【摘文1】大地的孩子：從植物的分布，看見大地的全貌

冬天有時候會非常冷，但是不論我們所在的地方有多冷，世界上還有更冷的地方。而這麼冷的地方在哪裡呢？是太陽升起的東方嗎？還是正午太陽升到最高點的南方？是太陽落下的西方嗎？還是太陽從不曾經過的北方？想要找到更寒冷的地方，就要到北方去。

當我們向北旅行，就會到達比我們這裡還要冷的地方，愈是向北走，氣候就愈冷，最後會來到非常寒冷的地方──那邊的冰雪從不會完全融化，不論夏天或冬天，大地永遠凍結著。想像一下格陵蘭、加拿大北部、阿拉斯加與俄羅斯北部。這些環繞著北極圈的地方就是「極區」（polar region），這個區域的冰雪永遠不會融化。

在前往冰冷北方的路途上，我們會有其他的發現。我們將會注意到那裡的植物和平常見到的不同。在我們生活的地方有兩種樹木，一種是「闊葉樹」，冬季時樹葉會掉落而變得光禿禿的；另一種樹木的樹葉則是綠色的、像「針」一樣，在植物學裡，這種樹木被稱為「針葉樹」或「常綠樹」。我們生活的地方一共有這兩種樹木，但是愈往北走，闊樹葉的樹木就會愈來愈少。放眼望去，只能看到深綠色的松樹、樅樹與落葉松，這些都屬於針葉樹。

你可以猜一猜，為什麼愈往北走，闊葉樹就愈來愈少呢？因為樹葉寬大的樹木需要陽光、無法忍受寒冷。在陽光不強、氣候也不溫暖的地方，葉子細小的樹木更能夠存活。在往北的路上，樹葉愈來愈小，我們可以想像是樹葉「縮小」，變成了針狀。往北走不只樹葉會縮小，樹木也會變得更細小。生長在北方的松樹、樅樹與落葉松跟我們這裡的樹木比起來就好像侏儒，高度差不多只到你的肩膀。這些侏儒樹木生長的地區仍然有夏天，雪還會融化，植物與花朵也會開出美麗的花，但是這裡的植物都只有很小、很小的莖，比我們這裡的花莖要短上許多。如果再往北走，將會來到沒有植物生長的地方，連侏儒樹木或小花都沒有。這就是北極周遭的區域，這些區域的冰永遠不會融化。

但是假如我們不斷往南走，往正午太陽升到最高點的方向走呢？我們可以知道氣候會愈來愈溫暖，將會來到沒有冬天的地區。當往南走時，植物會有什麼變化呢？往南走的時候，長針葉的樹會變得愈來愈少，它們不喜歡過多的陽光，而長闊葉的樹木則會愈來愈多。我們可以看到有著大片樹葉的樹木，你可以想像一下棕櫚樹又大又寬又厚的樹葉。南邊的樹木也會變得更高大，像花朵等其他植物也都往上長高了。在炎熱的熱帶區域，這裡的植物有著較長的莖、葉與較大的花朵。

現在，你已經了解大地南方與北方的差異：在南方、熱帶地區，氣候永遠是夏天，每天陽光普照且炎熱，我們會看到高大的樹木、長的莖、大片的葉子和大型花朵；愈往北走，樹木就變得愈小，樹葉會縮小，莖也會愈來愈短，最後到達永遠是冬天的地區，那裡隨時都充滿著冰雪。當然，假如一直往南走而越過了赤道，最後會來到南極，這裡也是個極度寒冷的地方。

我剛才所描述的是大地的全貌。大地隨著南北不同而有所變化，在赤道與極地間呈現不同風貌。現在，讓我們想像一座非常高大的山。就以世界上最高的喜馬拉雅山為例，在喜馬拉雅山的山腳下，氣候是炎熱的，你將會看到高大並有著寬闊葉子的花朵與樹木。當你往上爬，空氣會變得愈來愈冷，植物跟樹木也變小了。當你達到某個高度的時候，你會以為自己來到了蘇格蘭，你會看到松樹、落葉松，甚至是石楠花（heather），還有橡樹與山毛櫸。如果繼續往上走，沒多久就只剩下針葉樹，樹木又更小了。這裡可以看到山上才有的花草，像是短莖的龍膽草（gentian）。如果再往上走，又將看到永不融化的冰雪了。高山的山頂就像極區，沒有任何東西可以生存在被雪覆蓋的寒冷高處。

每一座高山就像是整塊大地的縮影，就如同小孩子會長得與爸媽很像，大地上的高山就是大地的孩子，高山與大地母親非常相似。



【摘文2】水的循環：從海洋出發，最終回到海洋的路程

現在讓我們再多了解一些關於水的事情。我們都看過水煮開的樣子，這時會冒出叫做「蒸氣」的白色炎熱煙霧。如果用水壺不斷的煮，最後所有水都會變成蒸氣冒出來。如果你把溼衣服掛起來，衣服會變乾，衣服裡的水也會消失，這些水也變成蒸氣了，但是這種蒸氣卻細微得難以察覺。如果我在這裡滴一滴水，水過一陣子之後也會消失。為什麼呢？因為這滴水變成了看不見的蒸氣。拉丁文的「vapor」就是蒸氣的意思，而水的消失就叫做「蒸發」（evaporation）。水的底下並沒有火在燒，那它又是怎麼蒸發的呢？答案是來自上方的溫度，也就是溫暖的陽光。

想一想世界上所有海洋、湖泊與河流，太陽照在它們身上，因此世界上所有的水，都大量蒸發出看不見的蒸氣。假如水滴可以開口述說自己的故事，它們會說：

「我們是海洋中的大浪，太陽耀眼的光芒照了下來，陽光的力量將我們帶了上去。我們不斷往上升，變得跟空氣一樣輕，愈來愈多跟我們一樣的水也上來了，我們都變成了美麗的白雲。我們漂浮在海洋父親的上方，多麼美好！然後風吹過來，將雲朵帶走了。我們飛過了陸地、田野、森林與山脈。

「在高山附近很冷，因此白雲開始變暗，寒冷的空氣使我們變得沉重。我們變得愈來愈重，無法再待在天上，因此我們變成了雨，從天空落下。

「我們當中有些落在田野上，有些落在森林中的樹木與花朵上，它們都很歡迎我們的到來。我們當中還有許多落在山上的岩石裡。落在岩石上的水，有一部分又被陽光帶回了天上，一部分則滲入了岩石裡，還有一部分在岩石上變成了細流。數道細流匯集的地方，我們開心的彼此相見並融合成小水流，小水流聚集在一起，形成了一條流過岩石的小溪。小溪與小溪又匯合在一起，我們又再次聚集在一起了。這時候我們已經是水流湍急的山川，山川與山川匯合，變成了一條水勢洶湧的河。河水流著流著，又與其他的河流匯合了。

「現在我們已經是一條流經平原的大河。河上有許多船隻，載著商品與旅客，渡船在兩岸之間來回航行。河上有一座大橋，河邊有著宏偉的城市。但河水仍毫不止息的流動著，我們流向了大海。我們結束了漫長的旅程，開心的回到了海洋父親身邊。當太陽光再次將我們帶上天時，我們又會開始下一段旅程。」

這就是河流的一生。從山上流至海中的河水，原本是來自於海洋。水從海洋上升變成雲，然後變成雨而落下。是太陽造就了河水的流動。沒有太陽的話，也就不會有雲、雨及河流了。水滴從海洋出發，最後回到海洋的路程就像一個圓圈，總是會回到開始的出發點。這就是水的循環。同樣的，我們身體裡的血液也會不斷循環，不斷繞圈子，而心臟則扮演了「太陽」的角色。

我們學到了小溪及河流會緩慢侵蝕著山，將岩石磨成沙子與黏土，最後變成土壤。是什麼造就了肥美的土壤呢？答案就是太陽。太陽不但能使植物生長，也造就了植物生長所需的土壤！





【摘文3】心臟與太陽：是誰引領著大地與生命的運作

如果問：「人類最重要的需求是什麼？」我們可能會回答是食物。但是若再仔細想想，我們會發現水更為重要。人比較容易餓，卻不容易渴，但是在沙漠裡迷路的人只要有水可以喝，即使好幾天不吃東西也活得下去；而人類最多只能兩天不喝水。那麼人類能夠多久不呼吸呢？連兩分鐘都辦不到。很幸運的，我們不用工作或花錢來賺取空氣，隨時隨地都可以呼吸。

呼吸的頻率跟速度會隨著我們的活動而改變，如跑步的時候呼吸較快，靜坐的時候較慢。如果計算平常呼吸的速度，吸氣與吐氣合起來算一次呼吸，平均每分鐘我們要呼吸18次。1小時有60分鐘，所以每小時呼吸的次數是18乘以60分鐘等於1080次，再乘以24小時就是25920次，這就是我們每天呼吸的次數。當然，這只是平均數，如果當天有游泳、跑步或爬山，呼吸的次數還會更多。

當我們快跑或爬山時，不只呼吸會變快，心跳也會變快。正是因為心跳變快，才使得我們的肺需要更多空氣。呼吸速度的快慢取決於我們的心臟，一般每分鐘平均呼吸18次就是依心臟而定的。因為每四次心跳，我們就呼吸一次，如果心臟跳得快，呼吸的頻率也會變快。因此，心跳與呼吸不論日夜都共同保持著彼此固定的節奏。還有另一種節奏也像呼吸，是一種非常緩慢的呼吸。這個節奏的時間更長，但是卻跟空氣同樣重要，這個節奏就是睡眠與清醒。當我們睡眠的時候，感覺就像有什麼東西離開了我們，就好像緩慢的吐氣一樣。當我們清醒的時候，這個東西又回來了，就像是我們在吸氣。睡眠與清醒的節奏也是一種呼吸。

真正的呼吸包含吸氣與吐氣，是由心臟所操控的。當然，我們可以只是為了好玩而調整呼吸快慢，但是如果不干涉的話，心臟就會負責掌控呼吸。心臟這個器官知道身體需要多少次的呼吸，因為血液會流到心臟，而心臟則從血液得知身體需要多少空氣。另外一種「呼吸」是睡眠與清醒，這種呼吸是不受心臟控制的。

睡眠與清醒對現代人來說與古時不同，古時人們天黑就入睡，隨日出而醒來，所以他們的睡眠與清醒是受太陽控制的。就算在今日，即使人們在天黑後可以不睡覺，但是我們仍然覺得日出而作、日落而息比日夜顛倒來得健康；覺得隨著太陽而清醒是比較好的。

所以，短節奏的呼吸是吸氣與吐氣，由心臟控制；長節奏的呼吸，也就是睡眠與清醒，則由太陽控制，所以太陽就像世界的心臟。不過太陽是很慈祥的管理者，它給了現代人許多自由來運用時間。還有第三種呼吸。這一次不是人類在呼吸，呼吸的物體非常大，速度也很緩慢。而且，這一種呼吸並不是呼吸空氣，而是全然不同的東西，但是仍保有固定的節奏。

春天時會開始長出綠葉與花朵，愈接近夏天，花就開得愈多；然後秋天來了，田野、花園與樹木開始變得荒蕪，這種現象也算是一種呼吸。春天與夏天就像大地在吐氣，而秋天與冬天就像大地在吸氣。地球是如此龐大，一次呼吸就需要花上一整年的時間。地球這種又長又慢的呼吸是受到太陽控制的，也就是說，季節的節奏是由太陽所控制。

地球的「呼吸」不但比我們的呼吸要來得慢，也與我們的呼吸大不相同。當英國與歐洲處於冬天的時候，北美與俄國也是冬天。但是在地球的另一端，澳洲、南非與南美洲卻是夏天，是暖和的季節。所以當一半的地球在吸氣時，另一半正在吐氣。

實際上的情況還要更複雜一些。如果前往北方的極地──北極。這裡全年結冰，一整年都是冬天。如果來到赤道，來到中美洲或非洲，這裡也沒有季節變化，全年都是夏天。

地球似乎永遠都保持著這種平衡：地球一半是夏天的時候，另一半就會是冬天；如果一邊是春天，另一邊就是秋天；如果在極地整年是冬天，那麼在赤道就是整年夏天。

這一切都是由太陽掌控。正如心臟控制著我們的呼吸一樣，太陽控制了地球冬天與夏天的複雜節奏。

【摘文1】大地的孩子：從植物的分布，看見大地的全貌

冬天有時候會非常冷，但是不論我們所在的地方有多冷，世界上還有更冷的地方。而這麼冷的地方在哪裡呢？是太陽升起的東方嗎？還是正午太陽升到最高點的南方？是太陽落下的西方嗎？還是太陽從不曾經過的北方？想要找到更寒冷的地方，就要到北方去。

當我們向北旅行，就會到達比我們這裡還要冷的地方，愈是向北走，氣候就愈冷，最後會來到非常寒冷的地方──那邊的冰雪從不會完全融化，不論夏天或冬天，大地永遠凍結著。想像一下格陵蘭、加拿大北部、阿拉斯加與俄羅斯北部。這些環繞著北...

【目錄】
Part1
地理與地質
Geology
每一粒沙、每一顆石頭都有著大地的故事，它們告訴我們大地的經歷、告訴我們在人類出現以前，這片土地最初的樣子。讓我們一起探索這片土地，看見大地最美的生命力。
1 大地的孩子
從植物的分布，看見大地的全貌
2 山的故事
活躍而充滿生命力的地球
3 花崗岩
年輕與古老的岩石
4 最早出現的岩石
地球的地基
5 火山岩
火山噴發後形成的岩石
6 地震與造山運動
不安定的大地
7 不同的岩石種類
深色的玄武岩和海底誕生的白堊與石灰岩
8 石灰岩
來自熱帶海洋的岩石
9 煤炭
植物形成的岩石
10 水的運動
改變大地的力量
11 水的循環
從海洋出發，最終回到海洋的路程
12 流動的風
不斷交換的冷熱空氣
13 冰河時期與冰河地形
冰如何蔓延到世界各地
14 山如何告訴你它的經歷
愛丁堡亞瑟王座山的故事

Part2
天文學
Astronomy
地球為什麼會繞著太陽轉？火星為什麼是紅色的？土星為什麼會有土星環？彗星與流星又為什麼會出現？讓我們一起，看見宇宙與地球的奧祕。
15 心臟與太陽
是誰引領著大地與生命的運作
16 太陽每天的路徑
太陽如何影響地球的呼吸
17 太陽在一年當中的變化
上下移動的太陽螺旋路徑
18 為什麼會有日曆？
依照季節生活的農人
19 日晷與時間
影子如何告訴我們時間的祕密
20 北極星與星星的運行
指引水手航行的方向
21 大地的曲線
太陽與星星，如何透露出地球的形狀
22 什麼是經度與緯度？
看見你在地球上的位置
23 宇宙中的圓
完美的形狀
24 天狼星與天上的眾星
讓我們的靈魂前往天上的星星
25 轉動的天空
星星與太陽每日的路徑
26 黃道十二宮與晝夜平分點的歲差
圍繞在天上的動物
27 宇宙年或柏拉圖年
整顆地球，都在宇宙的影響之下
28 七大古典行星
來自北歐與羅馬諸神的天體
29 月亮
最靠近地球的天體
30 潮汐與月亮
太陽、月亮與潮汐的互相影響
31 復活節的由來
跟隨著宇宙節奏的節日
32 遊走的星星
太陽系中的天體
33 畢達哥拉斯
第一個在歐洲教導「重生」的人
34 托勒密
整合了古希臘天文學的人
35 哥白尼
從地心說到日心說
36 第谷‧布拉赫
偉大的星象觀測者
37 克卜勒
圓形與橢圓形的天體運行路徑
38 伽利略與望遠鏡
看見宇宙的真實面貌
39 望遠鏡裡的星空
望遠鏡帶來的新疑問
40 彗星與隕石
宇宙來的訪客
41 地球的大氣層
生生不息的雲和雨

【推薦文】激起教師創造力的教學筆記 文／霍華德‧柯普蘭

【目錄】
Part1
地理與地質
Geology
每一粒沙、每一顆石頭都有著大地的故事，它們告訴我們大地的經歷、告訴我們在人類出現以前，這片土地最初的樣子。讓我們一起探索這片土地，看見大地最美的生命力。
1 大地的孩子
從植物的分布，看見大地的全貌
2 山的故事
活躍而充滿生命力的地球
3 花崗岩
年輕與古老的岩石
4 最早出現的岩石
地球的地基
5 火山岩
火山噴發後形成的岩石
6 地震與造山運動
不安定的大地
7 不同的岩石種類
深色的玄武岩和海底誕生的白堊與石灰岩
8 石灰岩
來自熱帶海洋的岩石
9 煤炭
植物形成的岩石
10 水的運...