如何向孩子解释「为什么石头是硬的」? 第1页

这个问题真的是蛮有趣的～尤其当这个问题是从一个孩子嘴里问出来的时候～这个问题本质上是个物质结构的问题，但是实际上却涉及了晶体学、材料力学等等很多个学科，也因此产生了各位答主的不同回答角度～

首先，我觉得可以引导孩子继续提出一些问题，或者反问孩子一些问题，促使其慢慢接近答案

你为什么觉得石头是硬的呢？孩子可能会回答：因为我拿石头砸玻璃，玻璃碎了

当孩子说石头很硬的时候，一定是有一个对立的事物很软，或许他指的是石头和玻璃作对比，那么这个问题本质上就是为什么不同材质的东西有的硬有的不硬？那么可以看 @寒枫春晓 的回答～

或者，我觉得另一位答主阿七的比喻更适合给孩子讲，只不过如果孩子不了解原子分子离子的话，可以先不跟孩子说这些，就先告诉孩子任何物体都可以一直细分下去，找到组成这种物质的基本单元，这些基本单元就像一个一个小朋友，他们手着拉手连在一起，组成了整个物体，但是有的材料（比如玻璃）是比较虚弱的小朋友组成的，轻轻一推，他们拉着的手就分开了，而有些材料（比如石头）则是由强壮的小朋友很用力地拉在一起的，使劲推他们，他们也很难撒开手，那么当后者去砸或者去划前者的时候，自然而然前者会被破坏，而后者几乎毫发无损～

可以接着孩子的回答继续问，那玻璃难道不硬嘛？比如拿碎玻璃很容易就能把土块捣个稀碎，但是为什么拿土块去砸玻璃，也很有可能把玻璃砸碎呢？

这样问题就又转变了，这甚至能演化出来很多个问题～

比如扔土块使劲砸或者不使劲砸，可能使劲的时候玻璃才能碎，而不使劲的时候玻璃并不会碎～那么这就是动量或者说冲量的问题了，一个人跑起来撞人和原地不动直接撞人，力度是完全不一样的～

比如扔土块砸玻璃板可以砸碎，但是拿土块砸玻璃瓶却很难，这是因为不同形状对力的分散能力（准确说一些形状容易应力集中，而一些可以把应力分散开）存在区别～

比如为什么玻璃板就会很容易碎，而拿一个土块再怎么去砸一个石板（哪怕是一样大小一样尺寸），也不太可能砸碎，这就涉及了“脆”这个概念～以及与脆对应的“韧”的概念～

还可以继续问，为什么一些砂石也是聚成一大块，看起来和一些岩石似乎一样，但是用手一掰就碎成渣，而岩石却根本掰不动？

这个问题也就转变成了晶界对力学性能的影响～看起来都是强壮的小朋友互相拉手在一起，但是一个学校的小朋友方阵所有的小朋友都互相拉着手，而另一个学校的小朋友方阵却是每个班级内部拉着手，各个班级之间却没有什么连接，一冲撞，后一个学校的小朋友方阵就会散成一个班一个班的小方阵，而很难维持整体的样子了。

还可以继续问，石头一直都是硬的吗？是怎么变硬的呢？

这大概可以通过 @地星引力 的回答一探究竟，如果能去地质博物馆的话，或许更容易理解“石头”的演变过程，顺便安利一下我昨天无意之间发现的数字科技馆，里面有国内各大科技馆的所有展厅的照片，也支持VR，对于没有条件去现场的小朋友来说，非常友好～

甚至还可以继续展开，比如当我们讨论以卵击石的时候，石头是硬的，但是讨论水滴石穿的时候，石头似乎又变成软的了？但是明明 @地星引力 的回答里已经告诉我们了，水变成冰的过程是变硬了，但是冰似乎又没有石头硬，那好像转了一个圈，水又比石头硬了？

这样这个问题也就变成了化学问题～可以和孩子聊聊溶解的问题～

其实，无论从哪个角度，无论怎么延伸，我觉得在给小学生和学龄前孩子（甚至是中学生）讲这些东西的时候，告诉他一个尽量准确的答案固然重要，但带着他去探索知识的过程，培养他的好奇心和科学素养，锻炼他的逻辑思维能力，这些还是要更重要一些。

我会找一块浮石用手碾碎，找一块泥岩掰成渣渣，再找一块盐岩扔水里溶掉，最后找一块页岩让ta自己抠成一片一片的，然后告诉ta：

只有一部分石头是硬的。

想知道为什么吗？

（我抱出纸张已经泛黄的老教材）

来，跟爹地读，普-通-地-质-学……

（就像我小时候，被老爹用自然辩证法的教材，教读书认字…）

这个看小孩多大？比如小学生的话，先引导它理解什么叫硬。

一般会拿石头、玻璃、铁锤来比较。

两两之间相互锤，那个碎掉那个就没那么硬。

理解了什么叫硬以后，就解释一下从化学键与晶体结构，或者从材料特点上解释一下。

1、什么叫硬度

测量硬度的基本原理就是相互砸。

硬度，是专业术语，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。

硬度有不同的测试方法，所以有不同的硬度标准。

各种硬度标准相互之间是不能直接换算，但可通过试验加以对比。

• 划痕硬度
• 压入硬度
• 回跳硬度

是三种不同的硬度表示方法。最有名的是莫氏硬度。它是划痕硬度的一种。

下面这张表可以教了，以后会考的

2、为什么石头是硬的？

讲完了就可以从晶体讲起，比如金刚石为什么最硬，因为它是原子晶体，共价键形成的紧密堆积的原子晶体。

所以金刚石比石头要硬，比玻璃硬。比铁要硬。

金属是原子晶体，或者说是金属晶体，有其特有的性质。

3、石头真的比玻璃硬吗？

这点最关键了，石头有很多种，从划痕硬度的角度考虑，滑石就没有玻璃硬。

因此给小孩讲东西的时候，很关键的是要让小孩能形成探索性的思考。同时有发散性的思考。

比如我就见过一个家长（东北人）

他就从硬这个概念发散到了

硬汉。

接着说到硬菜。

到了最后就一直探讨什么叫硬菜了。还说广东没有硬菜。