——“我們還在地球上面嗎？”
超超小的時候會問我這個問題，通常是在旅遊途中。我總是耐心的安慰他：
——“放心，地心引力牢牢地把我們抓著呢！”
現在想起來，那個時候超超大約三四歲，還不能很好地區分自我和世界，對我們賴以生存的行星地球雖然只有一個懵懂的概念，卻又擁有強烈的好奇心和探索欲。
現在，讓我們從“大預習”的理論出發（參見《大預習原理》），看看當孩子對地球地理知識非常好奇時，爸媽可以從哪些方面進行啟發和引導。
行星地球的科普知識可以從兩個維度展開：一個是向下（向內）的維度，我們腳下的岩石和岩漿等；一個是向上（向外）的維度，我們頭頂的空氣和雲層。
從向下的維度展開，讓孩子瞭解地球的構造。記得我們中學學地球構造的時候，老師說過，地球由三部分構成：最外層堅硬的地殼、中間的地幔和居於中心的地核。
但是你百度一下，就會發現地幔分為上地幔和下地幔，連地核都分為外核和內核，怎麼回事？難道當年教我們地理的是體育老師？再仔細看一下，還有什麼岩石圈、軟流層？越看越糊塗——原來，地球結構可以從物理學和化學兩個角度進行分層。
化學上，地球層面被劃分為：
地殼（crust）
上地幔（upper mantle）
下地幔（lower mantle）
外核（ outer core）
內核（inner core）
物理學上，地球層面被劃分為：
岩石圈（lithosphere）
軟流層（asthenosphere）
地幔（mantle）
外核（ outer core）
內核（inner core）
單詞辨析
注意容易搞混的單詞：
mantle n. 地幔
mental adj. 精神上的
搞清楚些了嗎？當然，和孩子就沒有必要從物理化學兩方面來解釋。只要像當年體育老師說的那樣，知道地球是由地殼、地幔、地核組成的就可以了。之所以這麼較真，因為後續地球板塊、地震、火山等知識都會涉及到岩石圈、軟流層等這些名詞。
維基百科上關於地球構造，有三句非常經典的話：
地球的結構同其他類地行星相似，是層狀的，而這些層可以通過它們的化學特性和流變學特性確定。地球擁有一個富含硅的地殼，一個非常粘稠的地幔，一個液體的外核和一個固體的內核。這些對地球內部結構的認識來源於物理學證據和一些推斷，這些證據包括火山噴出的物質和地震波。
第一句話說明地球的形狀特性，可以從化學和物理學兩方面來研究（流變學就是流體力學，物理學的分支）。
第二句話說明地球內部構造各層的物理狀態，注意到了沒？地核被分為外核和內核，因為一個是液體的，一個是固體，所以要分為外核和內核。
第三句話的意思是，你憑啥認為地球是這樣分層啊，是有人剖開地球看過？還是給地球做過CT切片？事實上，今天探測器可以遨遊太陽系外層空間，但對人類腳下的地球內部卻鞭長莫及。目前世界上最深的鑽孔也不過12公里，連地殼都沒有穿透。科學家只能通過研究地震波、地磁波和火山爆發來揭示地球內部的秘密。
要想比較文藝、科幻的方式瞭解地球構造，可以給孩子讀一下凡爾納的《地心遊記》。
小實驗
關於地球構造的實驗，不妨和孩子一起用食品來模擬說明地球的層次結構，生動形象，做完實驗就直接吃了，一點都不浪費。
板塊 | Plate Tectonics
首先要搞清楚兩個容易混淆的概念：大陸漂移學說（continental drift）和板塊構造理論（plate tectonics）。
大陸漂移學說是板塊構造理論的先導，板塊構造理論是大陸漂移學說不斷髮展完善的產物。前者只是一個假想，後者是一套完整的理論，相較前者豐富得多，也是現代地質學的基石。
簡單地說，大陸漂移學說認為地球上曾經有過一塊巨大的陸地，後來分裂為6大塊，所有陸地是由它分裂漂移而成。如果家裡有世界地圖木板拼圖的話，爸媽可以拿出來和孩子一起來拼拼看，看看有哪幾個大陸邊緣可以契合，比如南美大陸和非洲大陸能不能拼在一起。
板塊構造理論在大陸漂移學說和海底擴張學說基礎上不斷髮展形成的（前者都知道，後者大家可能不太聽說過）。該理論認為：地球的岩石圈是由板塊拼合而成，全球分為6大板塊：太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印度洋板塊和南極洲板塊，這是1968年法國勒皮雄劃分的，後來初步細分為多個板塊。
注意，在大陸漂移學說中，6大塊只是指陸地，而在板塊構造理論或者那個，6大板塊除了陸地還包括海洋，比如太平洋板塊就是完全是海洋（嚴格地說是海洋下面的岩石圈）。這些板塊就像浮在水面上的冰塊一樣漂移，板塊間擠壓、張裂從而形成山脈、裂谷、火山、地震等。 正是根據這種理論，地球內部構造的最外層分為兩部分：外層的岩石圈和內層的軟流圈（上面把大家搞得稀裡糊塗的岩石圈、軟流圈就是從這個理論裡蹦出來的）。
知識點
板塊間碰撞、相對運動的方式有：
聚合（Convergent）：兩個板塊聚集和擠壓，形成山脈、火山等。
張裂（Divergent）：兩個板塊分離拉張，形成裂谷、中洋脊（海底火山）。
錯動（Transform）：兩個板塊互相摩擦，因為沒有面積上的改變，所以也被稱為保守性。
小實驗
地球板塊為什麼會運動、碰撞，其能量來源於什麼？板塊構造說認為地幔熱對流是板塊運動的主要驅動機制。還記得物理老師說的三種熱傳遞方式嗎？熱傳導、熱對流、熱輻射。地幔層內的熱對流就造成的板塊的各種運動方式，看一下FunScienceDemo中的這個實驗就清楚了（更多實驗視頻參見《家庭實驗集錦》）。
瞭解了地球構造和板塊理論後，火山和地震就容易理解了。或者是否可以這麼說，為了解釋火山和地震，科學家們創造了地球構造和板塊理論？
火山 | Volcano
參考上面的地球構造剖面圖，在化學劃分上，地幔分成上地幔和下地幔兩層；但在物理劃分上，地質學家認為，上地幔頂部存在一個軟流層，推測是由於放射元素大量集中，蛻變放熱，將岩石熔融後造成的，成為岩漿的發源地。關於火山的知識，可以和孩子一起觀看《Bill教科學》S4E14 - 火山 Volcanoes（參見《科學啟蒙總教材》）。
單詞辨析
在看《Bill教科學》等英語視頻時，注意區分兩組容易混淆的英語詞組，plate tectonics和tectonic plates。前者是板塊構造理論，是一套理論；後者是地球板塊，是六大板塊的總稱。
還有兩個很容易搞混的單詞：magma和lava。magma是岩漿，是在地下湧動著的，還沒有噴出地表，當它噴出地表時就成為熔岩lava了。
知識點
火山按噴發的方式可分為：寧靜式和猛烈式。在《Bill教科學》分別稱為ooz（往外溢）和explode（往外噴）。用談戀愛打比方，前者是纏綿悱惻，後者就是轟轟烈烈。
火山按活動情況可以分為：活火山（active volcano）、死火山（extinct volcano）和休眠火山（dormant volcano）。
按照錐形形狀來分，又可以分為：盾狀火山（Shield）、熔岩火山（cinder cone）和複式火山（Strata cone）。
盾狀火山（Shield）較平坦，擁有多個供熔岩湧出表面的開口，夏威夷群島就是由高出海平面的五座巨大熔岩穹丘結合而成的。
熔岩火山（cinder cone）噴出火山灰後，形成較高的錐體和較平坦的錐頂。
複式火山（Strata cone）是上面兩種的複合類型，規律爆發，湧出的熔岩和火山灰沿著旁邊向下流，冷卻後，形成錐狀山丘。意大利的維蘇威火山和日本的富士山是複式火山的典型實例，火山爆發時，岩漿流動的速度較慢。
小實驗
做火山噴發模擬實驗，無論是用酸鹼反應還是採用空氣壓力，一定要注意保護好自己的衣服和四周環境，要不然媽媽下次再也不會讓你做實驗了。
地震 | Earthquake
火山和地震都是自然災害。如果說前者離我們還比較遙遠的話，後者就近在咫尺了。上次全家去九寨溝旅遊，回來九寨溝地震了。國慶去杭州旅遊前，超超一再跟我確認杭州是不是在地震帶上。但奇怪的是，對於地震這種大家避之唯恐不及的東西，在上海科技館內，卻是最熱門、排隊最長的體驗項目！
地震通常是在地球岩層受到擠壓而產生移動的情況下發生的，地震產生的震波會由震中向四方輻射傳出。關於地震的知識，可以和孩子一起觀看《Bill教科學》S4E04 - 地震 Earthquakes。當Bill站在游泳池中，用浮在水面上的泡沫塑料地圖板塊來解釋地震時，複雜深奧的地質知識就非常顯而易見了。
視頻中還有個板塊實驗，Bill在水中滴入一滴肥皂水，漂浮水面上的板塊就四散分開了。這是因為肥皂水破壞了水的表面張力，這其實是個很有趣的物理實驗，等大預習系列到物理部分時我再和大家細說。
單詞辨析
《Bill教科學》視頻中有個好笑的段子：晚餐時，媽媽對兒子說：“eat your crust！” 原來crust有兩個意思，一是指地殼，二是指麵包皮。因為兒子不喜歡吃烤焦的麵包皮。
知識點
震源與震中的區別：地震的起源之處稱為震源（Focus），震源可能在地面以下500米深處，而震源上方的地表處稱為震中（Epicenter）。
里克特震級（里氏震級）：里氏震級是1935年由美國地震學家裡克特設計的。6級以上稱強烈地震，而迄今破壞性最大的地震已達8.9 級。每次電視新聞出現，何處地震，震級多少，超超都會從書架上取出自然百科書，看這個震級破壞程度有多大。
地震波：地震發出的振動叫做地震波，主要的地震波是縱波和橫波。
地震測量：說到地震預測，我們首先會想到張衡的候風地動儀，上海科技館有候風地動儀的複製品，其實用簡單的家庭實驗也很容易實現，Bill視頻中有演示。
包括地球相關知識：
地球構造、板塊理論、火山和地震四部分面向兒童的講解、演示、動畫視頻，難度深淺不一，爸媽可自選。另有一個Experiment目錄是四部分的家庭實驗彙總。所有英語視頻都是高清視頻，附帶外掛英文字幕。感興趣的爸媽可關注本公眾號，回覆“earth”即可免費獲得。
最後，在講解知識的同事，爸媽可以提示孩子注意一種做科學研究的方法——先有一個假想，再尋找各種證據來論證；由於客觀條件無法採集到一手數據時，可以通過觀察分析間接的現象和數據，以此對假設和猜想進行論證，驗證其合理性，最終得出科學的結論，或者完全推翻原來的假設，重新建立新的理論。關於地球的理論，由於時空限制，很多還能完全證實，或者存在諸多疑點，未來那個推翻現有理論的人，也許就是你的孩子，Who knows。
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