PhET Interactive Simulations翻译站点

PhET Interactive Simulations（简称 PhET）是由美国科罗拉多大学博尔德分校开发的免费在线教育平台，提供基于研究的科学和数学互动模拟程序。自 2002 年诺贝尔物理学奖得主卡尔·威曼（Carl Wieman）创立以来，PhET 已成为全球 STEM 教育的重要工具，覆盖 200 多个国家，年使用量超 8,000 万次。以下从多维度展开介绍：

📚 一、核心特点与设计理念

1. 互动性与可视化

   • 通过动态模拟将抽象概念（如电流、分子运动）具象化，用户可通过滑块、按钮等工具实时调整参数（如重力、波长），观察即时反馈。

   • 设计准则强调“隐性引导”：例如限制控件范围，让学生在探索中自主发现科学规律，而非被动接受知识。

2. 多学科覆盖

   • 涵盖五大学科领域：物理（电路组装、波的传播）、化学（酸碱反应、气体定律）、生物（基因表达）、数学（三角函数、二次函数）、地球科学（板块运动等）。

   • 每个模拟均经过教育有效性测试，包括学生访谈和课堂观察，确保符合学习认知规律。

3. 技术适配与开源

   • 采用 HTML5 开发（部分旧版支持 Java/Flash），支持跨平台运行（PC/平板/手机）及离线下载。

   • 完全开源：代码公开，允许开发者自定义或集成至其他教学工具。

4. 多语言与可及性

   • 提供 97 种语言版本，包括简体中文、西班牙语及非洲多语种（如阿姆哈拉语、斯瓦希里语），惠及资源匮乏地区师生。

🌍 二、教育价值与全球影响

1. 促进教育公平

   • 在非洲、拉美等实验室资源稀缺地区，PhET 模拟替代实体实验，疫情期间当地使用量增长 5–10 倍。

   • 2022 年启动“教师领袖项目”，在非洲和拉美培训 32 名教师推广 PhET，目标覆盖 1,600 名教师。

2. 教学场景多样化

   • 适用场景：课堂演示、小组合作、自主学习、家庭作业。

   • 教师支持：平台提供 3,000 多份免费教案和活动单（如二次函数图像教程），并配套 Coursera 专项课程（含中文），指导设计基于模拟的主动学习策略。

3. 研究成果背书

   • 研究表明，PhET 显著提升学生对变量关系的理解，尤其利于培养科学探究能力。例如，其设计框架强调“通过游戏化探索建立真实世界与科学原理的联系”。

🖥️ 三、使用与访问方式

• 官网：https://phet.colorado.edu/zh_CN/（简体中文版）。

• 中文资源：

  • 简体中文镜像站：https://oef.org.cn/PhET（由开放教育反应堆维护）。

  • 教师社区“为师的厝”提供本地化教案交流。

• 无需注册或付费：所有模拟和教学资源免费开放。

💎 四、典型案例与学科应用

以下为部分模拟示例：

💡 五、未来发展与挑战

• 技术扩展：逐步将旧版 Java/Flash 模拟迁移至 HTML5，提升移动端兼容性。

• 教师赋能：通过全球合作（如 Coursera 课程）推广主动学习策略，解决“模拟工具与课程脱节”问题。

• 语言本地化：持续增加小语种翻译，尤其非洲土著语言，进一步降低使用门槛。

💡 提示：教育工作者可关注其 Coursera 专项课程《利用 PhET 交互式模拟在 STEM 中主动学习》（含中文），系统掌握模拟整合方法。

PhET 以“探索式学习”重塑科学教育，将深奥理论转化为可触碰的互动体验。正如威曼所言：“科学思维是应对 21 世纪挑战的基础”——PhET 正让这一能力惠及每个角落的学习者。