中學生PhET推薦:化學,物理,生物交互式模擬—STEM教學體驗

昨天發現了這個寶藏(來自一位亞利桑那州立大學物理系教授的推薦),自己玩了一晚上。我覺得有必要寫一篇文章介紹並推薦這個專業有趣的網站。此外,孩子們正處於這個信息時代,為什麼我們不好好利用這些資源呢?

https://phet.colorado.edu/

這個網站是完全免費的,在國內可以打開。

網站簡介:這是由Univeristy of Colorado Boulder科羅拉多大學博爾德分校團隊開發製作的STEM教學資源,初衷是讓所有的學生體驗科學。目前全世界很多學校用這個交互式模擬來進行教學。比如初中,高中,甚至是美國大學本科的課程都在用,因為這個交互式模擬讓這些學科的知識點簡單易懂,甚至小學生都可以上手,對這些知識略有掌握。而到了高中,本科階段,依然可以使用,只是每個階段打開的知識層次不同。總之,是“老少”皆宜的好資源。

這些模擬所基於的科學知識是否可靠?是的。因為這些不同學科的STEM創建是基於Colorado Boulder大學的研究,有非常嚴謹的科學性。根據2019USNews版世界大學排名,科羅拉多大學博爾德分校位列第43,排在中國的清華和北大之前。如果你經常去coursera聽課,就知道科羅拉多大學博爾德分校的課程質量通常都非常高,有非常好的信譽。

目前國內尤其是西北地區、中小城市以及鄉村的中學沒有這樣的STEM資源。因此,我非常推薦這些可訪問的STEM教育資源,希望更多學生都可以體驗這種PhET交互式模擬的好處。

中學生PhET推薦:化學,物理,生物交互式模擬—STEM教學體驗

示例:我選了一個構建原子的模擬,大家先體驗一下。背景知識可以看我的科普文:從夸克到原子,到元素週期。

打開網頁—SIMULATIONS (圖1)—Chemistry(圖2)—Build an atom (圖3)—Atom (圖4)

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圖 1

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圖 2

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圖 3

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圖 4

好了,這裡可以正式開始玩了。界面上有三個小桶,裡面分別裝了質子(Protons),中子(Neutrons)和電子(Electrons)。模型Model我們可以先選軌道(Orbites),展示(show)裡我們把元素,中子,離子,和是否穩定都選上,你搭建好原子後,這些都會在左上角顯示。

下面我們建最簡單的氫,分五種情況(其實氫還有很多玩法,自己發掘吧。):

1.一個質子;(圖5)

2.一個質子,一箇中子;(圖6)

3.一個質子,一箇中子,一個電子;(圖7)

4.一個質子,兩個中子,一個電子;(圖8)

5.一個質子,三個中子,一個電子;(圖9)

看看結果吧:圖5我做了標記和解釋,圖6-7我把變化的地方紅筆標記了,注意這些變化的數據,並想想為什麼。

中學生PhET推薦:化學,物理,生物交互式模擬—STEM教學體驗

圖 5 一個質子

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圖 6 一個質子,一箇中子

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圖 7 一個質子,一箇中子,一個電子

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圖 8 一個質子,兩個中子,一個電子

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圖 9 一個質子,三個中子,一個電子

除了氫,大家可以嘗試下元素週期表的其他元素,甚至試試創造一個新元素!這個設計真是太讚了,基本原子結構的知識點都涵蓋了。

這只是其中的一個栗子,我保證其他的都一樣有趣,因為我自己打開網站玩得不亦樂乎。特別推薦物理組下的模擬,這裡就不劇透了,就擔心你學起來像玩遊戲一樣上癮,哈哈。


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