2024年4月13日发(作者：)

如何玩石头 玩石头

玩石头几乎是孩子的天性，从什么时候开始？小家伙的口

袋里，开始装进了各种各样的石头，大的，小的，光滑的，粗糙

的，有花纹的，有图案的...........几乎，这是每个孩子都喜欢收藏

的宝贝。

石头很容易找，几乎是随手可得，简单的石头，又似乎有无穷无

尽的玩法，即便是在我们的童年，也有无数的关于石头的游戏。

今天就让我们重新回到童年，陪孩子一起玩一玩吧。

实验游戏一：打水漂

这是几乎每个人童年都玩过的游戏吧！

这可能是人类最古老的的游戏之一了，据说，从石器时代开始，

就有人类打水漂的游戏。既可以比赛谁打的水漂点击水面的次数

最多，也可以比赛谁最后石块飞出去最远。

无论古今中外，仅仅需要一片碎石片或者扁平的石块，就能获得

无数乐趣。

好了，问题来了:

什么样的石头最容易打出水漂？

这样的石头有什么特征？

从什么角度打出的水漂能产生最多的点击次数？

为什么石片会在水面上不停的弹跳？

石片从手中水平飞出，从水面掠过，因惯性遇到水面弹起，再飞，

不断在水面向前弹跳。

（法国克里斯托夫.克拉内博士使用高速视频照相机等设备，不

断试验。最后得出结论：其他条件相同的情况下，石头首次接触

水与水面成20度角时，水漂效果最为完美。）

2007年，43岁的拉塞尔·贝尔斯打破了世界打水漂纪录,他扔出

的鹅卵石在宾夕法尼亚州的湖上前行了76米,跳跃51下。

还是自己动手吧，实践出真知，自己来玩玩，才能体会，到底什

么石头最好用，什么角度最合适......

这个完全可以作为观察能力，分类能力，预测能力的基本训练。

实验游戏二：石头艺术创意与构建

这个是大家非常熟悉的了，先来看看网上这些牛人的作品吧！

太漂亮了，但是这些太难了，也太专业了

也可以只提供三原色（红，黄，蓝），在创造的过程中，自然的

去体会颜色的合成。

还可以这样玩：

只要你有心，艺术无处不在。

科学也无处不在，来看看这组石头作品。

44岁艺术家艾德里安·格雷在垒叠这些石头平衡艺术品的过程

中并没有使用任何超级胶水或杠杆，他惟一借助的“工具”就是

地球的重力。

一个关于重心平衡的科学游戏，你要不要来试试？

好吧，这样的玩耍，对孩子的科学探索有什么意义呢？

首先，科学不是孤立而枯燥的学科，也不仅仅是书本上的概念和

定理，科学无处不在，生活处处有科学。

在孩子自主的玩耍过程中，他的观察能力，分类能力，测量能力，

预测能力，建立模型的能力，数据收集整理能力，并最终推导出

自己结论的能力，都将通过实践，得到训练和提高。而这些，正

是我们力求的科学素养和科学方法。

游戏三：寻宝

生活当中到处都有石头，那么，是不是所有的石头，都是岩石？

岩石是非生物。地球的大部分都是岩石。岩石是由矿物组成的。

矿物使岩石呈现出不同的颜色。有些岩石由许多种矿物组成，有

些岩石仅由一种矿物组成。

而我们生活中，又常见许多”再生岩石“。

砖、水泥和混凝土等建筑材料都属于再生岩石。

砖，是将粘土弄成块状后烘烤，或在太阳下晾干变硬制成的。

水泥和灰泥的制作方法是把方解石和石膏之类的矿物加热去除

水分，并弄成粉末状；这样在加水时，这些粉末就会形成晶体并

凝固。混凝土是水泥和小石子的混合物。

粘土来自岩石里的矿物，如花岗岩的粉末。河流冲刷粘土，使它

们变成泥状沉淀下来。

岩石和矿物有什么用呢？

岩石，矿物和土地，都是自然资源。我们用岩石建造各种建筑物，

例如修路和建筑房屋。

岩石和矿物对我们的生活重要吗？找找看，我们身边，都用岩石

来做了什么？

贵州镇山村的石板屋顶，石板路，石板墙

长城

花石路面

古老恢弘的建筑大量的运用了石材

现代化的都市里的高楼大厦，从上到下，从里到外，又有多少东

西用到了岩石，再生岩石和各种矿物及矿物衍生品呢？

当然我们还用矿物生产玻璃，制作宝石。甚至我们还食用矿物。

游戏四：猜猜看

除了那些珍贵的宝石，猜猜看，我们身边的这些日常用品，哪些

和矿物有关？

1，瓷器餐具茶具

2，不锈钢餐具

3，玻璃杯

4，灯泡

5，计算器

6，指甲锉刀

7，铅笔

8，圆珠笔

9，盐

0，煎锅

矿物无处不在，我们不仅用矿物建造了我们的房屋和汽车，制成

了电脑和电视，还用矿物刷牙，洗衣服，烹调食物。你家里的每

样物品的原料，只要不是于植物或者动物，就有可能是来自矿物。

刚才列举的日常用品，都用到了什么矿物？我们来看看吧。

好了，我们还可以多观察一下，去发现下我们身边有多少东西和

岩石矿物有关。多了解一下这些我们离不开的生活伙伴。

从生活出发，我们再次向自然前进，一起去找找岩石吧，看看河

滩上，山林里，山坡上，园林中，到处都有各种各样的石头，哪

里最合适收集岩石，我们又能从中能发现什么宝贝呢？

实验游戏五：收集宝贝

工欲善其事，必先利其器，出发前，我们还是要装备一下啊!

还有非常重要，非常重要的注意事项。

我们来做个石头标本盒吧。看看你的收集成果吧！

1，收集石头。

2，清洗石头。用软毛刷清洗你收集的岩石。

3，观察石头。你可以用到放大镜，好好看看，每块石头的花纹，

形状，大小，有没有颗粒，....，好好摸摸，每块石头是粗糙的，

还是光滑的.........好好听听，两块岩石碰撞，会有什么样的声

音？.....你可以动用你的所有的感官，但是，千万记住，无论如何

不要品尝它们，它们可不是蛋糕。

4，给石头分类。每一块石头，和别的石头有什么不一样的地方？

我们来给石头编个号吧，这样就不会弄混了。

我们先找两个盒子，分别贴上标签：大石头，小石头。

然后，把你收集的石头，分类放进去。当然，你也可以做其他的

分类。比如：有花纹的，没花纹的。比如，光滑的，粗糙的..........

你可以有几种方式来给石头分类呢？

我们可以把盒子分成几个小格子，分别放入我们收集的岩石，然

后贴好标签。标签上要注明：石头的名称，采集的时间和地点。

石头的名称，我们可以对照专业的图鉴书籍来确定，实在无法确

定的，可将自己观察到的特征写上。

你还可以进一步的去了解你感兴趣的岩石，收集更多的资料。

这个实验游戏，可以从3岁玩到60岁，甚至成为终身的爱好。

岩石分为三大类：岩浆岩，沉积岩，变质岩。

三大岩石的形成原因：岩浆岩是地球内力作用中的岩浆活动形成

的，代表岩石有花岗岩、玄武岩。沉积岩是外力作用形成的，代

表岩石有石灰岩、沙岩等。变质岩是内力作用（变质）形成的，

代表岩石有大理石、板岩、片岩等。

地壳的三大类岩石之间可以相互转化，三大类岩石和岩浆之间也

可以相互转化，彼此之间的转化构成了地壳物质的循环。

实验游戏六：岩石会改变吗？

带着问题，我们不妨先去旅游一下，看看大自然的鬼斧神工。

新疆魔鬼城

云南石林

贵州织金打鸡洞

波浪岩位于澳大利亚，高14米，由坚硬的花岗岩组成。一天之

内，波浪岩的外观会不停的发生变化，因为阳光会改变它的颜色。

这些美丽的自然景观是怎么形成的呢？

水和风会磨损岩石。磨损掉的岩石会被风或雨水带到别的地方，

这一过程称为：侵蚀（erosion)。这种变化非常缓慢，我们根本无

法看到。

较大的岩石因为受到侵蚀作用而变成较小的岩石颗粒。这些颗粒

最终会变成土壤和沙子。植物和动物的尸体碎片也会变成土壤的

一部分。

我们来试试看：

实验材料：砂纸，结实的，能密闭的塑料杯，一些水，各种不同

种类的岩石。

实验一：用砂纸打磨不同种类的岩石，交流一下岩石发生了什么

变化？

这是模拟水的力量，鹅卵石就是被水流打磨出来的。天然的鹅卵

石需要经过几千年的时间才能成型，只有那些最坚硬的矿物存留

下来。因此，河流成了寻找石英和宝石等坚硬矿物的好地方。

水流把岩石变成沙子，淤泥和粘土，并运送到远方。含有沙砾的

河水会把周围环境侵蚀成河谷。

黄河九曲十八弯，就是水流的力量

大海的巨浪侵蚀着海滩，从底部切碎悬崖使它们倒塌。而有些破

碎的岩石垮落，堆积，形成岩堡和岩拱

十二使徒岩，波浪冲击创造了这些石灰石柱，位于澳大利亚维多

利亚的海岸上

加拿大佩尔塞岩石是世界上最大的自然拱形岩石结构之一

实验二：把各种不同种类的岩石放进塑料杯中，拧紧杯盖。来吧，

使劲摇晃杯子吧。模拟风，只是你把百万年的风的力量，集中到

这几分钟了。

观察这几块岩石，交流一下你所观察到的现象。

这是模拟风的力量，风侵蚀沙漠，并把细尘刮到远方，风沙磨砺

岩石，把它们雕刻成怪异而奇妙的形状。

（砂岩等松软的岩石比花岗岩之类坚硬的岩石要易碎得多。砂岩

可能完全破裂。）

新疆魔鬼城

这座高52英尺的奇特结构是众所周知的精致拱门，它是美国犹

他州拱石国家公园中最著名的标志物之一。风蚀将最初的沙岩吹

走，最后仅剩下一个拱形结构屹立在原地。

这个“石树”位于玻利维亚高原上，玻利维亚高原是世界上最美

丽的景点之一。

埃及的这处岩石是世界上最著名的蘑菇岩石之一，也被称为“岩

石基座”，这一岩石出现了严重的侵蚀和风化。通常蘑菇岩石出现

于沙漠地区，它们是数千年前孤立的岩石底部风化程度高于顶部

时形成的。

说到蘑菇石，就又不得不提到贵州梵净山的蘑菇石了。

活动延展：你还有什么办法可以改变岩石？

实验游戏七：冰的力量

材料准备：塑料盒子，各种不同的岩石（如砂岩，石灰岩，白垩，

花岗岩，等，最好多些品种）。

实验方法：将各种岩石放入塑料盒子中，记下它们各自的位置。

并记录每块石头的特征。倒入水，水要漫过岩石。封紧盖子，放

入冰箱冷冻室。

盒子在冷冻室至少一夜之后，确保全部的水都结冰了，把盒子放

到水槽解冻。等冰都融化成水后，打开看看，并用手摸摸。有破

裂的岩石吗？

再盖上盖子，并把盒子再次放入冰箱冷冻室。必要的话，可以往

盒子里再加些水。一周内，至少这样重复5次以上。

把水倒掉，等岩石晾干，再仔细盘点它们。对照你的记录，看看

哪些岩石变化最大。

（砂岩的外表一触即碎，白垩则被瓦解了，沉积岩被软化得厉害，

而花岗岩可能完全没有什么变化。那些有许多小孔的多孔岩石被

风化得最快，因为水很容易渗透进去。）

（只要有足够的时间，水就能改变或摧毁最坚硬的岩石。水侵蚀

岩石的方式之一就是“冰的作用”。液态的水渗入岩石的缝隙，然

后在温度下降的时候结冰并膨胀，产生足够的压力使岩石破裂。

在寒冷潮湿的地区，水经常在夜间结冰，又在白天解冻。循环往

复的冻结和解冻缓慢而持续的销蚀找岩石，把它们变成大量的碎

石。在这些碎石覆盖的地区，风化又会加速。在某种特定的情况

下，冰和水的作用甚至能把整座山化为乌有。）

冰川缓慢的流动，会夹带着岩石的碎块，把经过的地带冲刷成山

谷或河谷。

这是重庆梁平县南部的云龙镇七里滩电站旁的第四纪冰川遗迹

——冰臼群。这些距今已有200至300万年的石洞是第四纪冰川

运动的结果。

今天我们一起观察收集了各种石头，通过运动方式，美术创意方

式和积木构建方式，从不同的角度去观察各类岩石。通过收集资

料，和资料比对，学习了运用资料的方法。运用不同的标准，对

岩石进行了多种的分类。

我们通过各种有趣的小实验，穿越时空，见证了大自然的力量，

亲自体验了风，水，冰，雨对大自然的作用。我们也验证了岩石

变成沙子和土壤的过程。

在体验科学中获取的知识，只是顺理成章的收获，我们更希望的

是，通过各种有趣的探索，保持对大自然和对生活的好奇心和探

索的欲望，同时，在这个过程中，学会多种的观察方法，分类方

法，以及灵活运用各种资料的方法。

生活处处有科学，科学无处不在，让我们一起体验科学，玩科学。

上一次的实验游戏里，我们涉及到了岩石侵蚀的几种方式：风的

力量，水的力量，冰的力量，这次我们会涉及到：植物的力量，

雨的力量等等。

其实，还会有其他的内容，整个串联起来，相当于演示了岩石，

土壤的转换过程。加上火山和化石的相关内容。希望我们能把枯

燥的岩石相互转换的理论，变成可操作性的，有趣味的东西。

实验游戏八：会变魔术的石头

基础实验：彩虹水

材料准备：紫甘蓝，白醋，小苏打水，滴管，透明的杯子。

适合年龄：6岁以上。实验花费时间：10分钟--1小时

1，将紫甘蓝加水，熬煮10分钟，把煮好的水倒入杯子，加水，

稀释到透明但颜色仍然很重的程度。取这个液体，分别装到3个

杯子里。给其中一个杯子编号为2号，作为对比原液。其他杯子

分别编号为，1,3号。

2，用滴管取白醋，轻轻的滴入其中一个紫甘蓝汁的杯子里（编

号为1号）。记住，慢慢滴，别滴快了，边滴，边观察。你会看到

什么？

3，用另一只滴管取小苏打水，轻轻的滴入第三个紫甘蓝汁杯子

里（编号为3号）。并观察记录。表格可以和孩子一起设计。

4，取一个新杯子，编号为4号杯，取1号杯子，和3号杯中的

液体，混合，看看会发生什么。

（紫甘蓝中含有天然的指示剂，它在常态下是深蓝紫色的，遇酸

变成粉紫色，遇碱变成绿色。而当把2号3号混合的时候，酸碱

中和了，就又变成了蓝色，不过，这个蓝色相比原液，就比较浑

浊。）

从左到右分别为：①加了2滴小苏打液的紫甘蓝液，②加了9滴

小苏打液的紫甘蓝液，③紫甘蓝原液，④加了小苏打后又加白醋

的紫甘蓝液，⑤加了2滴白醋的紫甘蓝液，⑥加了9滴白醋的紫

甘蓝液。

这是④号管，先加了小苏打，后加了白醋，还没有混合的样子。

颜色的分层能保留蛮长时间的，十分漂亮。

实验延展：紫甘蓝汁，静置24小时候，会是什么颜色？为什么？

答案最后揭晓。

这是个颜色层次特别鲜明，非常容易出效果的化学实验，和我们

的石头又有什么关系呢？

下面，我们以这个实验为基础，来看看，利用这个化学实验，能

模拟岩石的什么变化呢？

材料准备：紫甘蓝，白醋，杯子，滴管，勺子，方解石（或白垩

粉笔，或一块松软的石灰岩）

1，将紫甘蓝加水，熬煮10分钟，把煮好的水倒入杯子，加水，

把它稀释到透明但颜色仍然很重的程度。取这个液体，分别装到

2个杯子里。

2，把溶液变酸：用滴管向杯子里加入白醋，一滴一滴的加，当

液体变成粉色时，停止加醋。

（紫甘蓝中含有天然的指示剂，它在常态下是紫色的，在酸中变

成粉紫色。）

3，把一些方解石放进粉紫色液体杯子中浸泡。你会观察到什么？

这个过程比较缓慢，需要几个小时。这是刚开始时候的紫红色的

液体，能看到里面白色的方解石和冰洲石。（为什么这一张照片里

的紫红色好像比上一张的更鲜艳？更红一些？这个不是照相的色

差哦。）

一小时后，紫红色的液体底部出现了蓝色。

六小时后，红色基本不见了，全部变成了蓝色。

方解石与液体中的白醋发生反应，把酸中和，使溶液变回蓝紫色。

雨是天然弱酸性，含有少量的可以形成碳酸的二氧化碳气体。当

雨点落到白垩和石灰岩上时，酸会和岩石中的方解石发生反应并

慢慢溶解它。这个过程叫做化学风化。化学风化可以夷平小山或

者挖出地下洞穴。

我用的是这样几种石头：

白色的是方解石，透明的叫做冰洲石，是方解石的一种，透过它

可以看到物体呈双重影像，是重要的光学材料。

这个实验要求时间比较长，毕竟，酸雨对岩石的影响和改变，不

是一天两天的事情。紫粉色的液体，最后变成了蓝色。和前面的

实验中的中和反应的一样。说明冰洲石里的碳酸钙与酸发现的中

和反应。）

桂林山水甲天下，这些小山就是巨大的石灰岩被雨水侵蚀后遗留

下来的。

贵州的织金打鸡洞，也是这样的原因。这是打鸡洞里的霸王盔和

霸王鞭。

贵州特有的喀斯特地形地貌，是怎么形成的呢？打鸡洞里这些光

怪陆离，造型奇特的景观是怎么形成的呢？

我们来模拟一下吧。

实验游戏九：塑造雕塑，滴水穿石

准备材料：方糖，吸管，半杯水

实验方法：用吸管取水，固定的滴在方糖上。能看到什么呢？

是的，方糖慢慢溶解，中间形成了一个空洞，非常类似于被缓慢

溶解的石灰岩，最后形成的空洞。贵州到处都是这样的溶洞。

最后，方糖的有些部分，形成了下小上大的形状，非常有趣。

好吧，这个也可以单独作为溶解的实验，不过，今天我们用来模

拟大自然滴水穿石的神奇了。

实验拓展：

把方解石放进半杯白醋里会发生什么?

我们能明显看到方解石冒泡泡了。白醋和方解石里的碳酸钙发生

了中和反应。效果非常明显。（预测一下，这个白醋泡方解石，最

后会怎么样？几天后？几周后？几个月后？几年后？几百年后？

几百万年后？.......）

我们实际上，是用这个实验，快速模拟了酸雨对石灰岩的缓慢溶

解过程。

实验游戏十：钟乳石与石笋

准备材料：两个罐头瓶，毛线，硫酸镁（化学用品店有卖的），

回形针。

实验方法：将硫酸镁溶解到水中，成硫酸镁饱和溶液。（加热状

态下，可以溶解更多硫酸镁。）分别倒入两个罐头瓶中。一根毛线，

两头分别栓上回形针，分别放入两个瓶中，在两个罐头瓶中间形

成一个毛线桥。

几个小时后观察：

放置20个小时后：

已经快要接近底部了。

怎么样？钟乳石形成了哈！

再来对比下

这是张家界的黄龙洞奇景

他们相像吗？

所不同的是，大自然是花费了几百万年的时间才形成的奇景，我

们只是用一天来模拟一下。

我们现在模拟的是矿物的析出过程和结晶过程。

除了上面的钟乳石的结晶以外，结晶的实验也很多，方法都类似，

我就不重复介绍了。网上也有类似的现成的材料卖。

自制水晶。方法很简单的，照着说明书做就可以了。

这个是我们自己做的蓝水晶。

能明显看到漂亮的析出晶体，完整的单尖水晶

到此为止，我们模拟了风的力量，水的力量，冰的力量，这些物

理风化都在不断的改变着岩石，今天我们的实验，又模拟了酸雨

了力量，化学风化也和物理风化一起在改变着岩石，除了这些力

量以外，还有没有什么在改变岩石？

我们再来玩一个实验吧！

实验游戏十一：种子的力量

材料准备：石膏粉（装修材料市场有卖的），透明的一次性杯子，

泡胀的大白豆。

实验方法：石膏粉放入杯中，加水，搅拌。石膏粉很快就会凝固。

凝固前，把泡软的大白豆放入石膏中，不要完全淹没哈。每天给

豆子喷一点点水。

等着观察吧。

种子的力量，小时候都听过这样的故事。

人的头盖骨结合得非常致密，坚固。生理学家和解剖学家用尽了

一切的方法，要把它完整地分开来，都没有成功。后来忽然有人

发明了一个方法，就是把一些植物的种子放在要剖析的头盖骨里，

给与温度和湿度，使种子发芽。一发芽，这些种子便以可怕的力

量，将一切机械力所不能分开的骨骼，完整地分开了。植物种子

力量之大如此。

我们在我们的这个实验中，石膏凝固后非常坚硬，而发芽的种子，

硬是从这块石头里挤了出来，并且把一部分的石膏挤成了碎片。

这个过程叫做生物风化，是生物活动对岩石的破坏作用。

一方面引起岩石的机械破坏，如树根生长对于岩石的压力可达

10千克每平方，这能使根深入岩石裂缝，劈开岩石；

另一方面植物根分泌出的有机酸，也可以使岩石分解破坏。此外，

植物死亡分解可以形成腐殖酸，这种酸分解岩石的能力也很强。

物理风化，化学风化和生物风化作用的意义不仅在于引起岩石的

机械和化学破坏，还在于它形成了一种既有矿物质又有有机质的

物质——土壤。

除植物以外，挖洞的动物也会加速岩石风化的过程。例如，老鼠，

刺猬，鼹鼠，獾....它们在挖洞和打地道的时候，不仅破坏了松软

的岩石，还把岩石碎片搅进土壤中。

小结一下：

改变岩石的因素及相关实验。

1，物理风化：

⑴风的力量---晃动实验。

⑵水的力量---砂纸实验。

⑶冰的力量---冰冻实验。

2，化学风化：

酸雨的力量---紫甘蓝变色实验。白醋与方解石实验。

3，生物风化：

种子的力量。

当然，实验可以不止这些，我们还可以继续延展。

我们最近做的实验游戏，其实都是模拟了变质岩和岩浆岩是如何

在大自然的力量下演变成松散的沉积物，甚至土壤的过程，而成

层堆积的松散沉积物固结而成的岩石，就是沉积岩了。

在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，沉积岩主要包括有石灰岩、

砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量

的80%。相较于火成岩及变质岩，沉积岩中的化石所受破坏较少，

也较易完整保存，因此对考古学来说是十分重要的研究目标。

新疆魔鬼城被称为风蚀地貌或雅丹地貌。是由三叠系的各色沉积

岩、侏罗系的各色觉积岩和白垩系的各色沉积岩组成的，经过雨

水的冲刷和风力的切割，天长日久就形成了这样绚丽多彩姿态万

千的自然景观。

甘肃张掖的丹霞地貌

广东丹霞山

贵州赤水

美国大峡谷

在这些照片中，我们都能非常清晰的看到层层堆积起来的岩石。

其中最年轻的岩层在最上面，地质学家可以通过鉴定岩层里的化

石，推算出各个岩层的大致年龄。

我们是否可以重现这个过程呢？

Let’s

Go!一起来玩吧！

实验游戏十二：聚沙成塔

材料准备：几个塑料杯子，沙子，塑料袋，盐，熟石膏粉，土壤，

玉米面，厚的一次性桌布，旧抹布（稍微湿润），水，大盘子（最

好深一点）。

备注：这个实验，更适合在沙滩玩。最好不要在室内玩啊，会是

一场噩梦。

实验方法：

1，先设置一个安全区域，如果在沙滩上就比较简单了，如果是

在室内，或者室外非沙滩的地方，我们最好设置一个安全区域。

-----大盘子里用一次性桌布铺设，至少铺5层以上，铺平整。铺一

层旧抹布（为了好打扫卫生和吸水。）

2，将一杯沙子，放入塑料袋中，加入一些盐，和水，搅拌并揉

捏，确保沙子可以在杯子中压紧压实，将杯子平稳的倒扣在抹布

或毛巾上，形成沙塔，并标注：掺盐的沙子。

3，重复2的步骤，再做3个沙塔，分别加入玉米面，熟石膏，

土壤代替盐掺入沙子中，混合均匀。土壤，要弄碎，去掉石头等

大颗粒的杂物。

4，最后，再用纯的沙子和水，做第5个沙塔。

5，等沙塔干燥，变硬。小心的的用手指触摸它们，哪一个更坚

固？

6，另外装一大罐水，轻轻的用同样多的水倒在沙塔上。看看哪

个沙塔最结实？

延展探索：你还有什么方法可以让你的沙塔更牢固更结实？

沙子于被雨，水，冰，高温和其他外力缓慢破坏掉（风化）的岩

石。岩石里的许多矿物被风化成粘土，但是坚硬的石英留下来变

成了沙粒。

沙子如此好玩，引无数孩子成人尽折腰。

河流把沙粒冲走，倾倒在大海或者湖泊里。在那里，沙粒层层累

积。经过很长时间，水在沙层里沉积下方解石等矿物。这些矿物

结晶并与沙粒粘合在一起，变成新的岩石----砂岩。

实验游戏延展：沙雕画

材料准备：刀、胶水、油纸、细沙。

沙雕画是从沙雕中衍生出来的一门艺术，沙雕画由自然材料沙混

胶制作而成，沙雕画它将绘画与雕刻完美的结合在一体,

可以将绘画（充满神奇与想象的儿童画）与雕刻（沙浮雕）结合

成一体。

刀：刀具没有特别讲究，可以用些牙签、吸管、彩泥压印工具等。

当然最好是选择油画刀，和泥塑刀。方便搅拌沙和胶，和进行精

细的雕刻。

胶水：沙雕画制作中胶水比较关键，胶水的好坏会影响作品的牢

固度与粘合度，学生平时使用的液体胶水都可以用，大桶的合成

胶水粘性更好一些。

油纸：选用有一定厚度塑料油纸做垫底，以便沙雕作品的晾干。

细沙：选取沙滩的细沙，精细白亮为好，有助于小作品的色泽鲜

亮。

实验步骤：这个不用我细说了吧。我们来看一些作品吧。

呵呵，这些精美的沙雕可没有加石膏哈......有没有加胶水呢？

要不要去探索一下？

现在我们又模拟了沉积岩的形成过程，是不是能理解了为什么在

沉积岩更容易发现化石呢？

化石一词源自拉丁文fossillis，意为挖掘。化石是存留在岩石中

的古生物遗体或遗迹，最常见的是骸骨和贝壳等。

研究化石可以了解生物的演化并能帮助确定地层的年代。保存在

地壳的岩石中的古动物或古植物的遗体或表明有遗体存在的证据

都谓之化石。

最常见的不是恐龙之类的陆地动物的骨化石，而是细小的海洋生

物的残骸。海洋生物的残骸更容易变成化石，因为海底的淤泥能

够把它们保存起来，保持静止的时间足够长。通常，它们身体上

最坚硬的部分（如，牙齿，骨头和壳）才能变成化石保留下来。

化石是怎么形成的呢？

实验游戏十三：化石收集

收集石头是孩子的最爱，化石更是孩子趋之若鹜的宝贝。

收集化石之前，我们先来看一些常见的化石吧。

这里仅仅是三种化石，要想了解化石，各地的自然历史博物馆是

个好办法。大的博物馆不仅有恐龙骨架的化石，还有很多你在沙

滩上或者采石场就能找到的小化石。

如果实在没有条件，你也可以通过万能的淘宝，为孩子淘一些化

石标本，做一个标本盒子。

你也可以购买一些皮诺考古那样的玩具和孩子一起探索。

今天我们从火山开始玩。

火山是地下深处的高温岩浆及有关气体、碎屑从地壳中喷出形成

的，具有特殊形态的地质结构。火山可以分为死火山和活火山。

火山爆发是很严重的自然灾害，常常伴有地震。

火山喷发会对人类造成危害，但它也带来一些好处。例如：可以

促进宝石的形成；扩大陆地的面积（如夏威夷群岛的形成）；作为

观光旅游考察景点，推动旅游业，如日本富士山。

这恐怕是历史上最著名的火山了。

而爆发时间离我们最近，影响最大的，可能要算下面这个火山了。

看完了国外的火山，再来看看国内有什么火山。

看了不过瘾，我们得自己玩玩，来做做这个火山实验吧。

实验游戏十四：火山大爆发

先来看看我们的演示实验。

像不像火山爆发？

材料准备：小瓶子，白醋，小苏打，洗洁精，红色颜料。

造型可以自己用石膏做。也可以不做。

实验步骤：小瓶中装入白醋和洗洁精，红色颜料，搅拌均匀。

用个小漏斗，倒入小苏打。摇晃小瓶。等待........

我们玩了这么久的石头了，也知道了，岩石是由一种或者几种矿

物组成的，那么，我们能看到这些矿物吗？如何寻找它们的踪迹

呢？来试试吧！

实验游戏十五：水里的矿物痕迹

雨水渗入土壤时会溶解一些岩石里的矿物。因此，矿泉水，海水，

河水，自来水几乎都含有矿物。我们通常看不到这些矿物，但是

能把它们尝出来。现在我们通过小实验，来试试能不能看见这些

矿物。

材料准备：海水，瓶装矿泉水，自来水等。新的没有划痕的透明

无色文件夹袋。

实验时间：2小时

实验步骤：把海水，瓶装矿泉水，自来水等，分别取一勺在无色

文件夹袋上。

等这些水完全蒸发后，把文件夹放到灯下观察，如果水里有矿物

的话，你会看到袋子上有白色的云纹。

其实，夏天我们运动后，衣服被汗濡湿，干后，在衣服上也会形

成这样的痕迹。

自来水里最普遍的矿物之一就是碳酸氢钙。碳酸氢钙来自石灰

岩，它能使水变“硬”。当硬水被烧开时，碳酸氢钙通过加热变成

碳酸钙。碳酸钙不能溶解，就形成了水垢。

好了，去找找家里的水壶和温瓶看看吧。

让我们再来看看世界上这些水分被蒸发后的奇观吧。

这是世界最大镜子——阿塔卡玛盐湖，位于南美洲玻利维亚西南

部。

仿佛人在云中漫步。如梦如幻。

乌尤尼盐沼位于玻利维亚西南部天空之镜的乌尤尼小镇附近，是

世界最大的盐沼。盛产岩盐与石膏。

我们再来看看这瑰丽的色彩。塞内加尔的玫瑰湖，一片令人沉醉

的粉红。玫瑰湖是一个面积只有3平方公里的盐湖，它位于非洲

大陆的最西端—塞内加尔的佛得角。 湖中有嗜极菌，这种生

活在各种极端恶劣环境下的喜盐生物在盐分浓度高达每升水含80

—300克盐的盐湖中旺盛生长。正是因为这些奇异的小生物，才

产生了玫瑰湖绮丽的颜色，浪漫的情调。每年12月到次年1月，

是玫瑰湖最美的时候。

察尔汗盐湖是我国最大的固、液态盐并存的盐湖，位于柴达木盆

地中部。

万丈盐桥是格尔木至敦煌的一段从达布逊湖上穿过的公路，厚达

15-18米的盐盖构成天然的盐桥,全长32公里,折合市制可达万丈,

因此人们称其为“万丈盐桥”。“桥”上路面光滑平坦,山色湖光相

映,景致很美,堪称“举世无双”。玉带似的盐桥将盐湖从中间劈成

两半,使人惊叹不已。

茶卡盐花。青海茶卡盐湖，“茶卡”，藏语意为“盐海之滨”。是

柴达木盆地有名的天然结晶盐湖。盐粒晶大质纯，盐味醇香，是

理想的食用盐。因其盐晶中含有矿物质，使盐晶呈青黑色，故称

“青盐”。在这里，可以乘小火车深入湖中观光，可以观看现代化

大型采盐船采盐时喷水吞珠的壮丽场景，可以欣赏盐湖日出和晚

霞的绚丽画卷，可以透过清盈的湖水，观赏形状各异、正在生长

的栩栩如生的朵朵盐花，探求湖底世界的神秘，还可以领略到涨

潮后湖面上留下的滚滚盐涛奇观。

在中国，是北有冰雕，南有沙雕，西部有盐雕。这就是著名的盐

雕。

还记得上次玩石头的时候做的那个方糖溶解的实验吗？你有没

有做出过这样的形状？

我们看了这么漂亮的盐花，叫人如何不心动。我们来做一个自己

的盐花吧。

实验游戏十六：自制盐花

材料准备：食盐，玉米淀粉，硅胶模具，微波炉。

实验步骤：食盐中加入少量玉米淀粉，和少量的水，搅拌均匀，

压入硅胶模具中，压紧，压实，放入微波炉高温1分钟。冷却后

取出。

做出什么样的形状，取决于你用什么样的模具。做出的盐雕花成

品，坚硬牢固，可以长期保存，质感洁白，十分精致美丽。你可

以加入各种颜色的色素，制作属于自己独特的艺术品。

食盐是我们生活中必不可少的调味品，也是来自大自然的馈赠。

蒸发法是人类取得盐结晶的最古老办法。日晒法又称水漏法，指

利用太阳辐射热蒸发至食盐的方式，可适用于海盐、湖盐与池盐。

在中国的地理分布上，东部出海盐、中部出井盐、西部出湖盐。

现在去看看海盐和井盐。

在台湾南部的台南七股盐山，有台湾盐博物馆，可以品尝各种盐

美食----各种口味的盐冰棒，盐咖啡

爬盐山。盐山主峰高20公尺，堆积约6万吨盐，享有「台湾長

白山」之誉。

也可以到西藏盐井乡加纳村去看看“茶马古道”上唯一存活的人

工原始晒盐风景线。

依山搭建层层的盐田气势雄伟。

自贡盐业博物馆。四川自贡，又叫盐都，以盐井得名，其开采工

艺在世界科技史上具有特殊地位。

由粗大杉木制成的井架天车

四川简阳的井盐

纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体

食盐于中国的源起。“盐”字本意是“在器皿中煮卤”。《说文》

中记述：天生者称卤，煮成者叫盐。传说黄帝时有个叫夙沙的诸

侯，以海水煮卤，煎成盐，颜色有

青、黄、白、黑、紫五样。现在推断中国人大约在神农氏（炎帝）

与黄帝之间的时期开始煮盐。中国古时的盐是用海水煮出来。盐，

也是矿物晶体的一种。

实验游戏十七：多彩的晶体

晶体是在岩石中发育而成。当矿物凝结出规则的外形，并具有平

滑表面和锐利边缘时，晶体就形成了。

我们来亲手用生活中常见的材料制作多彩的晶体吧。

材料准备：方糖，食盐，硫酸镁，明矾，热水，耐热透明的小玻

璃瓶，棉线或细绳子，回形针，铅笔或者木棒，搅拌棒，食用色

素。

实验步骤：

⑴基础实验：糖到哪去了？

（什么是溶解，什么因素影响了方糖的溶解，哪些条件会加速方

糖的溶解？这些问题，可以自己思考，自己观察，自己提出假设，

自己动手来验证。）

在5个耐热玻璃瓶中加入同样多的冷水，各加入一块方糖，观察

糖到哪里去了。

其中一个静置不动。设为1号瓶。

2号瓶放入冰箱冷藏室。3号瓶放入冰箱冷冻室。

搅拌4号和5号瓶，观察糖到哪去了。

加热5号瓶。

如果方糖完全溶解了，就再加入一块，直到无法溶解。

（什么是饱和溶液？只提问，自己思考，自己定义。）

同样的方式，制作方糖，食盐，硫酸镁和明矾的饱和溶液。

⑵正式实验：

取方糖，食盐，硫酸镁的热饱和溶液，分别加入不同的色素，你

喜欢什么颜色？喜欢什么颜色，就调制什么颜色吧。记录不同溶

液的颜色。

用棉线或细绳子一头栓一个回形针，另一头栓在铅笔或者小棍子

上，把铅笔或小棍子架在玻璃瓶口上，观察回形针的位置，让回

形针悬挂在液体的中间位置。

半小时后观察每瓶溶液，看看是否有晶体形成。将溶液放置至少

1周以上，每天检查。观察各种晶体的形成速度或形状有什么不

同。

宝石的颜色通常来自化学杂质，红宝石，蓝宝石，都是刚玉的变

种，纯净的刚玉是无色的。红宝石的颜色来自铬，蓝宝石的颜色

来自铁和钛。

糖的晶体需要几周时间才能形成，盐的晶体会在瓶底和回形针上

形成，硫酸镁晶体呈长钉型，生成速度快。

宝石晶体内部的原子排列方式不同，就会产生不同形状的晶体。

形状是确认矿物身份的重要线索。

实验游戏十八：收集矿物

实验步骤：通过各种渠道收集各种矿物，制作矿物标本盒，对比

各种矿物晶体的形状。

很多矿物晶体也是宝石和半宝石，半宝石的价格并不昂贵。可以

把我们的宝石盒做得更精准专业。

好吧，来比较一下，这些晶体的形状吧。

黄铜矿晶体，正方体形状，也叫“愚人金”；单尖白水晶

八面萤石

再来看看大自然的杰作吧！

墨西哥巨人晶体洞。注意下人与这些晶体的大小对比。

这么多种的矿物，可真不好区分啊？我们可以怎么鉴定一下呢？

宝石鉴定是个高深的学科，特别是对原石的鉴定，即便是专家，

也难保有失手的时候，所以才有赌石之说。

我们今天探讨的不是专业的宝石鉴定，而是基于孩子能理解，感

兴趣的部分来进行探索。

实验游戏十八：它们有多硬？

实验一：写写看

试试你找到的矿物吧，能用它们写字吗？

铅笔，粉笔，都可以用来写字。

可是，铅笔里面不是铅，粉笔也不再是用白垩来制作的了。

实际上，铅笔芯是用硬度为1-2的石墨做的。而粉笔，是用硬度

为2的石膏做的。

实验二：岩石中的矿物，怎么才能辨别呢？我们来试试硬度试验

吧。

看看你收集的宝贝里面有没有这些岩石或者矿物？

我们来试试吧。根据莫斯硬度表，所有的矿物都有一个硬度级别，

从1-10不等。用硬度高的矿物刮擦硬度级别低的矿物，就会留下

刮痕。要是你收集的矿物不多，你可以用普通物品做这个实验。

莫斯硬度表表示矿物硬度的一种标准。1824年由德国矿物学家

莫斯首先提出（也有资料显示是1812年提出的，有待考证）。应

用划痕法将棱锥形金刚钻针刻划所试矿物的表面而发生划痕,习

惯上矿物学或宝石学上都是用莫氏硬度。

实验材料：木块，旧餐具，陶器，玻璃，粉笔，砖，瓷砖，锉刀，

小刀，铁钉，砂纸等。

我们先来列张表格吧

物品名称部分，填入你选择的测试对象。

名称：

方法：1，用你的指甲（指甲的硬度为）刮擦每件实验物品。凡

是被指甲留下刮痕的物品，其硬度都低于。在会留下刮痕的物品

名称后面，打勾√。不会留下刮痕的，打叉×。

2，用铜币（铜币的硬度为）刮擦每件实验物品。在会留下刮痕

的物品名称后面，打勾√。不会留下刮痕的，打叉×。（铜币的硬

度很低，大多数的实验品都会在铜币上留下刮痕，而不是刮伤。）

3，用铁钉（铁钉的硬度为）重复以上实验。（铁钉轻易就刮伤了

铜币。）

4，在成人的帮助下，分别用小刀，钢锉刀，砂纸，玻璃刀刮擦

实验品。

5，玻璃刀的尖部是用的金刚石，硬度为9，接近10。几乎所有

的物品，用玻璃刀，都会留下刮伤。

实验游戏十九：矿物色彩王国

实验一：观察色彩

观察我们收集的各种矿物，五颜六色的，十分美丽。

颜色是最容易观察到的矿物的特征，也是辨认矿物的重要根据之

一。

有些矿物以颜色命名，有些矿物具有多种色彩，有些不同的矿物

却具有相同的颜色。如赤铁矿是红色的，黄铁矿是黄色的，白钨

矿是白色的，黑钨矿是黑色的。

看看我们的矿物标本盒里，蓝绿色的绿松石，白水晶，紫水晶，

电气石，七彩石，绿色的八面萤石，透明的方解石，黑色的雷公

墨，黄色的铜矿石........丰富而又各具特色的颜色，仿佛是它们各

自的身份证一样。

实验二：条痕实验

材料准备：白色的无釉瓷砖，各种矿物。（如石墨，石膏，孔雀

石，黄铁矿，方解石，紫水晶，石英....）

石墨，石膏，这些是我们常用的画画工具。（铅笔，粉笔。）

实验步骤：用矿物在瓷片没有釉彩的背面反复刮擦，直到留下一

道清晰的条痕。

条痕实际上是矿物粉末的颜色。

方解石有好多种颜色，但是条痕始终是白色的。

紫水晶是紫色的，条痕是白色的。

黄铁矿是金色的，条痕是黑色的。

实验游戏二十：自制矿物颜料

这个是1940年发现的法国拉斯科洞窟中的壁画，专家推断是绘

于约公元前15000年。那是的原始人可没有笔和纸，也没有人工

合成的颜料啊，他们是用什么来作画的？

是的，就是用的岩石。

中国国画中的颜料，相当多的是矿物颜料，从矿物中提取而出的。

1、朱砂

2、朱膘（朱砂中提炼、最上面的一层）

3、银朱

4、石黄

5、雄黄（又称雄精）

6、石青（分头、二、三、四青）

7、石绿（分头、二、三、四绿）

8、赭石（分深赭、浅赭）

9、蛤粉（贝壳磨制、虽非矿物但归在此类）

0、铅粉（易变黑，常用钛白粉代替）

11、泥金

2、泥银

3、太白（锌钛白，是锌与钛白粉的混合研磨物）这些都属于矿

物颜料。

这些五彩斑斓的颜色，是怎么来的呢？

我们来试试？

材料准备：绿松石，红赭石，碎珍珠（或者松软的石灰石），鸡

蛋，小碟子。

孔雀石，绿松石

研磨打碎成粉，越细越好，还可以加水研磨。这个就是国画中的

石绿了。

赭石有赤铁矿的地方就有赭石的出现，南方赭红色为多，北方赭

黄为多。

只是我们不怎么注意，有时整座山上遍地都是，当你到山上观光

的时候，如发现脚下有赭红色的石块，在地下能画出赭黄或赭红

色线的土块就是它了。

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把这些矿物仔细的研磨成粉，粉末越细，颜料就会越柔滑。

矿物颜料的使用，是需要加入胶质来调制的，中国国画的颜料中，

会使用明胶，现在我们可以用鸡蛋黄来充当这个粘合剂，但是必

须把鸡蛋清去掉。

小碟子中取研好的细末加入几滴水，调成细滑的糊，加一点蛋黄

比例为（3:1）搅拌均匀，颜料就做好了。

好了，这么多颜色，要不要来画一幅国画啊？

这个是齐白石老人的名画啊。我们能不能发现里面有哪些颜色可

能来自矿物？

青绿山水是山水画的一种。用矿物质石青、石绿作为主色的山水

画。中国的山水画，先有设色，后有水墨。设色画中先有重色，

后来才有淡彩。

设色-----涂色;着色。

图画之设色者,用水彩,中外所同也。——蔡元培《图画》

地质学家在鉴定矿物时，除了观察矿物的颜色和条痕，还会考虑

矿物的光泽。

一些矿物像金属一样闪耀（金属光泽），另一些矿物如玻璃般闪

光(玻璃光泽），其他矿物可能具有珍珠光泽，油脂光泽或者丝绢

光泽。表面平坦反光一致且较强者为金刚光泽（如金刚石和闪锌

矿），稍弱者为玻璃光泽（如石英、方解石的晶面）。

透明度也是要考虑的光学因素，透明的矿物能被一眼看穿，半透

明的矿物可以让光线穿过，不透明的矿物绝不透光。

物体透过冰洲石-----透明方解石会产生重像，也叫双折射。

所以冰洲石也是重要的光学原材料。

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佛星河悬空啊！专题导读:>如何玩石头>鸡血石>石头