当三年级的孩子睁着好奇的眼睛追问 “天空为什么是蓝色的”“小鸟为什么会飞” 时,正是开启科学启蒙的绝佳时机。STEAM 教育融合科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)和数学(Mathematics),通过有趣的实验,能让抽象的科学知识变得生动易懂。以下 10 个简单易操作的 STEAM 实验,无需复杂设备,在家就能完成,帮助孩子轻松叩响科学世界的大门。

1. 彩虹牛奶实验:探索表面张力的奥秘
准备材料:浅盘、全脂牛奶、食用色素、棉签、洗洁精。将牛奶倒入浅盘,在牛奶表面滴入不同颜色的食用色素。此时,色素会漂浮在牛奶表面。接着,用棉签蘸取洗洁精,轻轻触碰牛奶表面,神奇的一幕出现了:色素迅速向四周扩散,形成绚丽的彩虹图案。这是因为牛奶中含有脂肪,洗洁精能降低牛奶的表面张力,使色素在牛奶表面快速移动。这个实验将化学与艺术结合,孩子不仅能观察到色彩的美妙变化,还能初步理解表面张力的科学原理。
2. 鸡蛋浮起来了:感受浮力与密度
所需材料仅鸡蛋、水杯、清水和食盐。先在水杯中倒入大半杯清水,放入鸡蛋,鸡蛋会沉入水底。然后逐渐向水中加入食盐,边加边搅拌,直到鸡蛋慢慢浮起。实验原理是,随着食盐的溶解,盐水的密度逐渐增大,当盐水密度大于鸡蛋密度时,鸡蛋就受到了足够的浮力从而浮起来。通过这个实验,孩子能直观地理解密度和浮力的概念,还能学习到简单的数学测量 —— 如何控制食盐的添加量。
3. 自制火山喷发:模拟化学反应
制作 “火山” 可以用黏土或硬纸板围绕塑料瓶搭建。在塑料瓶中倒入适量小苏打,滴入几滴洗洁精,再加入红色食用色素模拟岩浆颜色。最后快速倒入白醋,瞬间 “火山” 就会喷发,泡沫状的 “岩浆” 溢出 “火山口”。这是因为小苏打(碳酸氢钠)与白醋(乙酸)发生化学反应,产生二氧化碳气体,气体推动混合液体喷出,形成类似火山喷发的现象。该实验融合化学与工程,孩子在制作火山模型的过程中锻炼动手能力,同时感受化学反应的神奇。
4. 太阳能小车:认识能量转化
利用太阳能电池板、小马达、车轮等简单零件,就能组装一辆太阳能小车。将太阳能电池板与小马达连接,固定在小车底座上,安装好车轮。把小车放在阳光下,太阳能电池板吸收光能转化为电能,驱动小马达转动,带动车轮让小车前进。这个实验让孩子了解太阳能这种清洁能源,以及能量从光能到电能再到动能的转化过程,激发对技术与工程领域的兴趣。
5. 树叶拓印画:跨学科艺术创作
带着孩子去户外收集各种形状、颜色的树叶,准备好白纸、颜料和滚筒。将树叶背面朝上放在白纸上,用滚筒蘸取颜料均匀涂抹在树叶上,然后轻轻盖上另一张白纸,按压片刻后揭开,树叶的纹理和形状就印在了纸上。孩子们可以发挥创意,用不同的树叶和颜色创作出独特的画作。此实验结合科学(认识植物叶片结构)、艺术和数学(形状与对称),让孩子在艺术创作中加深对自然的观察与理解。
6. 简易投石机:探索杠杆原理
用雪糕棒、橡皮筋、勺子、塑料瓶盖子等材料制作投石机。将多根雪糕棒两两用橡皮筋绑在一起,做成杠杆的臂,一端固定勺子作为投石器,另一端用橡皮筋连接固定在底座上。把小物体(如棉花球)放在勺子里,下压投石机的臂,松开后物体就会被弹射出去。通过调整投石机的结构和弹射角度,孩子能直观感受杠杆原理在生活中的应用,同时涉及工程设计和数学中的角度测量概念。
7. 自制雨量器:学习气象测量
找一个透明的塑料瓶,在瓶身上贴上刻度纸条(可以用直尺和笔绘制均匀刻度)。将瓶子放置在室外空旷的地方,下雨时雨水会流入瓶中,通过读取水位对应的刻度,就能知道降雨量。这个实验让孩子了解气象学中降雨量的测量方法,培养科学观察和数据记录的能力,还能引导孩子思考天气变化的原因,涉及科学与数学知识的融合。
8. 会跳舞的盐:声音的振动
在一个碗上覆盖保鲜膜,确保保鲜膜紧绷。在保鲜膜上撒一些盐粒,然后对着碗大声说话或播放音乐。随着声音的响起,盐粒会在保鲜膜上跳动起来。这是因为声音是由物体振动产生的声波,声波传递到保鲜膜上,引起保鲜膜振动,从而带动盐粒 “跳舞”。通过这个有趣的实验,孩子能轻松理解声音的产生原理,将抽象的物理知识转化为直观的视觉体验。
9. 搭建纸牌塔:挑战工程与数学
仅用扑克牌,尝试搭建高塔。孩子们需要思考如何利用扑克牌的结构,通过折叠、堆叠等方式,让纸牌塔尽可能地高且稳固。在搭建过程中,涉及到数学中的平衡、对称原理,以及工程学中的结构设计知识。每一次尝试失败后,孩子会分析原因,调整搭建方法,不断优化结构,这有助于培养他们的问题解决能力和创新思维。
10. 影子剧场:探索光的传播
在黑暗的房间里,用手电筒作为光源,准备一些小玩具或剪纸作为道具。将道具放在手电筒和墙壁之间,调整手电筒的角度和道具的位置,墙壁上就会出现不同形状和大小的影子。通过这个实验,孩子能了解光沿直线传播的特性,还能发挥想象力,用影子编故事,融合科学与艺术,激发创造力。
这 10 个适合三年级孩子的 STEAM 实验,将科学知识融入趣味操作中,让孩子在动手实践中探索、思考和创造。无论是探索自然现象,还是理解物理化学原理,这些实验都能激发孩子对科学的热爱,为他们打开 STEAM 世界的大门,培养受益终身的科学思维和创新能力。#顶瑞2025夏季创作##创作挑战赛第八期##2025新星计划1期#