问题有很多种，例如
人为什么不能做坏事？──这是道德的问题，
到底要投票给谁？──这是政治的问题，
感冒的时候能够吃泡面吗？──这是呆子的问题，
1加1等于2吗？──这是数学的问题，
买哪股基金比较好？──这是投资的问题，
少年耶，你走路没在看吗？──这是黑道的问题，
你问这问题，到底有没有问题？──这是辩论的问题，
亲爱的，你今天上早还要去喝豆浆？──这是夫妻的问题，
猪肉一斤多少钱？──这是买菜的问题，
苹果为什么要落下，不往天上飞？──这是科学的问题，
我是我吗？──这是哲学的问题，
你是你吗？──这是美容的问题，
他是他吗？──这是视力老花的问题。
但是，人走到大自然，看着满天的星星，
哇，好漂亮。这种发自内心的礼赞，
就是这门课要探讨的核心问题，
如何在大自然中看见美？
大自然里的协奏曲
人是很有趣的生物，总问一些有趣的问题。例如问银河系的某一颗行星怎么运转？虽然人可能永远到不了。问几万年前的化石怎么来？虽然时间的脚步再也唤不回来。人会想这些不切实际的问题，可能是人的思考系统中，被设定了一套密码，不时的就会对宇宙，发出问题的讯号。
宇宙是有趣的组合，不断给人一些询问的题材，例如太阳有升落，地球有四季，月亮有圆缺，潮汐有来去，风吹有定向，雨季有定期，生命的生、老、有定时……去观察、去听、去摸、去闻、去计算，让人去思考，使人去揣摩，重复性的意义。达文西(Leonard Da Vinci, 1452~1619)曾写道：「绘画来自大自然各种型态的了解……成为一流的艺术家，必须了解各种变化的差异性，单是人的移动就有许多的变化，加上动物、植物、花草，与泉水、河川、屋子、城市等，不只适合人使用，更是美好的装扮，添加美好的装饰与艺术，大自然是赋与一个艺术家最好的素材与恩惠。」在中世纪的欧洲，艺术与科学没有很大的分野，达文西经常左手作画，右手写批注，他的批注带着对自然现象的观察与科学性的认知，例如他的绘画人体的肺部结构时，写着他的想法：「假设人体的血液像是一个小池，肺部呼吸时的扩张与收缩，将给血液带来的影响，如同海洋潮汐，每隔六小时，规律性的来去，是否可以模拟地球的呼吸。」后来将这种达文西边画作大自然，边写下观察心得称为「图形式思考」(graphic thinking)。
鸡为什么没有自然科学课？
其他的生物，好像没有人类的这种本能。会不会有一只癞蛤蟆，忽然跳出水面说：「为什么圆周的周长与半径，存在一个3.14159…的比率呢？」然后就画一个圆？我们不知道癞蛤蟆的语言，不过在夏日的夜里，成群虾蟆在池边呼唤，呼叫只为交配，没有圆周率的韵味。我们也不知道会不会有一只鸡，在吃饲料时，忽然对其他的鸡大叫：「停！停！也许我们不应该再吃这种食物。这些食物只能增加我们的肥肉，不能加增我们的自然观察与思考。」然后鸡就画一张饲料图，并写下化学反应式，其他的鸡停止吃食，思考回到大自然的探索。不过炸鸡排的廉价，显出大概没有一只鸡会觉醒。要拯救鸡吗？不是禁售麦当劳的炸鸡块，而是「教鸡思考」吧！
达文西以观察、作画、学习自然科学，获得知识，并艺术创作同时启发，相互得彰。这种学习的方式一直传到十八、十九世纪。例如近代物理学之父牛顿(Isaac Newton, 1642~1727)在强风中向前跳跃，判断以相同的姿势与力量，逆着风化与顺着风化跳跃的落地距离差多少；近代化学之父，「原子质」的提出者道尔顿（John Dalton, 1766~1844）自制气压计。
热力学与热量之谜
当然，不是只有牛顿的运动定律，就能解释大自然所有的变化。例如，当一根木头燃烧时，会放出热量，最后变成灰烬，木头在改变，但是并没有像星球一样有运动，牛顿的运动定律在说明木头燃烧的现象上，是无能为力的，看来大自然的运动，不是一个定律可以涵括，就像我们的交通规则也有很多条，遇到红灯要停车，遇到绿灯要通行等，如果只有遇到红灯就停车这一条规则，不是所有路口都塞车吗？大自然也有好些定律。例如凯尔文（Kelvin，绝对温度K就是来自他的姓）就提出「热力学定律」，说明木头变成灰烬，是一种「乱度」(entropy)的增加，而反应的趋势都是往乱度增加的「方向」进行，所以灰烬的乱度比木头的乱度大，木头与灰烬之间乱度的差异，就成了燃烧时所释放的热量。
世界最伟大的化学工厂——一片叶子
水、二氧化碳与热量，又合成的木头，又有「植物」的叶子。叶子就是全世界最复杂的化工厂，上万个以上的蛋白质、酵素……进行无数的反应，才能把空气中的二氧化碳，土壤中的水与太阳照来的热量，合起来成为有机物。而这个贡献最大的化学反应，每天都静悄悄地在叶子里面进行。这是多么的奇妙的「光合作用」，也许听过有哪位诗人，歌颂过「啊！叶子！」。
当一个小女孩会问「为什么？」的时候，
是身为一个人神圣的一刻，
因为所有宝贵知识的起点，都是这里出来的——
爸爸，为什么我踩到同学的脚时，同学说会痛，
但是我踩到水时，水没有说会痛！」
我满脑的科学知识，却一时无法回答小女儿的问题，
用三岁小孩所能懂的用字去说明，
但那是我深受感动的一刻
小女孩开始想去探索周遭的世界，
不是只活在我需要喝奶奶
我需要有人抱抱
我需要那只名「胖彼得」的兔兔
这世界有太多、太多有趣的事情，值得你去发问。
你若能想到问题，
就会想到答案，
不然大自然已准备好了答案，
不是给大科学家的，
而是给一个三岁的小女孩
就像你那一天兴奋的对我说
「爸爸，为什么螃蟹的大脚丫，就是长那个样子」
「为什么呢？」我反问道。
「因为螃蟹玩『剪刀、石头、布』时喜欢出剪刀。」
编者注：当年河马教授那个三岁的小女儿，今年（2021年3月）结婚了:)