给孩子的地质学实验室

《给孩子的地质学实验室》提供了52个简单、有趣的实验，带领孩子认识并探索脚下地球的表面、结构和演变历程。
这本既适合家庭也适合学校的实验指南为孩子展现了地质学的各种奇妙景象，例如水晶和化石的形成、地壳的层次以及山脉、山谷和峡谷的形成。提供了足足一年份的令人着迷的STEAM（科学、技术、工程、艺术和数学）活动。
地质学是关于地球的科学，在这本书里，孩子将学会以一种全新的、令人激动的方式来思考地球，了解现象背后的科学原理，例如：
如何识别常见的岩石和矿物？
如何维护和展示您的摇滚系列？
昆虫如何被捕获并保存在琥珀中？
间歇泉和火山是如何形成和爆发的？
岩石的层次如何揭示时间的记录？
如何像真正的探矿者一样淘金？

加勒特·罗曼（Garret Romaine）衷情于矿物岩石和化石搜寻，做过35年的黄金勘探者。他也是一位资深记者、专栏作家，在美国波特兰州立大学教授科技写作课程。他还是技术交流协会（Society for Technical Communication）的成员，这个组织专注于解释和阐述复杂的科学技术。他拥有美国俄勒冈大学的地质学学位以及华盛顿大学的地理学学位。他撰写了许多关于地质学和野外活动的书籍，包括《现代岩石采集与探矿手册》（The Modern Rockhounding and Prospecting Handbook）、《爱达荷岩石采集指南》（Rockhounding Idaho）、《俄勒冈的宝石踪迹》（Gem Trails of Oregon）、《华盛顿的宝石踪迹》（Gem Trails of Washington）以及《西北太平洋地区淘金》（Gold Panning the Pacifc Northwest）。他还是莱斯西北矿物岩石博物馆（Rice Northwest Museum of Rocks and Minerals）的董事会成员，同时在北美研究小组（North American Research Group）的董事会任职，这是一个由业余古生物学家组成的团体。

概 述 
鉴别岩石与矿物
单元1 单个的晶体 
实验1 　美味的款待 
实验2 　盐方块 
实验3 　宝石级的晶体 
单元2 晶 簇 
实验4  　晶体外壳 
实验5  　晶体花园 
实验6  　针状晶体巢穴 
实验7  　好玩的晶洞 
单元3 探究矿物标本 
实验8  　刮擦表面 
实验9  　神秘的条痕 
实验10 　冒泡泡的烦恼 
实验11 　晶体里的几何学 
实验12 　估测密度
单元4 岩浆探秘 
实验13　火山活动 
实验14　有趣的侵入岩 
实验15　制作岩浆蛋糕 
实验16　火山坍塌 
实验17　可可地壳 
单元5 超级沉积物 
实验18　玩泥巴的乐趣 
实验19　让沉淀物沉积下来 
实验20　叠层的午餐 
实验21　美味的砾岩 
单元6 主要的变质岩 
实验22　布丁漩涡 
实验23　像蛇一样弯曲的片岩
实验24　巧克力岩石循环 
单元7 破碎岩石 
实验25　寻找断层 
实验26　阳光曝晒 
实验27　疯狂的植物根 
实验28　摇晃并破碎 
实验29　冰冻的力量 
实验30　看！生锈了 
单元8 理解地球 
实验31　岁月沧桑 
实验32　对立的两极 
实验33　地层露头 
实验34　哇！间歇泉 
单元9 生命的印记 
实验35　树叶的印记 
实验36　恐龙的足迹 
实验37　疯狂的结核 
实验38　挖掘珍宝 
实验39　侏罗纪的琥珀 
实验40　寻找小化石 
单元10 探寻财富 
实验41　淘金盘中的闪光物 
实验42　美丽的彩带 
实验43　晶洞和矿脉 
单元11 太空岩石，也这样 
实验44　绚丽的粒子流 
实验45　天外来石 
实验46　好玩的陨石 
单元12 岩石的艺术 
实验47　让我来画画 
实验48　迷人的黏泥 
实验49　制作砖块 
实验50　石头人 
实验51　看看你能堆多高 
实验52　我的藏宝格 
相关资源 
关于作者 
致 谢 
译后记

《给孩子的地质学实验室》提供了52个简单、有趣的实验，带领孩子认识并探索脚下地球的表面、结构和演变历程。
这本既适合家庭也适合学校的实验指南为孩子展现了地质学的各种奇妙景象，例如水晶和化石的形成、地壳的层次以及山脉、山谷和峡谷的形成。提供了足足一年份的令人着迷的STEAM（科学、技术、工程、艺术和数学）活动。
地质学是关于地球的科学，在这本书里，孩子将学会以一种全新的、令人激动的方式来思考地球，了解现象背后的科学原理，例如：
如何识别常见的岩石和矿物？
如何维护和展示您的摇滚系列？
昆虫如何被捕获并保存在琥珀中？
间歇泉和火山是如何形成和爆发的？
岩石的层次如何揭示时间的记录？
如何像真正的探矿者一样淘金？

加勒特·罗曼（Garret Romaine）衷情于矿物岩石和化石搜寻，做过35年的黄金勘探者。他也是一位资深记者、专栏作家，在美国波特兰州立大学教授科技写作课程。他还是技术交流协会（Society for Technical Communication）的成员，这个组织专注于解释和阐述复杂的科学技术。他拥有美国俄勒冈大学的地质学学位以及华盛顿大学的地理学学位。他撰写了许多关于地质学和野外活动的书籍，包括《现代岩石采集与探矿手册》（The Modern Rockhounding and Prospecting Handbook）、《爱达荷岩石采集指南》（Rockhounding Idaho）、《俄勒冈的宝石踪迹》（Gem Trails of Oregon）、《华盛顿的宝石踪迹》（Gem Trails of Washington）以及《西北太平洋地区淘金》（Gold Panning the Pacifc Northwest）。他还是莱斯西北矿物岩石博物馆（Rice Northwest Museum of Rocks and Minerals）的董事会成员，同时在北美研究小组（North American Research Group）的董事会任职，这是一个由业余古生物学家组成的团体。

地质学是关于地球的科学，学习地质学的目的是为了当你向其他人描述所看到的景色时，他们能同样理解。一旦你善于谈论你所生活的这个世界，你对地球的了解就会上升到一个新的水平，你会想弄清楚过去发生在地球上的事情，即使你在今天看不到发生了什么。没有人到过地球的中心，但是基于我们曾经到过的地方的信息所建立的模型，我们能够想象那里是怎么个情况。做一个预测，看你是否能证明它，并将这个结论应用到更大的问题上去，这就是科学。
在这本书里，你将学习到许多关于事情是怎么发生的以及为什么会发生。你将了解所看到的现象背后的科学原理，并且将学会以一种全新的令人激动的方式来思考地球。地质学其实并不难，其核心可归结为几个非常简单的概念——重力、摩擦、热量以及水的作用。在这本书中，你将学到：
如何制作属于自己的晶体
你会了解晶体是如何形成的以及如何区分它们。所有的岩石里都包含着矿物晶体，所以这是个不错的学习起点。
主要岩石类型之间的区别
你会了解三大主要岩类的形成，发现火成岩、沉积岩和变质岩背后的力量。
鉴定与探寻
你会了解科学家如何把宝石从普通晶体里辨别出来，以及他们如何寻找价值高的岩石。一旦你学会了如何把一种矿物与其他矿物区分开来，就能开始鉴别身边所发现的岩石和矿物。
如何分解（熵）
你会了解地球的作用力如何把新鲜的熔岩流变成海滩上的沙子，当然太阳和植物也在其中起了部分作用。熵（entropy）是指关于万事万物终都会分解消亡的理念，就像钢铁会生锈、山脉会崩塌。
化石是生命的线索
我们生活的地球上，有着无数令人惊叹的化石等着被发现，你会了解古生物学家们如何去探索地球几百万年前的模样。
为何太空陨石很重要
你会了解彗星与陨石改变地球表面形态的过程。
岩石的意义不仅仅是石头
当你了解了岩石或者矿物晶体的内部结构和成分等性质后，你就可以在学习和玩耍中做些与岩石和矿物有关的事了。在这里你可以有许多方式展示你的石头宝贝，并用它们来制作工艺品或者日常用品。古代先民就是使用他们身边的这些材料来制作工具的，你也同样可以。
地质学有一系列的词汇表，其中许多专业词汇很古老，能追溯到很早的时期。许多外来词也会出现在地质学的专业词汇表里。例如：德语里单词schist (片岩，发“shist”的音)以及gneiss (片麻岩，发“nice”的音)都被用来描述某种变质岩类。夏威夷语里aa (发“ah-ah”的音)和pahoehoe (发“pa-hoyhoy”的音)都被用来描述火山熔岩流，想想在夏威夷群岛上火山运动是那么活跃，词汇产生也就不难理解了。我们用aa lava指代块状和锯齿状的块状熔岩，用pahoehoe lava指代绳状且有波纹动感的绳状熔岩。这些只是其中几个例子。
地质学是一门基于大量观察进行收集、分析数据并通过建立部分科学模型进行预测的学科。幸运的是，地球按一种我们能够理解的方式在运动，所以如果我们能设计出一个合理的科学分析模型，就能用我们从这个模型里得到的数据来预测地球运动中其他力量的存在。我们可以通过用建立小的模型和实验来揭示一些秘密，哪怕是一些有趣的简单小实验，都能向大家展示我们生活的伟大地球的运动和变迁模式。这本书里的实验项目会帮助你理解、认识到身边的世界是多么的有趣。
值得高兴的是大部分实验不需要多么昂贵的物料，从家里的厨房和车库就能找到。如果你想认真地学习并理解地质学，了解你所生活的地球，这本书也能帮到你。有些物料需要你费点心去寻找。例如，某些不容易找到的物料可能得通过在线订购等方式买到；也许你还需要跑去一些旧货店或二手市场淘些坛坛罐罐回来；或者光顾一些当地的工艺品商店，不过这些都能成为乐趣的一部分。
后，一定要去光顾一下附近售卖矿物岩石和宝石的商店，去找找有没有相关的标本、书籍、工具以及如何开展你的收藏之旅的建议。
多年来，我花费无数时间与孩子们一起工作，例如给孩子们做讲座、实验演示或者成为一位金牌顾问，帮助他们去了解周围的世界。这本书里的许多实验久经考验，广为人知，但也有些实验是全新的，或者在一些旧的方法上加入了新的创意。我们将从一些简单的概念开始，然后把一个个小概念串联成更大的奇思妙想。这种模式下，这些地质学实验的玩法就像是搭积木：一开始只有一点点，慢慢地，越搭越大。某种情况下，你也许会发现，学到的东西越来越多，就像拼图一块块被拼接起来。向别人展示他们已经了解的各种知识点怎样被串联起来进行应用，这一直是我享受的事情。跑到海边去捡些岩石是件很有趣的事情，但是当你知道如何去鉴别各种岩石并且能解释它们是如何形成的时候，你就会有种自己是侦探，解开了一桩疑案的感觉。未来，你们中有些人也许会以地球科学研究为职业，或者成为到遥远的外星球去旅行的天体科学家。我希望你们梦想成真！
现在，让我们开始吧！但是先记住一点：没有谁会喜欢一个做事没条理的实验室伙伴。

【译后记】

我于2006年毕业于中国地质大学（北京），获得理学硕士学位，专业为矿物学、岩石学、矿床学（宝石学方向）。这些年主要做一些与矿物宝石晶体和地学科普相关的工作，参与编写过矿物相关的专业书籍。
作为一个地学科普工作者，除了编写这些方面书籍和文章，我还经常带香港矿物学会等一些爱好者团体去江西、广东、广西、湖南、内蒙等地一些产出漂亮矿物晶体的矿山和表现广东丹霞地貌、广西岩溶地貌、内蒙古大兴安岭火山地貌、第四纪冰川蚀刻地貌等不同特色的地理地貌的地质公园或旅游区考察。在带团考察的过程中，经常有非专业的参团考察人员会向我问许多问题，类似于矿物晶体如何形成？黄铁矿和金子该怎么区分？火山口湖泊是怎样形成的？我们路过的山体剖面为什么会有一层层的明显界线？…… 
对于非专业的普通地球科学爱好者，尤其是广大青少年读者来说，他们对大自然充满热爱，对这个熟悉而陌生的地球充满疑问，希望有人能给他们解答，有人能够引导他们去了解，去探索他们身边的环境和所接触到的世界。
我们这一代人，上大学之前，书店和学校图书馆看到的主要是教学辅导书，老师和家长把一切不以增加分数为目的的书籍都视为洪水猛兽……现在，作为一个父亲，我不希望我的孩子将来重复这样的成长路径， 我希望他将来能接触许许多多喜欢的东西，培养方方面面的兴趣，成为一个知识面广、动手能力强的人。
这本书是我一直以来所想找的一本书，国内针对非专业人士，尤其是针对青少年简单易懂的地学科普读物并不多，大多是比较晦涩难懂的专业书籍，当我看到这本书后，非常高兴。因为我可以通过书中的那些实验，让我的孩子对我们所生活的地球有个启蒙了解，同时也能让他了解我的工作、我的专业。
这本书在引导读者通过动手做实验，了解平时所接触到的一些自然事物，探索周围的地球环境，激发学习大自然和地球科学的兴趣方面做得很好。
对于做实验需要注意的问题，当然首要是安全问题。这上面许多实验涉及到用烤炉、用开水、用刀切……等等一些有一定危险性的操作。孩子们在做这些有一定危险性的实验之前，一定得有成年人在旁边辅助。
其次，有朋友问我是不是必须循序渐进？我觉得，不一定非得那么按部就班，其实这本书里的地质实验，可以说是涉及了地球科学的许多方面，包括矿物学、岩石学类，也包括古生物学、地层学、动力地质学……读者可以按照自己的兴趣，挑选某一部分，甚至某一节来阅读并动手做实验，虽然不同章节之间有逻辑联系，但并没有固定的前后基础和延续关系。
总体来说，这本书里的实验非常棒，值得向希望满足孩子求知欲的家长推荐，成年人可以辅助或旁观孩子完成部分或者全部实验。

刘知纲（本书译者）
毕业于中国地质大学（北京），地学科普工作者

拿到这本书稿，翻过几页后眼睛一亮。这本书有很超前的理念，与当前中国推行的学科核心素养、关键能力的教育改革理念非常像。我国目前在高中地理课程中提出的人地协调观、综合思维、区域认知与地理实践力四大核心素养，尤其是地理实践力素养，强调动手实验、动手实践，从实践中思考地理事项，从实践中认识地理事项，在实践中提高对世界的认知力。  
《给孩子的地质学实验室》一书从鉴别岩石矿物、理解三大主要岩类的形成原理，到认识地球上的一些自然现象、探索生命与化石等精心设计了52个实验。通过用简单的实验过程，模拟原理，提出相关科学问题，让孩子能在“做中学”、“做中思考”常见的地质知识与现象，培养孩子对科学的兴趣、对大自然的探索精神、理解生命的价值、热爱生活。
书中实验所需的材料很多都是日常生活中能够用到的，或者可以方便购买到的材料。实验环节描述的也很详细，每一步实验步骤都是精心设计，有详尽的操作要求，操作环节考虑得非常周全，一步一步的操作本身就是在培养孩子良好的科学态度、认真的科学品质。每个实验还设计了“奇思妙想”板块，启发孩子进一步完善实验、科学地改造实验，并思考科学实验与现实自然界、地质现象的关联，对孩子的思维能力、创造能力是一个很好的培养。 “科学揭秘”板块，对孩子学习地质学基础知识、明白相关原理、揭秘地质学现象很有价值。书中的所有实验也都非常注重孩子在实验过程中的安全，每个实验都有“安全提示”，提示孩子注意安全，进行科学操作。
《给孩子的地质学实验室》是一本培养孩子从小学科学、爱科学的好书！
——段玉山
《地理教学》杂志主编、上海市地理学会副理事长、秘书长
中国教育学会地理教学专业委员会理事长
华东师范大学地理科学学院 教授、博士生导师

作为一名父亲，我喜欢搜集一些有趣的、易于操作的活动，可以和我的女儿们一起玩，这其实也是教育，但她们察觉不到自己正在学习。这本书的活动完全满足了我这样的期望，通过书中提供的大量活动，我可以和孩子一起疯狂地玩起来。重要的是，在大多数情况下，我发现我拥有做这些活动所需的大部分材料。
——克里斯托弗?刘易斯（Divas博客的负责人）

孩子可能都曾经有过一个他/她认为*漂亮的岩石收藏，他们会想知道这些岩石是什么类型的或是由什么制成的。这本书就回答了这些问题以及关于岩石与矿物的更多问题。作者编写这本书的目的是：了解我们生活的世界，以及在让孩子们积极参与创造性活动的过程中，向他们展现更广阔的世界。每个单元都以一张漂亮的岩石或矿物照片开始，展示了该单元的部分目标，以及对该单元内容的诱人描述。每个单元包含若干实验室，从简单的概念开始，过渡到更为复杂的知识信息。
——Jacqueline Pfeiffer，国家科学教师协会（NSTA）三年级教师

这本书通过52项实验来探索地球科学的奇妙，其中许多实验完成后的模型可以作为美味的食物进行品尝。
每个实验都包括一份清晰的实验材料清单、详细的步骤说明、一些安全提示和带有启发性的额外建议，还有对实验原理的科学揭秘。每个实验都配有清晰、漂亮的照片说明，内容通常是一群孩子正在操作实验并享受这个过程。书中实验所要求的材料简单且易于取得。每个实验所需要的时间从几分钟到几天不等。
本书作者花费了数年时间与孩子们一起做地质学的实验项目，因此他设计的这些活动对孩子来说具有明显的吸引力。这些活动对任何一个图书馆或者学校课堂来说都是一个受欢迎的补充资源。可以让孩子在学习中发现乐趣！ 
——评论

翻阅这本书的*印象是它提供了很多图片作为参考，这对于孩子来说非常友好，因为他们能更容易地看明白在实验中要做什么。在实际阅读这本书后，我更爱它了，因为书中不仅有易于遵循并操作的实验说明，还有额外的其他内容，包括科学揭秘、奇思妙想以及更多启发性的问题。
这是一本很棒的动手实验书，很好地介绍了地球科学，涉及了许多令人惊奇的信息，不仅适用于家长和老师，也肯定能吸引那些热爱科学的孩子们。
——美亚读者

这是一本很棒的书。我是一名中学的科学老师，这本书非常适合用在课堂上进行内容补充。我已经阅读完了整本书，书中那些经过深思熟虑并且极具吸引力的实验，对孩子们特别是那些喜欢食物的孩子来说，是非常棒的活动项目。我尝试做了实验45“天外来石”，实验真的成功了，我发现了数百个很酷的小微陨石，甚至还有黄金！下一学期，我要和孩子们一起完成“晶体花园”这个令人兴奋的实验。书里介绍岩石循环的方式非常有趣，可以将它与物质和粒子运动状态以及物理、化学变化的概念学习联系起来。我会让学生们把实验带回家，和家人一起完成，然后，将实验结果带回学校与同学一起分享。
——美国中学科学教师 AO30