小牛顿是个孤独内向的孩子，我们不得不承认这是缺点，影响了他和别人的交流。再加上他所处的林肯郡，农耕家庭长久地过着简朴的生活，他们畏惧上帝，把生活重心放在阅读《圣经》和节制欲念上。在这样一种清教徒的家庭环境中长大，更是养成了他拘谨刻板的个性。在周围人的眼里，他不苟言笑、沉默寡言。然而幸好牛顿童年的生长环境是纯净的大自然，他的天性里又有着对大自然的无限热爱。这种内向性格与热爱大自然的天性结合起来，便又有了优势，那就是他能够、也希望去探究自然的奥秘。
小牛顿生长在大自然的怀抱中，经常观察自然现象，他养成了勤于思考的习惯，凡事都想研究个明白，这种好奇心也为他日后的研究工作奠定了良好的基础。
二、爱动手的小牛顿
在牛顿9岁那年的圣诞节，母亲和继父来看他。牛顿说，他做了一个测量时间的仪器——日晷，并把他做的东西拿出来给他们看。那只是在盘上均衡地刻上刻度，在盘中心竖有一根极细小的木棒的东西。太阳发出光芒时，把它放在太阳下面，从小木棒的阴影就可以辨认出时间了。当时人们还不知道什么机械表，只有用一些原始的方法来估计时间，那时人们一般用的计时器是“沙漏”，就是在一个容器里装上沙子，下面留有一个小孔，让沙子一点一点地漏下去，以此计算时间。牛顿感到沙漏非常粗糙，又不精确。不过日晷计时也有局限性和缺点，仍然是一种原始的方法，所以小牛顿正在想如何改造它。
后来，他又用与沙漏同样的原理，做了一个“水漏”。这种水漏和中国古书上讲的水漏原理完全相同，不过牛顿的构思要先进一点。他不是在水漏下面的容器里标上刻度，用水位上升的高度来显示出时间，而是别出心裁地在容器的装置外面弄了一个大圆钟盘，钟盘上面刻有时间标，钟盘中心钻了一个小孔，小孔上有钟轴，轴上有时针，也就是现代的钟面。钟轴有横杆和连杆同装置里面的东西连在一起，时针转动的力来自于下面容器上的浮板。当水一滴一滴往下滴时，浮板会随着水面的增高而升高，这样，浮板上面的连杆就会把动力传递给横杆、钟轴和时针。水漏钟一出现，就受到大家的赞扬，人们也由此更加看重了这个不爱讲话的小男孩，称他是个聪明的好孩子。
这个水漏钟，已显示出了现代机械装置的特性及动力的传递。但是，从现代的观点来看，牛顿的设计思想仍然是原始的。它没有科学原理的基础，而纯粹是一种智慧，一种“别出心裁”的制造！
但那时的牛顿不过是个10来岁的孩子，能做到这些已算是很伟大了。可见，童年和少年时代的牛顿，不是大家眼里的“神童”，也不是“呆子”。
早在6岁之前，牛顿就是个动手能力很强的孩子，这一点是不同于大多数别的孩子的。很多时候他都在试图把自己的幻想变成现实。
小牛顿为了实现自己的梦想，便去找各种各样的工具。渐渐地，他积攒了许多小东西：小锤子、小锯子、小起子、小刨子……他还做了一个小工具箱，把它们整整齐齐地放在一起。
那把小锤子是邻居大叔送给他的。有一次，他看见邻居大叔在做木匠活，敲敲打打，那似乎很有节奏的工作方式把他吸引了过去。他站在旁边，瞪大眼睛仔细观察，有时又眨着闪亮的眼睛想想。这是一件多么有意思的工作啊。许多巧妙的东西都是这样做出来的。小牛顿对此充满了兴趣。大人的世界对一个孩子来说，充满了诱惑力。也许那些玩“过家家”的孩子们也想体验这种参与到成人世界的快乐吧。成人的世界在他们眼中是快乐的。邻居大叔见小牛顿这么专心，非常喜欢他。他对小牛顿说：“大叔就喜欢认真的孩子，这里有一把旧的小锤子，送给你回去玩吧。你要用你的小脑瓜好好想想，怎样才能把小锤子用到正当的地方去。”
小牛顿高兴极了，这把小锤子多有用啊！有了它，小牛顿感觉自己像个大人了。而他也真像是一个小大人。他会经常拿起小锤子，把外祖母家的东西修一修。当他发现椅子吱吱嘎嘎响的时候，便会一声不响地把它钉牢，当他发现窗框松动了，也会丁丁当当地敲上一阵。外祖母发现这些东西被修好的时候，总会欣慰地笑一笑。让小牛顿感兴趣的事也让他变得越来越懂事了。
有一天，小牛顿又拿出自己的小工具箱，把里面的东西全掏了出来。另外，他还弄来一大堆木板、木条、钉子、铁丝等等，横七竖八地摆了一地。他充满了幻想和创造力，十分投入地做着各种现实中的和想象中的东西。外祖母此时走了进来，手里端着一盘点心和一杯水。她见小牛顿没发现她，便轻轻地叫道：“孩子，歇会儿再玩，吃点点心吧。”
小牛顿还是那么专注，似乎并没听到外祖母的话。外祖母饶有兴致地想看看他到底在做什么。可一地的东西，外祖母连个下脚的地方都没有，老眼昏花的外祖母只好眯起她那双慈祥的眼睛，弯下腰，继续轻轻呼唤他。小牛顿终于惊醒过来，看见外祖母那亲切的笑容，他高兴地腼腆一笑，接着他指着手里的东西情不自禁地对外祖母大喊：“外婆，您看我做的是什么？”
平时遇到这种情况，外祖母总会鼓励小牛顿，她会认真对待他的作品，从不把它们看做是小孩子的把戏，是不值得一看的破烂。外祖母心里十分清楚，小牛顿失去了父爱和母爱，心里十分渴望被关怀和呵护。她要弥补他在这方面的损失，不让他缺少爱。所以外祖母不轻易批评他，更多的是表示欣赏，让他更有信心，更自在地去想象，去锻炼自己的能力。这样小牛顿便在童年时有了比别人更大的发挥空间，他的思维和动手能力都得到了很好的锻炼。
外祖母说：“真不错啊，伊萨克，告诉外婆它是什么吧！”
小牛顿受到了鼓舞，便自信地给外祖母一样一样地讲起来。外祖母边听边笑，她着实为小牛顿的聪明头脑感到高兴。
小牛顿说着说着，突然想起一件重要的事，他灵巧地跨过那些乱放的东西，跑到外祖母身边，他拉着外祖母的胳膊，说：“外婆，外婆，给我买把锯吧！”
外婆知道小牛顿是个懂事的孩子，他不会轻易撒娇要东西的。但她还是想知道小牛顿的目的，于是问他：“你要锯干什么呢？”
小牛顿说：“您看，外婆。我的工具就快全了，做活一定要用上锯的，不然很多木板都用不上。我想给您做一个杂物箱和一个小板凳；还想修您那辆坏掉了的手推车，没有锯总是做不好，合适的木板也不到，必须要用锯来锯断它们。”
外祖母觉得小牛顿像个大孩子一样，老是替她着想。她这个小外孙和别的孩子不一样，将来也会比别的孩子有出息。
“好的，好的，外婆会给你买的。”
小牛顿兴奋得晚上都睡不着了，他躺在床上，幻想着把锯拿在手里的感觉，那是一个孩子心里的大事啊！于是得到那把锯便是他生命中最重要的事了。小牛顿把每个细节都想得清清楚楚：把那块太长的木板锯短，再用刨子把它刨平，其他几块光滑的小木板可以钉到四面，最后再用半块木板钉在上面，剩下的一半空处让外祖母做一块布帘蒙上。对了，小箱子要刷上漂亮的蓝色和白色，布帘也要用这种颜色的。多漂亮！还有那个小板凳……想着这些开心的计划，小牛顿不知不觉地睡着了，他的嘴角还挂着满意的笑容。
外祖母第二天从集市回来的时候，真的给小牛顿带回了一把小锯，小牛顿的梦想成真了，而且这愿望并没有被耽搁太久。他真的有点欣喜若狂了，他要让邻居大叔看看它，还要去跟大叔学学使用方法。
小牛顿一溜烟跑过河上的一座小桥，跑到大树下面大叔的家。
大叔见到小牛顿，问他：“小牛顿，什么事这么高兴啊？”
“大叔，我终于有自己的锯了。”小牛顿答道，“看，多漂亮的锯啊。”那把普通的小锯因为是小牛顿梦寐以求的第一把锯，所以在他眼中，也许闪耀着魔杖一样的光芒。
小牛顿6岁时在一个乡间小学读书。一放学，小牛顿就飞奔到自己熟悉的大自然中。有时，他的某一件木匠活前一天没有完成，第二天白天他一有空就想一想制作的详细过程，放了学，他心里已经想得十分清楚了，就直接跑回家去，按计划快速地把它做完。
小牛顿把外祖母给他的零花钱都用在买钉子之类的东西上了，他还是那么喜欢做木匠活，而且随着他一天天长大，思维越来越复杂，做的东西也越来越有创造性了。以前他只是模仿着做一些桌椅板凳之类的家具，现在他在认真观察的基础上能设计改造一些用具了。
有一天，小牛顿放学回到家，饭都没顾得上吃，就把自己关在屋子里忙活起来了。外祖母十分了解自己的小外孙，所以很晚的时候才把饭端到小牛顿的房间。外祖母微笑着瞧着他那幼稚而又专注得一本正经的神情。小牛顿终于忙完了，他抬起头，见外祖母正慈爱地看着他，他高兴地对她说：“外婆，我把原来的旧手推车改成了四轮车，这样您再上集市买东西的时候就方便了。”
外祖母欣慰地笑了：这个聪明懂事的孩子，总能把问题看在眼里，记在心上。每当学校里休息的时候，小牛顿总愿意陪着外祖母到集市上去。以前他陪外祖母去的时候，发现有时东西买多了或是买了大件的东西总是不好拿回家，现在这个问题终于解决了。
小牛顿给外祖母改进的这个小堆车，帮了外祖母的大忙。这一次，他们特意买了很多需要的物品，用四轮车推了回来，路上的人见了都夸奖这辆四轮车做得好。小牛顿心里暗自得意。推到家的时候，连邻居家的大叔都夸他心灵手巧。
小牛顿的成就感并没有使他得意忘形，反而激励了他，使他对手工更有兴趣了。他对自己充满了信心，他认为自己一定能做很多的东西，只要认真做，都能做成功。所以即使经历过失败，他也对结果有着积极的企盼。
受到成功做好四轮车的鼓舞，小牛顿一直在考虑做一件更有意义的东西。