——“我们还在地球上面吗？”
超超小的时候会问我这个问题，通常是在旅游途中。我总是耐心的安慰他：
——“放心，地心引力牢牢地把我们抓着呢！”
现在想起来，那个时候超超大约三四岁，还不能很好地区分自我和世界，对我们赖以生存的行星地球虽然只有一个懵懂的概念，却又拥有强烈的好奇心和探索欲。
现在，让我们从“大预习”的理论出发（参见《大预习原理》），看看当孩子对地球地理知识非常好奇时，爸妈可以从哪些方面进行启发和引导。
行星地球的科普知识可以从两个维度展开：一个是向下（向内）的维度，我们脚下的岩石和岩浆等；一个是向上（向外）的维度，我们头顶的空气和云层。
从向下的维度展开，让孩子了解地球的构造。记得我们中学学地球构造的时候，老师说过，地球由三部分构成：最外层坚硬的地壳、中间的地幔和居于中心的地核。
但是你百度一下，就会发现地幔分为上地幔和下地幔，连地核都分为外核和内核，怎么回事？难道当年教我们地理的是体育老师？再仔细看一下，还有什么岩石圈、软流层？越看越糊涂——原来，地球结构可以从物理学和化学两个角度进行分层。
化学上，地球层面被划分为：
地壳（crust）
上地幔（upper mantle）
下地幔（lower mantle）
外核（ outer core）
内核（inner core）
物理学上，地球层面被划分为：
岩石圈（lithosphere）
软流层（asthenosphere）
地幔（mantle）
外核（ outer core）
内核（inner core）
单词辨析
注意容易搞混的单词：
mantle n. 地幔
mental adj. 精神上的
搞清楚些了吗？当然，和孩子就没有必要从物理化学两方面来解释。只要像当年体育老师说的那样，知道地球是由地壳、地幔、地核组成的就可以了。之所以这么较真，因为后续地球板块、地震、火山等知识都会涉及到岩石圈、软流层等这些名词。
维基百科上关于地球构造，有三句非常经典的话：
地球的结构同其他类地行星相似，是层状的，而这些层可以通过它们的化学特性和流变学特性确定。地球拥有一个富含硅的地壳，一个非常粘稠的地幔，一个液体的外核和一个固体的内核。这些对地球内部结构的认识来源于物理学证据和一些推断，这些证据包括火山喷出的物质和地震波。
第一句话说明地球的形状特性，可以从化学和物理学两方面来研究（流变学就是流体力学，物理学的分支）。
第二句话说明地球内部构造各层的物理状态，注意到了没？地核被分为外核和内核，因为一个是液体的，一个是固体，所以要分为外核和内核。
第三句话的意思是，你凭啥认为地球是这样分层啊，是有人剖开地球看过？还是给地球做过CT切片？事实上，今天探测器可以遨游太阳系外层空间，但对人类脚下的地球内部却鞭长莫及。目前世界上最深的钻孔也不过12公里，连地壳都没有穿透。科学家只能通过研究地震波、地磁波和火山爆发来揭示地球内部的秘密。
要想比较文艺、科幻的方式了解地球构造，可以给孩子读一下凡尔纳的《地心游记》。
小实验
关于地球构造的实验，不妨和孩子一起用食品来模拟说明地球的层次结构，生动形象，做完实验就直接吃了，一点都不浪费。
板块 | Plate Tectonics
首先要搞清楚两个容易混淆的概念：大陆漂移学说（continental drift）和板块构造理论（plate tectonics）。
大陆漂移学说是板块构造理论的先导，板块构造理论是大陆漂移学说不断发展完善的产物。前者只是一个假想，后者是一套完整的理论，相较前者丰富得多，也是现代地质学的基石。
简单地说，大陆漂移学说认为地球上曾经有过一块巨大的陆地，后来分裂为6大块，所有陆地是由它分裂漂移而成。如果家里有世界地图木板拼图的话，爸妈可以拿出来和孩子一起来拼拼看，看看有哪几个大陆边缘可以契合，比如南美大陆和非洲大陆能不能拼在一起。
板块构造理论在大陆漂移学说和海底扩张学说基础上不断发展形成的（前者都知道，后者大家可能不太听说过）。该理论认为：地球的岩石圈是由板块拼合而成，全球分为6大板块：太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极洲板块，这是1968年法国勒皮雄划分的，后来初步细分为多个板块。
注意，在大陆漂移学说中，6大块只是指陆地，而在板块构造理论或者那个，6大板块除了陆地还包括海洋，比如太平洋板块就是完全是海洋（严格地说是海洋下面的岩石圈）。这些板块就像浮在水面上的冰块一样漂移，板块间挤压、张裂从而形成山脉、裂谷、火山、地震等。 正是根据这种理论，地球内部构造的最外层分为两部分：外层的岩石圈和内层的软流圈（上面把大家搞得稀里糊涂的岩石圈、软流圈就是从这个理论里蹦出来的）。
知识点
板块间碰撞、相对运动的方式有：
聚合（Convergent）：两个板块聚集和挤压，形成山脉、火山等。
张裂（Divergent）：两个板块分离拉张，形成裂谷、中洋脊（海底火山）。
错动（Transform）：两个板块互相摩擦，因为没有面积上的改变，所以也被称为保守性。
小实验
地球板块为什么会运动、碰撞，其能量来源于什么？板块构造说认为地幔热对流是板块运动的主要驱动机制。还记得物理老师说的三种热传递方式吗？热传导、热对流、热辐射。地幔层内的热对流就造成的板块的各种运动方式，看一下FunScienceDemo中的这个实验就清楚了（更多实验视频参见《家庭实验集锦》）。
了解了地球构造和板块理论后，火山和地震就容易理解了。或者是否可以这么说，为了解释火山和地震，科学家们创造了地球构造和板块理论？
火山 | Volcano
参考上面的地球构造剖面图，在化学划分上，地幔分成上地幔和下地幔两层；但在物理划分上，地质学家认为，上地幔顶部存在一个软流层，推测是由于放射元素大量集中，蜕变放热，将岩石熔融后造成的，成为岩浆的发源地。关于火山的知识，可以和孩子一起观看《Bill教科学》S4E14 - 火山 Volcanoes（参见《科学启蒙总教材》）。
单词辨析
在看《Bill教科学》等英语视频时，注意区分两组容易混淆的英语词组，plate tectonics和tectonic plates。前者是板块构造理论，是一套理论；后者是地球板块，是六大板块的总称。
还有两个很容易搞混的单词：magma和lava。magma是岩浆，是在地下涌动着的，还没有喷出地表，当它喷出地表时就成为熔岩lava了。
知识点
火山按喷发的方式可分为：宁静式和猛烈式。在《Bill教科学》分别称为ooz（往外溢）和explode（往外喷）。用谈恋爱打比方，前者是缠绵悱恻，后者就是轰轰烈烈。
火山按活动情况可以分为：活火山（active volcano）、死火山（extinct volcano）和休眠火山（dormant volcano）。
按照锥形形状来分，又可以分为：盾状火山（Shield）、熔岩火山（cinder cone）和复式火山（Strata cone）。
盾状火山（Shield）较平坦，拥有多个供熔岩涌出表面的开口，夏威夷群岛就是由高出海平面的五座巨大熔岩穹丘结合而成的。
熔岩火山（cinder cone）喷出火山灰后，形成较高的锥体和较平坦的锥顶。
复式火山（Strata cone）是上面两种的复合类型，规律爆发，涌出的熔岩和火山灰沿着旁边向下流，冷却后，形成锥状山丘。意大利的维苏威火山和日本的富士山是复式火山的典型实例，火山爆发时，岩浆流动的速度较慢。
小实验
做火山喷发模拟实验，无论是用酸碱反应还是采用空气压力，一定要注意保护好自己的衣服和四周环境，要不然妈妈下次再也不会让你做实验了。
地震 | Earthquake
火山和地震都是自然灾害。如果说前者离我们还比较遥远的话，后者就近在咫尺了。上次全家去九寨沟旅游，回来九寨沟地震了。国庆去杭州旅游前，超超一再跟我确认杭州是不是在地震带上。但奇怪的是，对于地震这种大家避之唯恐不及的东西，在上海科技馆内，却是最热门、排队最长的体验项目！
地震通常是在地球岩层受到挤压而产生移动的情况下发生的，地震产生的震波会由震中向四方辐射传出。关于地震的知识，可以和孩子一起观看《Bill教科学》S4E04 - 地震 Earthquakes。当Bill站在游泳池中，用浮在水面上的泡沫塑料地图板块来解释地震时，复杂深奥的地质知识就非常显而易见了。
视频中还有个板块实验，Bill在水中滴入一滴肥皂水，漂浮水面上的板块就四散分开了。这是因为肥皂水破坏了水的表面张力，这其实是个很有趣的物理实验，等大预习系列到物理部分时我再和大家细说。
单词辨析
《Bill教科学》视频中有个好笑的段子：晚餐时，妈妈对儿子说：“eat your crust！” 原来crust有两个意思，一是指地壳，二是指面包皮。因为儿子不喜欢吃烤焦的面包皮。
知识点
震源与震中的区别：地震的起源之处称为震源（Focus），震源可能在地面以下500米深处，而震源上方的地表处称为震中（Epicenter）。
里克特震级（里氏震级）：里氏震级是1935年由美国地震学家里克特设计的。6级以上称强烈地震，而迄今破坏性最大的地震已达8.9 级。每次电视新闻出现，何处地震，震级多少，超超都会从书架上取出自然百科书，看这个震级破坏程度有多大。
地震波：地震发出的振动叫做地震波，主要的地震波是纵波和横波。
地震测量：说到地震预测，我们首先会想到张衡的候风地动仪，上海科技馆有候风地动仪的复制品，其实用简单的家庭实验也很容易实现，Bill视频中有演示。
包括地球相关知识：
地球构造、板块理论、火山和地震四部分面向儿童的讲解、演示、动画视频，难度深浅不一，爸妈可自选。另有一个Experiment目录是四部分的家庭实验汇总。所有英语视频都是高清视频，附带外挂英文字幕。感兴趣的爸妈可关注本公众号，回复“earth”即可免费获得。
最后，在讲解知识的同事，爸妈可以提示孩子注意一种做科学研究的方法——先有一个假想，再寻找各种证据来论证；由于客观条件无法采集到一手数据时，可以通过观察分析间接的现象和数据，以此对假设和猜想进行论证，验证其合理性，最终得出科学的结论，或者完全推翻原来的假设，重新建立新的理论。关于地球的理论，由于时空限制，很多还能完全证实，或者存在诸多疑点，未来那个推翻现有理论的人，也许就是你的孩子，Who knows。
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