長達好幾個世紀的科學家，都覺得神祕難解的問題。

達爾文並且思考著，野外那些少數能存活的動物寶寶，到底有什麼特別的呢？達爾文知道每一個小寶寶都跟同胞手足有些微的差異。比如一隻兔子寶寶，牠的腿不如姊姊有力，狐狸出現時，這隻小兔子很可能會來不及逃命，狐狸就會抓住並吃掉這隻跑得慢的小兔子，而跑得快的兔子姊姊，不但能順利逃走、活下來，最後還可以長大並且生下牠自己的寶寶。這批兔子寶寶會繼承牠們媽媽的強壯快腿，然後存活下來的小兔子長大後，又會生出牠們的寶寶，整個過程會不斷重複。透過這樣漸進式的方式，隨著每一代的出生，物種會有所改變──繼續發展出更強壯的跑步肌肉、偽裝效果更好的不同毛色、更能吃得到食物的長脖子等等。伴隨著足夠的時間，並且繁衍出夠多代的後代，地球上的物種很可能就是靠這樣的方式進行演化。

要知道，在1838年，這是一個驚人的想法。大多數人相信是上帝只花了六天時間創造出世界和物種，《聖經》就是這麼說的。達爾文很怕一旦他公開了這個理論，人們會嘲笑他或是攻擊他。於是他把這個超棒的想法留給自己，寫在祕密筆記裡。他那時還不知道這一本「祕密」筆記會愈寫愈多，寫了二十年之久，他也不知道有一天這本筆記會出版，並且被盛讚為史上最偉大的書之一。



《達文西的藝術創舉+21個趣味活動》

羅倫斯這座城市雄偉磅礡！高牆上矗立著高塔，圍繞著城市。走近時，達文西可以看到佛羅倫斯的屋頂、塔樓和教堂尖塔交錯，以及一座主教堂聳立的大圓頂。他等不及要探索一番。城門的警衛檢查他少得可憐的行李，他因為興奮而坐立不安。

佛羅倫斯是貿易樞紐，是座繁忙的大城市，來自不同地方的人潮和物品聚集於此。小販大聲叫賣貨物，桌上堆滿遠道而來的美麗染布、絲質布料和香料。驢子拉著沉重的運貨兩輪車走在鵝卵石街道上。農夫在滿是水果和蔬菜、肉和乳酪的貨攤前採買。穿著天鵝絨披風的神父和大貴族大剌剌地走過時，人潮自動讓道。達文西張口結舌地看著人們、聽著聲響和飽覽熙來攘往的景象。他向上望著佛羅倫斯巨大的石砌建築，許多建築物的頂端屹立著尖塔。他在前往父親家時，經過寬廣的拉爾加路，身旁盡是驢子、手推車和洶湧人群。他順道經過赫赫有名的梅迪奇宮，想著他未來是否能認識住在裡面的權貴人士。梅迪奇家族是銀行家和富商世家，統治佛羅倫斯超過百年。達文西的新家是座大城市，和位於丘陵的恬靜村莊迥然不同。

抵達父親的家之後，達文西發現自己不會待太久。瑟皮耶羅早就決定該是這位年輕人學習一技之長的時候了。當時，十二、十三歲的男孩去工作是稀鬆平常的事。女孩在結婚前則是在家裡幹活，但家人會將兒子送去商人或工匠那兒當幾年的學徒。

達文西可以做什麼呢？他沒受過正式教育，又在鄉下長大，再加上非婚生子女的身分，使得他無法從事跟父親一樣的行業和其他許多工作，也無法成為醫生或律師，甚至不能上大學。很多公會不會接受像達文西這種背景的年輕人。

但是當瑟皮耶羅看著兒子背包裡的繪畫作品時，他知道達文西該做什麼了。他將畫作放在摺起來的衣袖裡，帶去知名藝術家安德烈．德爾．委羅基奧的工作坊。

委羅基奧是當時最偉大的雕刻家，也是有權有勢的梅迪奇家族的御用雕刻師。他有張國字臉，頂著黑色捲髮，他那不苟言笑的模樣顯示工作就是他的人生。他明察秋毫，當他看到達文西的畫作時，他就知道這位年輕人日後會成為比他更偉大的藝術家。委羅基奧在阿尼歐洛街的工作坊一如佛羅倫斯的街道般喧囂吵雜。他的工作坊接受繪畫、雕像、家居裝飾、盔甲、珠寶和各式各樣的委託工作。

當達文西第一次看見委羅基奧的工作坊，他大開眼界。大門對著街道敞開，繁忙多彩的城市生活湧入室內。玩耍的孩童和他們的狗兒跑過房間。有時豬或雞還會誤闖進來！委羅基奧大師站在這片騷攘的正中央，對一切動靜瞭若指掌，指揮年輕學徒進行各項工作。畫筆、槌子和鑿子，還有素描和進行中的工作藍圖一起掛在牆上。一位年輕人正在為窯生火。其他人則是捶打著盔甲，將石頭敲成粉末。到處都是畫架、工作台和模特兒。

達文西的父親和委羅基奧握手。年輕的達文西現在是這位偉大藝術家的學徒了。他將會花許多年當學徒，並在委羅基奧的指導下學習當個藝術家。

時光荏苒，達文西長成一個英俊強健的年輕人。他工作時數長，晚上和其他學徒睡在樓上的宿舍裡。委羅基奧大師為人親切卻嚴厲，他的學徒必須非常努力工作。最初幾個月，達文西只有掃地和清洗畫筆的分，他聽著其他學徒和工匠的交談。他留意著周遭一切的動靜。而在委羅基奧的工作坊裡有太多活動在進行！佛羅倫斯的有錢人會進來讓人繪製畫像。他們要求委羅基奧製作金銀首飾、盔甲和盾徽、雕像、餐具和家具。委羅基奧和學徒甚至製造教堂的大鐘和守衛城市用的加農砲。這類工作由年紀較長的學徒完成。

達文西清理和掃地。最後他被分配到研磨顏料的日常工作。他每熟悉一項技藝後，就被賦予更艱難的差事。他磨亮青銅雕像；他學會如何製作畫筆；他準備繪畫用的木板。他期盼有一天他能使用這些物品，而不只是為了其他藝術家所準備。在這段期間，他只要一有空就會畫素描。

有一天，委羅基奧接到一項非常重要的委託。佛羅倫斯聖母百花大教堂在建造將近兩百年後，終於快竣工了。最後的裝飾是要在教堂頂端放一個大型青銅球體。這在創造上是個挑戰，因為球體直徑長達約六公尺，重量超過兩噸。不僅要製造出來困難重重，委羅基奧和學徒們還得想辦法將它安置在教堂頂端！達文西領悟到藝術不只是拿畫筆，還有很多東西要學習。藝術家們得用青銅鑄製球體、研發建築藍圖，甚至還要設計安置球體時要使用的起重機和滑輪。為了這份委託工作，藝術和工程學必須攜手合作。學徒們在工作坊計算和設計了好幾個月。藍圖覆蓋了牆面。春天安置球體時，整個城鎮的人都出來觀看。

與此同時，工作坊還得雕鑿大理石墓碑、製作石膏死亡面具、設計盾徽和旗幟。達文西終於得到允許協助小型委託工作，他很高興能夠使用自己製造的畫筆。他繪製圖畫的背景，也為委羅基奧的雕像當模特兒。大師捕捉到達文西精緻五官的神韻和濃密捲曲的頭髮，應用於大衛像中。

藝術家們喜歡在工作坊聚會談天。委羅基奧的偉大才華吸引許多藝術家前來向他學習。有時，其中一名學徒會拿起魯特琴坐在角落彈奏。年輕人為想法辯論，討論彼此的進展，互相學習新技巧。

從北歐來訪的藝術家才剛將油畫引進義大利，委羅基奧的學生對這種新的媒介感到躍躍欲試。達文西花了很多時間混調不同材料，想看看最棒的顏料會是什麼。他研磨不同材質做為顏料，再用亞麻仁油或核桃油加以混合。他勇於嘗試使用油畫顏料的新技巧。達文西在使用新媒介上展現出高超技巧，因此他很快就超越其他人。

藝術家們討論的另一個新概念是如何在畫作中表現出透視法和景深。達文西之前的時代，畫作中的物品和人物都以平面二次元的方式呈現。佛羅倫斯的藝術家發展出繪製擁有立體景深的物品和人物的技巧。達文西學會在繪畫時仔細計算線條的位置以創造出透視的錯覺。他將數學和幾何學應用於他的藝術作品中。

那是個令人振奮的時代，藝術家們適得其所。佛羅倫斯是藝術和雕刻重鎮，達文西只要有空能夠離開工作坊，就會去觀賞藝術作品。他會花好幾個小時觀摩佛羅倫斯的溼壁畫、神龕和雕像。他也求教於科學、數學和哲學界的老師。

達文西開始思考萬事萬物都以某種方式相互聯繫，而他想學會全部精髓。他使用在繪畫中學會的技巧，且他就像孩提時一樣，無論到哪裡都帶著紙和粉筆，將看到的一切畫成素描。

達文西最喜歡畫的是動物。他研究鳥的翅膀，如此一來，他便能以寫實的方式畫出天使的翅膀。達文西喜愛馬兒，他會花好幾個小時待在馬廄，觀察牠們的動作，進行素描。

達文西強烈主張藝術家必須從大自然學習，並從觀察到的現象中汲取靈感。他認為要先徹底了解一項事物後才能畫它是很重要的。

★《牛頓的物理學探索+21個趣味實驗》

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...

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。



導讀

◎ 陳振威（新北市國教輔導團國小自然輔導團專任輔導員）

16-17世紀誕生了伽利略與牛頓等天文學、數學與物理學家，19世紀則誕生了達爾文這位偉大的生物學家。本書除了透過文字如實的記敘達爾文的一生，還配合21個有趣的操作活動，讓我們輕易理解達爾文的想法與發現，藉此將達爾文人生中最重要的經歷描繪出來。伽利略被教皇逼迫公開宣誓放棄他的「非地心說」，且在1633年被判終身監禁，在此之後包括達爾文在內的多位科學家，由於他們的新發現，人們也開始懷疑起上帝的存在。

科學家對於科學的發現往往是導因於多一點點的思考，別人認為理所當然的事物與現象，背後的原理與概念就是科學家們時常思考的。例如，當牛頓看到蘋果掉下來，他會想到月亮是不是也應該被地球往下拉呢？伽利略看到教堂上的吊燈被風吹動時，他用脈搏測量吊燈來回擺動的時間，經過實驗後才會發現影響單擺週期的因素。達爾文也不例外，當他看到加拉巴哥群島上的鳥，鳥嘴長得不一樣時，他不會覺得理所當然，反倒想到是不是因為吃的東西不同，所以才會演化出各自適合的鳥嘴。

達爾文還有一個值得我們學習的地方。

當他看到各式各樣的生物時，他會先把看到的記錄下來，然後回家再慢慢比對與研究，進而找到一些可能可以歸納的原理原則。在搭乘小獵犬號冒險的期間，他就是依此科學方法進行研究，以及像所有偉大科學家一樣，透過不斷的實驗或觀察記錄，然後抽絲剝繭才會有驚人的發現。

看完這些科學家的好奇心與研究精神，讓我們不得不佩服他們，也希望自己能像他們一樣，保有對萬事萬物的好奇，進而思考問題的背後原因，讓我們一起跟大師學創造力吧！



導讀

◎張東君（科普作家）

對於很多事、很多人，我們總是「以為自己知道，但其實並不知道」。牛頓與伽利略，再加上愛迪生、達爾文，以及其他很多很多的科學家，我們也都只是知道他們的名字，也許再加上一兩個類似蘋果、鐘擺、電燈泡、演化論等關鍵字，就有著已經了解他們的錯覺。牛頓說：「如果我能看得更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上。」而我們之所以能夠處在現今這樣科技進步的時代，都多虧了這些前人。那麼，從這兩本書中好好了解他們，再動手做做看他們曾經專注鑽研過的實驗，也是一種向他們致敬的方式。因為，科學史真的很重要（我說阿，跟隨著他們的思緒及研究過程，對考試一定很有幫助的啦）！

伽利略的鐘擺理論告訴我們：「擺錘的完整週期，會隨著擺線長度改變，但是與擺錘重量無關。」據說這個理論的初始，是伽利略看著教堂天花板垂掛的吊燈擺動，注意到來回擺動一次的時間總是保持一致，聯想到時鐘下方的鐘擺與擺動週期規律……這個故事讓我們猜測，伽利略很可能覺得神職人員的演說太無聊了，才會放空又盯著天花板跟吊燈瞧，一邊數它來回擺動的次數，一直數、一直數。我想像他會如此數個不停，是因為我自己有類似的經驗──當我在走路時也會數自己的步伐；甚至在游泳、抬頭起來換氣的時候，我還會數著對面牆上的磁磚，五塊、十塊、十五塊……。不同的是，伽利略數吊燈擺動的故事以及背後的重要理論，將會流傳世世代代，而我一邊游泳一邊數磁磚，一邊走路還一邊數步伐，其實只是要讓我原本想要休息的腦袋，持續工作而已啊。

以往我們學（自然）科學時，因為缺乏系統的學習，往往不知其先後因果。而【跟大師學創造力】不但讓我們更深入認識伽利略、牛頓和其他科學家，同時了解他們所處的時代背景及各國、各領域的科學家們做學問之際的往來互動與糾葛。看完書，我們會發現，不論是不是所謂的天才，科學家們真的都會為了做研究而廢寢忘食，也因為堅持自己的理念與想法而不顧一切。

現在，就讓我們一邊看科學家的八卦，一邊動手做這些有趣的小實驗吧！

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...