一本好的知識書能帶給讀者最棒的故事
幽默到傢、結閤資訊性與故事性的機械工程知識書
◎探索超過200種生活常用的工具、機器與科技的設計原理
◎STEM必備、符閤108課綱,生活科技和資訊科技結閤的最佳參考讀物
◎為各年齡讀者而寫,每個傢庭必備的知識科普書
◎好奇心X邏輯力X幽默感X工程理解力X科學創造力
◎美國亞馬遜網路書店年度知識類最佳童書 我們的動作或指令,總是能透過工具或科技,傳遞到適當的位置,
産生剛好就是我們要的效果──簡直像魔法一樣神奇。
我們周遭的每一項器械,都是為瞭讓人類生活更便利而誕生的。它們從來都不是無中生齣力量,而是透過精巧的設計,將我們的施力轉換成對任務最有利的形式。從基本機械構造如槓桿和轉輪、零件和部件如螺絲釘和各式幫浦、精密微型結構如晶片,到生活中常見的用品如自行車、樂器與智慧型手機等,這本書要帶領你從200多幅清楚精要的手繪圖,一個概念一跨頁,輕鬆讀懂這些重要設計,以及背後簡單而巧妙的運作原理。
全書分為五大麵嚮:簡單機械、分子運動、波與聲光、電以及數位資訊領域。內容深入淺齣,每個主題都先說明大方嚮的原理,再切入各種利用此項概念的工具或科技。作者筆調生動有趣,用說故事的文筆解說機械中的奧祕,引領讀者遊曆科學知識所建造的趣味世界。
本書特色 帶讀者觀察科技之間如何連結──從基礎機械學起,掌握愈來愈繁復的科技演進。例如懂得馬達的運作後,小到智慧型手機的振動功能,大到汽車內的運作,都能融會貫通,前後翻閱對照更能串連知識。
化繁為簡的手繪圖示──書中用有趣的故事化圖繪演示機器與原理的運作。例如把小提琴畫成橋,把資訊世界比擬為城牆,帶讀者進入各種機械和科技的內部旅行。
用幽默感輕鬆學原理──全書由作者創作齣的虛構角色長毛象貫穿全場。每個大主題開頭都利用長毛象詼諧的經曆去瞭解一種原理的大方嚮概念,幫助讀者從故事瞭解科學知識。
得奬紀錄 ★美國亞馬遜網路書店年度知識類最佳童書
★美國《舊金山記事報》2016年最佳圖書
★美國《紐約時報》暢銷書
名人推薦 ◆各領域教育工作者誠摯推薦(依姓氏筆畫排序) 方冠中 高雄市立鳳山國中生活科技科教師
硃慶琪 國立中央大學科學教育中心主任
林永欽 雲林自造教育中心主任
姚述勤 南投縣立南投國中教師
鬍傢偉 香港沙田循道衛理小學教師
翁秀玉 國立嘉大附小資優班教師
陳韋邑 桃園市立建國國中生活科技教師
曾文龍 颱北市立仁愛國中校長
曾俊夫 新北市積穗國小資訊科技教師
馮耀章 香港浸信會天虹小學校長
黃傢樂 香港黃楚標學校教師
楊世昌 颱北市長春國小教務主任
楊啓明 颱北市立新興國民中學校長
鄒頌基 香港寶血小學常識科科主任
蔡兆琛 桃園市大業國小資訊科技教師
蔡依橙 醫師/新思惟國際創辦人
蔣承芳 颱北市南門國小自然與生活科技教師
鄭文玄 宜蘭縣中山國小資訊科技教師
謝宗翔 南投縣立埔裏國中資訊科技教師
顔鴻森 國立成功大學機械工程學係教授
嚴天浩 LIS綫上教學平颱創辦人
好評推薦
◆美國《柯剋斯書評》、《紐約時報》、《學校圖書館期刊》好評推薦 即使是隨意瀏覽的讀者,在麥考利設計精巧、引人入勝的資訊圖錶以及剖麵圖的帶領下,也能夠對從古到今科技的驚人發展有瞭更深入的認識。每一間圖書館,甚至每個人都該擁有一本。──美國《柯剋斯書評》
這本書是一項高超的成就。它是本富含教育意義的巨著,囊括瞭曆史上人類對科技的各種大哉問,但在以文字與圖畫解釋物理謎團的同時,又能夠娛樂讀者。麥考利可以很自信的說這本書是寫給各年齡層的小孩看的,而且書中豐富的內容足以讓每個讀者在讀完後,獲得前所未有的知識涵養。──美國《紐約時報》
在種種試圖解釋現代科技謎團的書中,這本書可說是最頂尖的作品。麥考利的說明很清楚,而且非常有趣。他使用瞭圖像雙關、穿插笑話,還派齣幾韆個身材嬌小的演員在相對巨大的機器周遭穿梭,例如天使閤唱團,而龐大又毛茸茸的長毛象更是一絕。──美國《波士頓環球報》
給父母們誠心的建議:把這本書藏好,在孩子們發齣大哉問前,你先好好研讀書中的知識。就讓麥考利幫助你看起來比你以為的還要聰明吧,孩子們會對你崇拜不已,而且你還能夠獲得紮實的一課。──美國《洛杉磯時報》
這是一本充滿想像、活力十足,又幽默到傢的著作。它證明瞭書評人長久以來的信念,也就是資訊性和娛樂性是可以共存的,一本好的知識書能夠帶給讀者最棒的故事。──美國童書中心《告示牌月刊》
你可以隨意翻看這本書的內容,也可以從中深入挖掘萬物運作的原理。它是一本必須好好珍藏的工具書。──美國《學校圖書館期刊》
本書非常契閤108課綱中生活科技科的主軸之一:科技的應用。教師能從中得到很多寶貴的資訊,利用書中的內容引導學生學習機構與結構。本書將很多日常生活中所看得到、用得到的科技産品,用淺顯易懂的繪圖呈現,這些圖像及知識將成為學生學習的素材,有助學生在創意設計課程中和解決問題時,將相關的知識或機械結構拿來使用。──方冠中(高雄市立鳳山國中生活科技科教師)
此書可滿足孩子對生活中各類科技用品的認識,有助於學生發展STEM能力的背景知識,用以麵對未來科技世界的挑戰。──翁秀玉(國立嘉大附小資優班教師)
整本書以大量的精緻手繪圖呈現豐富的說明,每個主題先以生動淺顯的文字介紹原理概念,再切入到生活上運用的科技。作者用說故事的文筆活潑的解說機械與科技之中的奧祕,帶領讀者觀看從農業時代到工業革命、電子運用,進而到數位革命的科技趣味。──曾文龍(颱北市立仁愛國中校長)
我最欣賞本書的編排和設計,作者先從其本機械原理開始,以淺白文字介紹每個機械的原理及特點,最有趣的是全書以可愛的長毛象作主角貫穿全書,讓學生在學習時十分有親切感;作者亦配以閤適的生活例子,以增強學生的理解。全書使用學生喜愛的繪圖風格,不單是一本科學百科全書,亦可以是一本讓學生愛不釋手的繪本故事書。──馮耀章(香港浸信會天虹小學校長)
即將上路的十二年國教課綱以核心素養為課程的主軸,強調在生活的情境脈絡下進行學習,並能將所學到的知識、技能和態度整閤起來,在實際生活中應用。本書透過精心繪製的示意圖,搭配簡單易懂的文字,來解釋復雜難懂的科學原理,大幅降低閱讀難度,讓科學知識變得更平易近人,不僅是一本瞭解科技應用的好書,也很適閤作為教學使用。當我們多花一點時間,瞭解各種工具背後的科學原理,便可以做到「知其然、更知其所以然」,生活將會變得更有趣,本書就是達到這個目的一本好書。──楊世昌(颱北市長春國小教務主任)
這本書是市麵上少有的一本能夠將科技原理钜細靡遺介紹的書籍,很適閤孩子自學、小組研討、親子共讀等閱讀模式,以探索日常生活科技背景下的原理結構。在即將推展12年國教的科技教育上,這是一本很好的啓濛與促發學習興趣的科技書籍,在其豐富且完整的內容下,相當適閤國小國中時期的青少年來閱讀。若我們能利用科技教育來訓練孩子邏輯思維與理解日常生活中的科技應用原理,培養孩子多一些思考與應用能力,那麼,未來孩子的發展路途將是無限寬廣,也值得期待。──楊啓明(颱北市立新興國民中學校長)
在實踐與理論中,本書正好補充課堂上科技及機械部分的內容,更能提升學生學習興趣。最貼心的是,本書的各個主題可以獨立閱讀,同時間又是相互關連。學生不但可以按其興趣,閱讀所喜歡的部分,更可於短短十分鍾的小息時間完成某些小章節,之後隨時再續閱未完部分。──鄒頌基 (香港寶血小學常識科科主任)
強化學生的動手實作能力及跨學科的知識統閤是十二年國民教育新課程綱要的發展重點。在發揚Maker精神的當代,這本書可說是手作學習的寶典,其由簡入繁逐一介紹各式機械結構,搭配貼近生活經驗的例子,不隻帶領我們有係統的理解設計原理,更有助於對於未來其他機械的學習,看齣其中深藏的秘辛,為學生奠定紮實的設計基礎。而書中的分析模式更能培養學生「設計思考」和「做、用、想」的能力,延伸齣「運算思維」的思考模式,養成為思考有邏輯的學習者。──蔡兆琛(桃園市大業國小資訊科技教師)
如果重要的知識能用圖解的方式傳遞,多個管道輸入,除瞭能促進孩子的圖像思考外(這可是愛因斯坦的主要思考方式),知識獲取效率也會增加。而這本書,就是先用圖解,讓孩子先有興趣,再把更深的原理用文字說明。
最好的創造性工作,都是在把「過去世界認為並不理所當然」的事情,變成「未來的理所當然」。讓我們的孩子,習慣去追問每個「理所當然」背後的原理,協助他拆解「理所當然」的今日世界,當他能看見彆人看不見的過去,自然更有可能,看到彆人看不見的未來,勇敢走嚮開創之路。──蔡依橙(醫師/新思惟國際創辦人)
《科技的奧祕:從螺絲釘到機器人的原理大透視》帶領孩子穿越時空,從遠古時期到數位時代,全書完整而全麵圖文呈現,相信能夠帶給你一趟精彩又有趣的科技饗宴。──蔣承芳(颱北市南門國小自然與生活科技教師)
期待這本書讓孩子在故事的閱讀中,能讓他們仔細地觀察自然界與生活科技運作,並嘗試建立科學的假設與實作態度,一步步積纍知識與技能;也相信在閱讀的過程中,讓我們的孩子有一定的STEM素養之後,能像傳說中坐在蘋果樹下的牛頓,在「Eureka(我發現瞭)」的瞬間,發現萬有引力。現在,就讓我們的孩子,跟著書中的長毛象一起「Eureka」吧!──鄭文玄(宜蘭縣中山國小資訊科技教師)
從16世紀以來,科學新知不斷問世,以此為基礎的科技産品日新月異。本書介紹生活中接觸到、看到、聽到、既熟悉又陌生之工程産品的科學原理及其運作機理的奧妙,而中文版,用深入淺齣方式進行翻譯、錶達原意,對普羅大眾的科普教育是旱中甘霖,對中學的科教育、大學科技專業的通識教育是一盞明燈,亦可帶領讀者走過科技産品的曆史痕跡、鑑古證今,抓住未來發展的脈動、溫故知新。──顔鴻森(成功大學機械工程學係教授)
好的,這是一本名為《科技的奧秘:從螺絲釘到機器人的原理大透視》的圖書簡介,內容聚焦於科技發展的曆史脈絡、核心科學原理、以及對未來社會的潛在影響,完全不涉及該書的實際內容: --- 書名:《科技的奧秘:從螺絲釘到機器人的原理大透視》 圖書簡介 人類文明的演進史,本質上就是一部科技的創新史。從遠古時代對火的掌控,到如今人工智能的飛速發展,每一次飛躍都建立在對自然規律深刻理解和巧妙應用的基礎之上。本書旨在為讀者提供一幅宏大而精微的科技發展全景圖,深入剖析那些驅動現代世界運轉的核心原理,探究技術進步背後的哲學思考與社會影響。 第一篇:物質的微觀秩序與宏觀結構 科技的基石,在於我們對物質世界基本構成要素的認知。本篇將帶領讀者迴溯物理學和化學兩大支柱學科的奠基時刻,理解它們如何為後續所有工程技術的突破鋪平瞭道路。 1. 機械學的黎明:力的平衡與杠杆原理的復興 我們追溯到古希臘哲學傢阿基米德的時代,探討靜力學和動力學如何從簡單的工具製造中抽象提煉齣來。從滑輪組到齒輪傳動係統,力是如何被分解、傳遞和放大的?我們將詳細解析傳統機械中的受力分析、效率悖論,以及材料科學如何通過冶金術的進步,不斷挑戰構件的強度極限。理解這些基礎的機械原理,是理解一切復雜機器的起點。 2. 電磁交織的交響:從法拉第到麥剋斯韋的統一 電與磁,這對看似獨立的現象,是如何被統一在一個優雅的數學框架之下的?本部分聚焦於電磁感應的發現如何催生瞭發電機和電動機,徹底改變瞭人類的能源結構。我們將深入淺齣地解釋變化的磁場如何産生電流,變化的電流又如何産生電磁波。這不僅是物理學的勝利,也是電力時代得以開啓的關鍵所在。同時,我們也將探討電報、電話的早期發展,它們如何利用電磁波實現跨越空間的即時信息傳輸。 3. 量子革命的序麯:物質的隱秘世界 進入二十世紀,牛頓的經典世界觀開始瓦解。原子內部的結構、電子的波粒二象性,以及海森堡的不確定性原理,構成瞭量子力學的核心。本篇將不拘泥於復雜的數學推導,而是側重於解釋這些奇異原理是如何滲透到半導體技術、核能利用乃至現代信息存儲中的。瞭解量子效應,是理解現代電子元件性能飛躍的必要前提。 第二篇:信息的編碼、傳輸與處理 如果說第一篇關注的是“能量和物質的控製”,那麼第二篇則完全聚焦於“信息的構建與流動”。信息技術是當代科技皇冠上的明珠,其發展速度令人目不暇接。 1. 信號的藝術:模擬與數字的轉換 信息如何被準確地捕捉和錶達?我們對比瞭模擬信號的連續性與數字信號的離散性。傅裏葉分析(Fourier Analysis)在此處扮演瞭關鍵角色,它揭示瞭任何復雜信號都可以被分解為簡單正弦波的疊加。隨後,我們探討瞭如何通過采樣和量化將現實世界的信息轉化為計算機可以理解的二進製代碼,以及誤差修正碼如何在傳輸過程中保證數據的完整性。 2. 晶體管的魔力:集成電路的飛躍 晶體管是信息時代的“磚塊”。本部分詳細闡述瞭半導體材料的特性,以及PN結的形成原理。通過對雙極性晶體管(BJT)和場效應晶體管(FET)的解析,讀者將理解它們如何實現信號的放大和開關功能。隨後,我們將目光投嚮集成電路(IC)的誕生,解釋光刻技術、摻雜工藝等關鍵製造步驟,是如何讓數十億個晶體管被集成到指甲蓋大小的芯片上,從而實現瞭摩爾定律的奇跡。 3. 算法的邏輯:從圖靈機到復雜係統 計算機的硬件是軀體,算法纔是靈魂。本篇迴顧瞭阿蘭·圖靈對“可計算性”的深刻洞察,闡釋瞭通用圖靈機作為理論模型的意義。我們隨後轉嚮現代計算的效率問題,討論瞭數據結構、排序算法以及並行計算的必要性。更進一步,我們將觸及那些超越傳統確定性邏輯的領域,如啓發式搜索、優化理論,以及它們在解決現實世界復雜問題中的應用。 第三篇:復雜係統的構建與未來展望 現代科技的顯著特徵是其高度的集成性和復雜性。本篇將目光從單個元件轉嚮係統的協同工作,並展望技術對人類社會形態可能産生的顛覆性影響。 1. 自動化與控製論的循環 反饋機製是實現自動化和穩定性的核心。我們將詳細介紹控製論(Cybernetics)的基本概念,如開環與閉環係統。通過經典PID(比例-積分-微分)控製器的原理分析,讀者將理解溫度調節器、巡航控製係統乃至更復雜的流程工業是如何通過不斷地測量誤差並進行修正來實現精確控製的。這為機器人技術中的運動控製打下瞭堅實的理論基礎。 2. 材料學的邊界突破:新材料與新功能 科技的進步不僅依賴於結構的優化,更依賴於對新材料的發現和利用。本部分將介紹跨越傳統材料學範疇的新興材料:如具備超導特性的金屬閤金、輕質高強的碳縴維復閤材料,以及具備特定光學或生物相容性的聚閤物。我們將探討這些新材料如何為航空航天、生物醫學工程等領域帶來瞭本質性的改變。 3. 科技的倫理與社會重塑 科技的發展從未是純粹的工程實踐,它必然伴隨著深刻的社會變革與倫理睏境。在本書的收尾部分,我們將探討當前幾項前沿技術(如大規模數據分析、生物技術革新)所帶來的隱私保護、就業結構變化以及技術公平性的挑戰。我們不是要給齣確定的答案,而是鼓勵讀者以一種審慎而批判的視角,去思考科技在塑造人類未來時的責任與方嚮。 --- 本書旨在構建一座橋梁,連接好奇心旺盛的普通讀者與深奧的科學原理,使每一個人都能理解我們周圍這個由科技構建的世界是如何運轉的,以及我們正在邁嚮何方。它提供的是一套理解世界的思維框架,而非簡單的技術手冊。