免费科学数学互动工具推荐:PhET 交互式仿真程序平台,让知识变得可视化可操作
对于老师、学生以及教育内容创作者来说,如何让抽象的物理、电学、化学、数学等科学知识变得易于理解且富有趣味,一直是一项挑战。特别是在K12阶段,教学若仅停留于课本与板书,容易让学生产生枯燥、隔阂感。而由诺贝尔奖得主卡尔·威曼教授于2002年发起的PhET 交互式仿真程序平台,正是为了解决这一教育痛点而生。它提供了超200个完全免费、可互动的科学与数学仿真工具,支持中文界面,适用于全球不同阶段的教学与学习场景。
PhET 平台由科罗拉多大学博尔德分校专门团队长期维护,所有仿真程序均基于教育心理学与学习行为的深入研究,设计理念以“可操作+可观察+可思考”为核心,不仅促进学生自主探究,也被广泛应用于 flipped classroom(翻转课堂)、STEM 教育、STEAM 项目式教学等一线课堂中。开发者导航网实测后强烈推荐,这绝对是一款值得收藏和传播的教育利器。

PhET 是什么?
PhET(Physics Education Technology)交互式仿真项目是一个由美国科罗拉多大学运营的教育资源平台。它提供涵盖物理、化学、生物、数学、地球科学等多个学科的可视化交互模拟程序,主要特点包括:
- 完全免费、无广告、开源开放;
- 支持多语言界面(含简体中文);
- 兼容网页浏览器,无需额外安装插件;
- 模拟效果真实,操作简单直观,适合中小学及大学课堂使用。
PhET 模拟程序基于教育研究成果构建,强调通过动手互动、观察变化、反复实验来帮助学生理解关键概念。其设计风格清晰明快,具有强烈的“游戏化”视觉体验,让复杂的科学原理变得有趣易懂。
PhET 核心功能
作为全球领先的教育仿真平台,PhET 的功能覆盖广泛、结构系统,以下是开发者导航网总结的核心功能与优势:
- 覆盖学科广泛:包含物理、化学、生物、地球科学、数学等多个学科;
- 多语言支持:已翻译为 90 多种语言,中文界面完整,全球师生均可使用;
- 完全免费使用:无账号注册要求、无广告干扰,适合任何教育场景;
- 高交互性设计:每个模拟器都支持拖动、调整、观察反馈,强化操作体验;
- 教育研究驱动设计:仿真内容与教学大纲同步,设计基于学习理论研究成果;
- 支持教师教学资源包:提供配套练习题、实验指导、课程设计建议;
- Web 与移动端均可使用:兼容 HTML5,手机、平板、电脑多端流畅运行。
应用场景
PhET 是一个广泛适用于各类教学和学习场景的平台,尤其适合需要实验演示、概念探究和课堂互动的课程环境:
应用场景 | 使用说明 |
---|---|
初高中科学教学演示 | 课上利用投影或大屏展示仿真过程,帮助学生直观理解抽象概念 |
大学通识或专业课程 | 物理、电路、化学反应建模等模拟适用于高阶理论讲解 |
家庭作业与自学探索 | 鼓励学生课后使用仿真工具完成探索式练习 |
项目式学习(PBL) | 融合到STEAM项目中,作为学生实验设计与验证的核心工具 |
教学课件制作 | 教师可截图仿真场景或录制操作过程,用于课件、视频或在线课程制作 |
实验前预习或无法做实验的替代方案 | 用于设备限制或危险性较高的实验替代,如放射性衰变、电磁干扰等虚拟演示 |
使用教程
PhET 模拟程序可在浏览器中直接运行,无需任何安装,使用非常便捷。开发者导航网推荐以下使用流程:
- 访问官网:https://phet.colorado.edu/zh_CN/;
- 在导航栏选择“学科分类”或直接搜索关键词(如“牛顿定律”“化学平衡”);
- 点击某个仿真程序,进入说明页面;
- 点击“开始”按钮,程序将在浏览器中加载运行(支持 HTML5);
- 在程序中拖拽滑块、添加元素、观察反馈,探索各类实验条件变化;
- 点击右侧“教师资源”按钮,可下载该模拟器配套的教学建议与练习题;
- 可通过“分享”按钮,将链接复制到课件或发送给学生。
常见问题
Q1:PhET 是完全免费的吗?是否有使用限制?
A1:是的,PhET 全部内容永久免费开放,并采用知识共享协议,允许教育用途下自由传播和引用。
Q2:可以离线使用吗?
A2:部分模拟器支持下载离线运行(HTML5版本可下载ZIP包),适合在无网络环境下教学使用。
Q3:能在移动设备上运行吗?
A3:支持。多数模拟器已转为 HTML5 构建,兼容平板和手机浏览器运行,推荐使用 Chrome、Edge、Safari 等现代浏览器。
开发者小结
PhET 是一个把科学变成游戏的学习工具,它不是简化知识,而是通过交互和探索让知识“可感知”。对于教师来说,它是理想的课堂演示助手;对于学生来说,它是学习科学的“好玩实验室”;而对于教育技术推广者来说,它是科技与教育融合的优秀典范。开发者导航网建议所有理科教师、科普教育者、学生家长都收藏使用这个网站,它将显著提升你的教学效率和学习体验。
数据统计
数据评估
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