带娃搞懂太阳系,从一场「银河系八大行星手工」开始
上周三晚上,我家小崽子突然问我:“爸爸,地球转得那么快,我们为什么不会头晕?”
我愣了一下,脑子里闪过角动量守恒、惯性参考系一堆词,但看着他五岁的脸,这些玩意儿说出来就是灾难,我合上他的绘本,说:“明天放学别跑托管班了,咱俩搞个银河系八大行星手工,做完了你就知道为什么不晕了。”
其实我对天文也就高中地理那点底子,但这不重要,重要的是,当八大行星真的被我们娘俩用泡沫球、颜料和鱼线挂起来的那一刻,很多我当年死记硬背都没记住的东西,突然就通了,今天我想把这次手工的全过程写下来,包括踩过的坑、用到的材料、顺带讲给孩子听的那些知识,以及怎么把一个科学概念揉碎了,塞进一场亲子手工里。
如果你也想带孩子做一次太阳系模型,或者自己就是好奇,这篇文章应该能帮到你。
先说清楚,太阳系到底有几大行星
一提到“银河系八大行星”,咱们得先掰扯一个事——银河系里有几千亿颗恒星,每个恒星都可能有自己的行星,那行星多了去了,但我们平时说的八大行星,特指太阳系里的这几位。2006年国际天文学联合会把冥王星降级为矮行星之后,太阳系行星俱乐部就剩八个正式成员了,所以这个手工实际上是“太阳系八大行星模型”,只不过大家习惯叫银河系八大行星手工,我后面也就顺着说了。
按离太阳从近到远排,它们分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,这个顺序做手工的时候特别容易搞乱,我们当时就把木星和土星的位置差点弄反了,还好有一张参考图。
(手边没有现成的图,上面这张是我参考NASA的数据自己整理的,做手工前最好把它打印出来贴墙上,孩子随时能看一眼。)
准备材料——花了不到50块
我一开始在某宝上搜“太阳系模型材料包”,好家伙,一套要一百多,里面的球还不是按比例来的,后来我自己跑了一趟文具店和五金店,凑齐了全部东西:
- 泡沫球:买8个不同大小的,直径大概这样分:太阳用最大的(我们买了个10cm的),木星和土星次大,天王星海王星中等,地球金星差不多,火星水星最小,具体尺寸看你打算做多大的,我们的木星大概7cm,地球4cm,水星2cm
- 丙烯颜料:12色基础装就够,里面白色和黑色用得最快,因为要调很多灰度色
- 细铁丝和鱼线:铁丝用来做土星环的骨架,鱼线用来把行星吊起来
- 竹签或者烧烤签:上色的时候插着泡沫球用的,不然手上全是颜料
- 一个纸箱盖或者旧相框的背板:当展示底盘
- 热熔胶枪、剪刀、旧报纸(垫桌子)
这里有个教训:千万不要用水彩笔或者马克笔给泡沫球上色,涂不匀而且会腐蚀泡沫,丙烯颜料是唯一正解,干得快,覆盖力强,错了还能盖。
动手做——每一步都藏着知识点
第一步:给行星们“穿上”颜色
这是最耗时但也是孩子最能参与的部分,我们先把竹签插进泡沫球当手柄,然后对照着网上找的行星真实颜色图片,一个个调色。
水星:灰白色,上面有很多撞击坑,我们用浅灰打底,海绵蘸深灰轻轻拍上去,模拟陨石坑的质感,孩子拍得可开心了,一边拍一边说“陨石来啦嘣嘣嘣”。
金星:淡黄带点橙色,金星表面被厚厚的大气层包裹着,所以不用画什么细节,就是一团柔和的光。
地球:这个最熟悉,蓝加绿加白,我们先涂深蓝,然后用海绵蘸绿色点出大陆块的轮廓,最后用牙刷蘸白色颜料,用手指拨动刷毛,弹射出极小的白点当云层,这个技法我从一个叫《星空手作入门》的书里看来的,效果特别好。
火星:红色偏橙,铁锈色,火星表面有氧化铁,所以是红的,顺便跟孩子说,火星生锈了,他一听就记住了。
木星:这个难一点,木星表面有横条纹,还有个大红斑,我们用橙黄打底,浅棕和白色画横纹,最后用红笔画那个著名的大红斑——那其实是一个刮了几百年的超级大风暴,比地球还大。
土星:本体是淡黄色,没什么特别,但土星环才是灵魂,我们用细铁丝绕成一个圈,直径比土星球稍大一圈,然后糊上淡棕色的薄卡纸条,固定好之后套在行星外面,孩子看到那个环装上去的那一刻,眼睛都亮了。
天王星:淡青绿色,很干净,天王星的自转轴是几乎躺着的,这个我们后面挂的时候特意把它横过来了。
海王星:深蓝色,比地球的蓝更深邃,因为离太阳太远了,特别冷,颜色也冷。
等颜料干透大概需要半小时,这个空隙我们吃了根冰棍。
第二步:排位置,感受真实的距离尺度
如果你真的按比例来做距离,那这个模型根本没法在家里挂——太阳和水星之间可能就得隔一条街,所以我们采用的是等距压缩的方案,也就是行星之间的间距都一样,但顺序严格按真实的来,这样挂起来好看,孩子也容易记住顺序。
这里我想起来以前读过的一个比喻,来自卡尔·萨根的《暗淡蓝点》,他说如果把太阳系缩小到一个足球场那么大,太阳在中心,八大行星就是散落在各个角落的尘埃,这种尺度感,对孩子来说太抽象,但对我们大人,真的值得琢磨一下。
| 行星 | 离太阳平均距离(亿公里) | 如果用1cm代表1000万公里 |
| 水星 | 58 | 8cm |
| 金星 | 08 | 8cm |
| 地球 | 5 | 15cm |
| 火星 | 28 | 8cm |
| 木星 | 78 | 8cm |
| 土星 | 3 | 143cm |
| 天王星 | 7 | 287cm |
| 海王星 | 45 | 450cm |
你看看,海王星真要按比例来,得搁到四米开外,我家阳台都没那么长,所以我们实际摆放的时候,只是在纸箱盖上均匀排开,每颗球之间隔个五六厘米,保证视觉上不挤。
第三步:组装和悬挂
我们在纸箱盖里面涂了一层深蓝色,模拟太空背景,然后用鱼线把每颗行星从盖子顶部吊下来,长短不一,制造出立体浮空的感觉,太阳因为最大,我们直接粘在纸箱盖内侧底部,没有吊,所有行星围着它,形成一个扁平的面——这恰好也是太阳系的真实形态,行星轨道基本在一个平面上。
挂完最后一个海王星,我们打开手机手电筒从侧面打光,那一瞬间真的有点震撼,孩子说像在太空里看星星,我嘴上没说,心里觉得这五十块钱花得太值了。
做手工时顺带聊的那些知识
我不喜欢正儿八经地教,孩子也不吃那套,但做手工的时候,手上忙着,嘴巴随便聊,反而都记住了,这里列几个我们当时聊到的,供你参考:
- 为什么地球不头晕? 因为地球转得太稳了,而且我们和地球一起转,感觉不到,就好比你坐在平稳行驶的高铁里,不看窗外也感觉不到速度。
- 木星大红斑是怎么回事? 那是一个台风,刮了至少三百多年了,比我们整个地球还大,孩子说那木星上天天都是台风天,我说差不多。
- 土星环是什么做的? 冰块、石头、灰尘,像无数个小卫星手拉手围着土星转,我们做的那个环,其实就是模拟这个。
- 冥王星为什么被开除了? 因为它太小了,而且它轨道附近还有很多差不多大的小东西,它没把自己那片区域清干净,所以被降级了。
这些东西不需要刻意教,我们大人自己先大概了解一下,做手工的时候随口一提,孩子的问题会一个接一个自己冒出来,回答不上来也没关系,老实说“爸爸/妈妈也不知道,我们做完一起查”,这本身就在教他学习的姿态。
那一晚把模型放在他床头柜上,熄了灯,用一个暖光小夜灯照着,他说晚安太阳,晚安地球,晚安木星……一直念到海王星才睡着,我想这个手工大概会在他的记忆里留很久,至少比我当年背的那些地理简答题要久得多。