胡妙芬
月亮臉、大眼睛、孩子的媽與科普作家。臺大動物研究所碩士,卻為了陪伴孩子一頭栽進兒童科學教育領域,從事相關的教學、寫作、翻譯、科學展示設計、廣播節目及兒童科學網站等自由工作。作品有:《天下第一龍》、《福衛二號救援檔案:來自第8 蟲洞的訪客》、《大鳥村的夏日救援》、《達克比辦案系列1∼8》、《科學史上最有梗的20堂化學課》等。
總監修:LIS情境科學教材
LIS科學教材研發團隊相信教育是為孩子帶來實踐夢想的勇氣與能力,透過開發情境科學教材,讓每一個孩子「Learning In Science」,學習跟科學家一樣主動探索、思考辯證與解決問題的精神與能力。LIS曾於2017年入選「親子天下創新教育100」,教材在全臺已有超過61%的國中小自然教師、每年超過十萬名學生使用,現為臺灣最完整的國中小科學創新教材。
繪者簡介
陳彥伶
畢業於美國紐約普瑞特藝術學院,取得視覺傳達設計碩士。喜歡老鼠、喜歡書、更喜歡放假日。繪製知識類插圖,就是一邊補自己腦洞的過程。作品曾獲得信誼幼兒文學獎、兒童文學牧笛獎。《天氣100問》榮獲第43屆金鼎獎優良出版品推薦、入圍2019臺北國際書展大獎與2019義大利波隆那書展臺灣館選書。FB:老鼠愛說話(mouse.chit.chat)
審訂者簡介
郭青鵬(審訂者)
臺北市立蘭雅國中數理資優班教師,臺大物理系碩士。從事理化教學超過二十年,提倡問題導向學習並擁有豐富創新教學與科教探究經驗。曾獲全國師鐸獎、全國super教師首獎、全國科學探究最佳團隊及最佳教練等多項榮譽。相信教育能協助孩子追尋幸福,教師是世界上最棒的志業。
【名人推薦】
★★教育界與知識網紅同聲按讚推薦★★(按姓名筆劃排列)
朱慶琪|中央大學物理系副教授兼科學教育中心主任
吳旭明、蔡佳玲|物理教學影片YouTuber
郭青鵬|蘭雅國中數理資優班專任教師
簡麗賢|北一女中物理教師
【推薦序一】
從科學探究歷程,有溫度的學物理
朱慶琪(中央大學物理系副教授兼科學教育中心主任)
你認識幾個物理學家?是不是覺得物理學家都聰明又厲害,彷彿那些困難的問題在他們手中一次就能解決?
從故事拉近你我與物理的距離
對喜歡物理的人而言,物理學家是崇拜的對象;但對討厭物理的人而言,物理學家可是憎恨的敵人:「要不是你們我就不用背這麼多奇奇怪怪的公式了!想到歐姆定律我就想翻臉……」不過當你知道歐姆曾經是個「魯蛇」,38歲無妻無子沒事業難溫飽,卻還要堅持做研究,是不是會有點同情他、覺得有錢可能會好一點?等等,那你認識卡文迪西嗎?人生勝利組、家裡有錢得不得了,他做出許多重要實驗,其中還比歐姆早46年發現歐姆定律──但這些定律卻都不是以他命名,到頭來竟然是個「被孤僻性格(或錢)耽誤的科學家」……
這些課本裡冷冰冰的人名,其實都有自己的性格,彼此間可能有著愛恨情仇、心機權謀。這些偉大的科學家說穿了,與你我相同。物理也是這樣的,看起來雖有距離,卻始終源於生活,那些研究與發現也會進一步影響我們的生活。沉浸在這些情節,同時又能跟著科學家的眼光觀察,並且由淺入深、漸進有條理的學習物理,就是《科學史上最有梗的20堂物理課》精彩之處。
從情境讓定理立體化而好消化
這套書呈現科學家的日常以及科學探究的歷程,每堂課都帶著你搭上時光機回溯不同年代,近距離了解他們的思考方式。你會發現科學沒你以為的那麼嚴肅。
想像一下你突然降落在這個場景:某個無辜的小男孩被懸吊在空中,旁邊有助手操作著奇怪機器、還有看起來像是祭師的人拿玻璃棒碰觸男孩。接下來男孩身上開始黏上小紙屑,手指還能隔空讓書本翻頁!不,這不是邪教儀式,只是與靜電感應現象相關的一幕(本套書第11課)。我同意,科學實驗有時看起來真的有點像邪教活動,這其實是探索物理未知領域時有趣的一環。書中向讀者揭露許多科學研究的意外與樂趣,讓物理定理立體而好玩。
跟著理論的誕生歷程走一回,其實就能自然而然的記住核心物理概念。再舉個例子:假如你不幸掉進一間牢房,跟個奇怪的阿拉伯人關在一起,你看他面向外頭喃喃自語,便跟著他觀察光透過小縫照進牢房,藉由顛倒的影像發現針孔成像──一起領悟光的「射入說」比「外射說」更接近真實。這個人的十年牢獄成就厚達七卷的光學書,為科學發展奠基。他的全名長到你記不住,好險可以簡稱「海什木」。試想,這段經驗是不是比你死記「上下顛倒、左右相反」的針孔成像口訣來得生動?(本套書第3課)透過這套書以及LIS團隊精心拍攝的影片來學習,你不用真的進牢房,也不用困在任何偉大科學家遭遇的難關,就可以一步一步領略物理的天堂。
這些令人讚嘆的物理定律,都是貨真價實的「人」發現的,了解科學家們探索科學的歷程,定理公式便有了溫度。在時光機還沒有發明之前,不妨藉由這套書帶領你進行一趟時光之旅,體驗學習科學的樂趣!
【推薦序二】
在科學中時常抱持懷疑精神
郭青鵬(臺北市立蘭雅國中數理資優班專任教師)
古希臘哲學家亞里斯多德寫出世界上第一本《物理學》,雖然為探索物理現象起了個頭,但他的某些觀念卻成為科學發展的巨大阻礙。牛頓脾氣有點古怪,直到受好人緣的好友哈雷鼓勵與贊助,才將「牛頓三大運動定律」、「萬有引力」等重要內容,寫成曠世巨作《自然哲學的數學原理》。不管是前者或後者,他們的物理學著作不僅深深影響日後科學研究,甚至也改變了人們的生活。
如今在二十一世紀的臺灣,這套《科學史上最有梗的20堂物理課》梳理了過往物理發展,承接過去的重要觀點,也將會深刻影響這塊土地上的物理教育。這套書分上、下兩冊,每冊共10課,從西元前四世紀的亞里斯多德揭開序幕,一直講述至近代二十世紀愛因斯坦、德布羅意,是部時空橫跨超過2400年的物理發展史。
從科學家的辯證釐清物理概念
書中著重科學歷史脈絡的論述方式,讓我眼睛為之一亮。每個章節中都針對不同的物理觀念說明發展經過,其中若遇到物理大師們想法、派別相異的段落,書中呈現出分庭抗禮的論辯過程更是精彩,例如:熱質說VS熱動說、難解的電磁曖昧關係,以及光到底是粒子還是波動的糾結故事。書中不會先講結論,而是將歷史上科學家們各自的想法都說清楚,再一起探討實驗證據,看看誰對誰錯。這種做法很適合讀者融入情境思考,想想如果自己是當時的科學家會怎麼做,同時也能跟著書中人物來回修正假設,一同找到最佳的解答。
書中提到波動說和粒子說時,有一段是這樣寫的:「不知道你有沒有注意到?贊成光是純粒子的一派,幾乎無法否定對方的實驗有錯;同樣的,贊成光是純波動的一派,也只能證明光有波動性質,無法挑出光是粒子的實驗有什麼大毛病……」後續便提到光其實具有「波粒二象性」的概念和相關研究。這種引導是很棒的訓練,能讓讀者在理解與探索科學時,保持懷疑與辯證的能力,除了吸收書中史實和科學知識外,這樣的思辨力也非常可貴。
這套書還有幾個值得一提的地方:帶有引導提問元素的「快問快答」單元;這些問答設計結合主文中的要點,協助讀者培養出整合、延伸內容等高層次的思考能力,進而達成探究學習。每章節還加入許多很有梗的插畫,最後更附上LIS影音頻道的連結,這些元素都能寓教於樂,提高讀者對物理好奇心及學習動機。
我從小就對物理抱持相當濃厚的興趣,之後不管求學或教學始終保持初衷、熱愛探究大自然界的各種現象──但這一套《科學史上最有梗的20堂物理課》卻能令我驚豔,提供我新角度深入探索物理發展的面貌,有機會更深切的理解這些大名鼎鼎的物理學家及他們研究的脈絡,受益可謂良多,是一部不可多得的科普書籍,特此推薦這套書給大家。
作者序
幫助孩子培養長久受用的科學探究能力
文/LIS情境科學教材
LIS的宗旨是「Learning In Science」;「讓每一個孩子,擁有實踐夢想的勇氣和能力!」則是我們對教育的願景。我們希望可以透過教材為孩子開啟新的視角,發現科學不僅是一門從生活出發的學科,也是一套理解世界的方式。
我們相信學習本質其實是STEAM或是PISA在談的「解決問題能力」、「批判性思考」和「好奇心」,這才是每一個人一輩子都用得到的能力。因此,我們從科學開始,爬梳科學史的脈絡,將科學家解決問題的思維、方法等過程,開發成獨一無二的創新教材。
我們設計的教材包含影片製作與教案開發。在影片特色方面,會以動畫和戲劇的方式,把科學變得更圖像化且富故事性,所以大家在觀看時可以很容易就進入我們設定的情境,進而引起學習動機。而我們設計的教案,則將影片中科學家發現及產出知識的情境還原給孩子,希望能讓他們在科學史中探究、冒險,最後培養出科學能力。
同理孩子的學習處境,將科學思考歷程具象化
走進科學史的世界裡,會發現課本中的概念與公式,事實上並非為考試存在,而是一套科學家們看待與理解這個世界的思維。其實在開發物理系列教材時,我們也遇到不少瓶頸──這是一門起源於「哲學」的學科,即便有大量的實驗驗證,更多是「腦中」的思想實驗;想的雖然都是力、光、熱等生活可觸及的現象,但理解起來可說是非常抽象!每每「剖」開科學家的腦,細細研讀一番後,會發現自己以前的理解原來還不夠完整,常有不斷被更新的感覺。每部影片都是夥伴們花很長的時間撰寫文本、進行教學,再讓非理工背景的編劇與動畫師充分理解科學概念後,才能完成的。
然而這整個過程中,最難的不是梳理理論演進。如何避免在傳遞知識時,把自己熟知的資訊想得太理所當然而沒有表達出來,才是最大的挑戰。這對沒學過相關概念的觀眾而言,就會對資訊感到疏離、斷裂,而無法連貫吸收。因此我們在製作教材時,必須不斷回到「不懂的狀態」,重新看待這些要給學生看的內容,抽絲剝繭找出哪裡會造成孩子理解困難,小心翼翼運用劇情與動畫來轉化。而這套與親子天下合作的物理系列,也是以這樣的心情誕生的。
書是影片的延伸
再次感謝胡妙芬老師,這次也依然用生動的文字,讓孩子有機會一窺影片中物理學家們精彩故事的全貌;謝謝插畫家彥伶在圖像與版面的用心,讓知識易讀又有趣;還要感謝親子天下的編輯們:欣靜、淳雅,為這本書花了許多的心思,讓愛看故事的孩子,進入科學家充滿好奇心的世界,也讓愛科學的孩子們,透過文圖交織的這扇窗欣賞科學。
最後我們想跟大家說,這套書是一套完全不同於坊間科普童書的作品,結合科學史、科學家人物傳記、科學理論演進歷程等多元面向,還特別設計了能讓大家天馬行空發問的「快問快答」單元。在閱讀時,你可以把它拿來配合我們的影片當作補充資訊,也可以把它視為科普版的「科學通史」,甚至是單純把它當作有趣的科學故事書……這都沒有問題,因為我們相信這套書的內容結合了我們多年的知識結晶,一定能讓大家得到意想不到的收穫!
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