2025 年最火的 10 个 STEM 实验,厨房就能做!
在孩子的成长过程中,STEM 教育的重要性日益凸显。它融合了科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics),全方位培养孩子的综合能力,激发他们对世界的好奇心与探索精神。你或许认为开展 STEM 实验需要复杂的仪器与专业的场地,但其实,家中的厨房就是一个绝佳的 STEM 实验室。今天,就为大家带来 2025 年最火的 10 个能在厨房完成的 STEM 实验 。
实验一:彩虹牛奶
材料准备
浅底盘、牛奶(全脂牛奶效果最佳)、食用色素(红、黄、蓝等)、洗洁精、滴管或牙签。
实验步骤
- 在浅底盘中倒入一层薄薄的牛奶,覆盖底盘底部即可。
- 将不同颜色的食用色素分别滴在牛奶表面,色素会浮在牛奶上,彼此不会融合。
- 用滴管吸取少量洗洁精,轻轻将洗洁精滴在色素的中心位置;若使用牙签,可将牙签蘸取洗
洁精后,触碰素中心。瞬间,你会看到色素如同被施了魔法一般,迅速向四周扩散,形成美丽的彩虹图案。
科学原理
牛奶中含有脂肪等有机物质,洗洁精是一种表面活性剂,它能降低牛奶表面的张力。当洗洁精接触牛奶时,破坏了牛奶表面的张力平衡,脂肪分子迅速运动,带动色素扩散,从而呈现出奇妙的彩虹效果。这个实验让孩子直观地理解了表面张力和化学反应的原理 。
实验二:自制火山爆发
材料准备
小苏打、白醋、红色食用色素、洗洁精、塑料瓶、托盘、纸筒(可模拟火山形状) 。
实验步骤
- 将塑料瓶放置在托盘中央,用纸筒围绕塑料瓶搭建出火山的外形。
- 在塑料瓶中倒入适量小苏打,加入少量洗洁精,再滴入几滴红色食用色素,增添 “岩浆” 的逼真感。
- 缓缓向塑料瓶中倒入白醋,刹那间,瓶内产生大量气泡,“岩浆” 如同火山爆发一般喷涌而出,沿着纸筒流淌到托盘上。
科学原理
小苏打即碳酸氢钠,与白醋中的醋酸发生化学反应,产生二氧化碳气体。气体迅速逸出,形成强大的压力,将混合液顶出瓶口,模拟出火山爆发的壮观场景。洗洁精的加入,使得气泡更加丰富持久 。
实验三:会跳舞的盐
材料准备
碗、保鲜膜、食用盐、勺子 。
实验步骤
- 取一个碗,用保鲜膜将碗口紧密覆盖,确保保鲜膜平整无褶皱,并用皮筋扎紧保鲜膜边缘。
- 在保鲜膜上均匀地撒上一层薄薄的食用盐。
- 让孩子对着碗大声喊叫、播放音乐或者用勺子敲击碗边,仔细观察盐粒的变化。你会发现盐粒开始跳动起来,仿佛在欢快地跳舞 。
科学原理
声音是由物体振动产生的声波,并通过空气等介质传播。当孩子喊叫、播放音乐或敲击碗边时,引起了空气振动,这种振动传递到碗口的保鲜膜上,使保鲜膜也随之振动,进而带动了保鲜膜上的盐粒跳动 。
实验四:自制太阳能热水器
材料准备
大塑料瓶、黑色卡纸、剪刀、水、温度计、胶带 。
实验步骤
- 用剪刀将大塑料瓶剪成两半,保留带有瓶口的上半部分。
- 把黑色卡纸裁剪成合适大小,紧密包裹在塑料瓶的外部,并用胶带固定。
- 往塑料瓶中加入适量的水,使用温度计测量初始水温并记录下来。
- 将制作好的 “太阳能热水器” 放置在阳光充足的地方,每隔一段时间,用温度计测量水温,并记录水温的变化情况 。
科学原理
黑色物体对光和热的吸收能力较强,太阳能被黑色卡纸吸收后转化为热能,传递给瓶内的水,使水温升高。通过这个实验,孩子能够了解太阳能的利用方式以及热传递的相关知识,同时还能培养他们的观察和记录能力 。
实验五:电路连接
材料准备
电池、电池盒、导线、灯泡、灯座 。
实验步骤
- 将电池正确装入电池盒中,确保正负极连接正确。
- 用导线连接电池盒、灯座和灯泡,尝试不同的连接方式,如串联(将元件依次首尾相连)和并联(将元件的两端分别连接在一起) 。
- 观察在不同连接方式下,灯泡的亮灭情况以及亮度的变化 。
科学原理
只有当电路形成闭合回路时,电流才能顺利通过灯泡,使灯泡发光。不同的电路连接方式会影响电流的路径和大小,串联电路中电流处处相等,灯泡亮度相对较暗;并联电路中各支路电压相等,灯泡亮度相对较亮 。
实验六:浮力探究
材料准备
水槽、水、各种常见物品(如石头、木块、塑料玩具、金属块、鸡蛋等)、弹簧测力计(可选) 。
实验步骤
- 将水槽装满水,依次把不同的物品轻轻放入水中,仔细观察它们的沉浮状态,并记录下来。
- 如果有弹簧测力计,可以先测量物体在空气中的重力,然后将物体缓慢浸入水中,再次测量物体在水中的重力,比较两次测量数值的变化 。
科学原理
根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于它排开液体的重力。当物体的密度大于水的密度时,物体下沉;当物体的密度小于水的密度时,物体上浮;当物体的密度等于水的密度时,物体可以悬浮在水中 。
实验七:自制风向标
材料准备
吸管、卡纸、剪刀、图钉、铅笔、橡皮泥 。
实验步骤
- 用卡纸剪出一个箭头形状和一个箭尾形状,分别固定在吸管的两端,制作成风向标。
- 在吸管的中间位置,用图钉穿过,将图钉固定在铅笔的一端。
- 将铅笔的另一端插入橡皮泥中,然后将制作好的风向标放置在室外空旷、风力较大的地方 。
科学原理
风向标是用于测量风向的仪器。当风吹过时,箭头会指向风的来向,因为箭头所受的风力较小,而箭尾所受的风力较大,使得风向标在风力作用下转动,始终保持箭头指向风的方向 。
实验八:水果电池
材料准备
柠檬(或其他酸性水果)、锌片、铜片、导线、LED 灯 。
实验步骤
- 将柠檬切成两半,把锌片和铜片分别插入柠檬中,注意锌片和铜片不要相互接触。
- 用导线将锌片、LED 灯和铜片依次连接起来,形成一个闭合电路 。
- 观察 LED 灯是否亮起,如果亮起,说明水果电池成功产生了电流 。
科学原理
柠檬等酸性水果中含有酸性物质,能够与锌片和铜片发生化学反应。在这个过程中,化学能转化为电能,从而产生电流,使 LED 灯发光 。
实验九:放大镜成像
材料准备
放大镜、手电筒、纸张 。
实验步骤
- 在黑暗的房间里,让孩子手持纸张,将手电筒打开,照射在纸张上。
- 将放大镜放置在纸张和手电筒之间,缓慢调整放大镜与纸张的距离,观察纸张上成像的变化 。
- 可以尝试让孩子观察远处的物体,通过放大镜观察物体成像的特点 。
科学原理
放大镜是凸透镜,当物体位于凸透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像;当物体位于一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;当物体位于二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像 。
实验十:自制万花筒
材料准备
三面镜子(或反光材料)、彩色纸屑、透明塑料片、塑料圆筒、胶带 。
实验步骤
- 将三面镜子或反光材料围成一个三棱柱形状,用胶带固定好接口处。
- 在三棱柱的一端放入适量彩色纸屑,然后用透明塑料片封住这一端。
- 将制作好的三棱柱放入塑料圆筒中,另一端也用透明塑料片封住 。
- 让孩子通过万花筒的开口端观察,转动万花筒,就能看到各种美丽、变化无穷的图案 。
科学原理
万花筒利用了光的反射原理,三面镜子将彩色纸屑反射多次,经过不同角度的反射和组合,形成了千变万化、绚丽多彩的图案 。
这 10 个在厨房就能完成的 STEM 实验,不仅材料容易获取,操作简单安全,还涵盖了物理、化学、生物等多个科学领域的知识。让孩子在动手操作的过程中,亲身体验科学的神奇与魅力,激发他们对科学的热爱,培养探索精神和实践能力。快和孩子一起开启这场奇妙的厨房科学之旅吧 !色