PhET

PhET是什么？

PhET是由科罗拉多大学开发的免费在线互动模拟平台，专为物理、化学、生物、地球科学和数学等 STEM 学科设计。平台提供170多个高质量互动式模拟教材，支持多语言、跨设备使用，帮助学生通过游戏化、可视化的方式探索科学原理。教师可用于课堂演示，学生可自主练习，广泛应用于全球中小学与高校教育。

PhET的主要功能特点

1. 全面覆盖的多学科互动模拟

• 涵盖物理、化学、生物、地球科学与数学等领域
• 提供 170 多个高质量仿真程序，支持游戏化探究与直观演示

2. 实时参数与多重可视化

• 滑动条、旋钮等控件可实时调节变量，立即观测结果变动
• 动画、图表与数据表格多种表现形式并存，帮助学生多角度理解概念

3. 丰富的教学资源与指引

• 3608 份教师上传的教案与活动设计，覆盖导学、探究、评估全流程
• 内置活动指南、视频演示与教学提示，助力课堂与远程教学

4. 全球化与包容性设计

• 界面与内容已翻译成 130 种语言，满足多语言学习需求
• 遵循无障碍与包容性原则，让不同能力的学生都能轻松使用

5. 跨平台与零门槛使用

• 支持 Web、桌面与移动端在线即用或离线下载，无需注册即可访问
• 完全免费，源代码公开，教师可通过 PhET Studio 进行模拟定制

6. 基于研究的教学框架

• 由诺贝尔奖得主 Carl Wieman 于 2002 年发起，结合科教研究与认知理论设计
• 强调“探索–预测–验证”三阶段学习循环，促进深度理解与自主探究

应用场景

• 课堂演示与虚拟实验：对电路、电磁、动力学等进行实时可视化，帮助教师讲解抽象概念。
• 课前预习与仿真实验：学生可以在实际操作前模拟流程，节省时间和风险成本。
• 自主学习与作业练习：可以离线或在线使用仿真工具，自己改变变量、创建图表来完成探究活动和实验报告。
• 项目式学习与跨学科设计：将太阳系、生态系统等模拟嵌入项目，培养协作与创新能力。
• 远程教学与教师培训：结合活动指南与社区资源，支持翻转课堂、直播教学及教师专业发展。
• 科普推广与家庭辅导：在展览或家中通过其使用的仿真程序普及科学知识，尤其针对小朋友。 

PhET的使用方法

1. 访问官网并启动仿真：可以直接登录 PhET 官网，找到 All Sims 页面搜索需要的实验，点击 Try Simulation 即可进行仿真交互。
2. 切换语言与离线下载：页面右上角的语言按钮可以选择不同界面语种，如果想离线使用可以下载 Windows 版本或 Mac 版本桌面 App 或者下载移动端 APP。
3. 调节参数与观察：通过滑动条、旋钮等来控制温度、电流以及速度，在动画场景、图示或者数据表里面都可以看到相应的变化。
4. 测量工具与数据导出：勾选标尺、温度计、电流表之后可以在图示或者数据表里面读到当前数值；也可以将当前的数据勾选后转换成 CSV 文本文件格式导出。
   
5. 嵌入课堂与资源调用：可以将分享链接或者嵌入代码复制下来黏贴进 PPT 课件或者是课堂在线软件里面使用，还可以在教学资源栏获取与其相匹配的教学案活动建议，也可以自由选用 phet studio 模拟制作资源。 

常见问题解答（FAQ）

Q1：PhET 的动态建模系统包含哪些功能，各有什么作用？
A1：实时参数调控、多尺度可视化联动、错误反馈。用户改变变量即可看到结果的实时参数操控，微观现象与宏观现象联动的多尺度可视化内容展示，帮助用户纠错和巩固知识的错误反馈等。

Q2：PhET 在技术方面有哪些优势，这些优势能带来什么好处？
A2：有三大优点，科学准确、不同终端都可实现使用，并且是零门槛的。第一点是经过学科专家审核的内容更加科学和准确，对于使用者来说，更能够获得正确的学习成果；第二点是对触控硬件多终端进行了优化兼容，不会因为使用手机还是电脑而影响体验；第三点是没有注册使用门槛，所有内容也可以进行离线下载，在哪儿都可以进行自主学习。

Q3：PhET 在物理、化学、生物学科中有哪些典型的应用场景，各能帮助理解哪些知识？
A3：物理上，能量滑板竞技场模拟实验能帮理解能量转换和守恒定律及物理参数对运动的影响；化学上，“建立原子核” 模拟实验可助理解原子核组成、稳定性和放射性衰变原理；生物上，“基因表达基础” 模拟实验能帮理解基因表达原理、调控机制及基因控制蛋白质合成的过程。