PhET Interactive Simulations（phet.colorado.edu）是科羅拉多大學博德分校營運的免費互動科學模擬專案，用瀏覽器裡可以直接操作的「虛擬實驗」來面對理科教學的兩個老問題：缺乏設備、場地或安全條件時做不了實驗，以及分子運動、電路、能量轉換這類抽象概念難以只靠文字和靜態圖講清楚。它與一般教學動畫不同、而且可以核實的地方在於：每個模擬都依學習科學的研究流程設計，逐一做學生訪談與課堂觀察；模擬已被翻譯成上百種語言（繁體中文有 169 個模擬翻譯）；全部模擬免費、不需註冊即可執行，原始碼以 GPL 授權開放。

網站速覽

  • 網址：https://phet.colorado.edu/
  • 類型：科學教育互動模擬（物理、化學、數學與統計、生物、地球與太空）
  • 費用：網站上的模擬與教學資源免費，專案依靠贊助與捐款維持；行動 App 與 Studio 自訂功能為付費項目
  • 註冊要求：執行模擬無需註冊；註冊免費帳號可收藏模擬、提交教學活動、管理預設與授權
  • 介面語言：語言選單列出 48 種介面語言（含簡體／繁體中文）；無障礙與研究等部分說明頁面僅英文
  • 規模：截至 2026-08-31，官網首頁統計為 173 個互動模擬、132 種語言翻譯、3,690 份教師投稿教案，累計使用約 18 億次

網站背景

專案由諾貝爾物理學獎得主卡爾·維曼（Carl Wieman）於 2002 年創立，目前由科羅拉多大學博德分校團隊以非營利方式營運（官網首頁；維曼為 2001 年諾貝爾物理學獎三位得主之一，見 Wikipedia: Carl Wieman）。

站方對每個模擬都執行設計與教育成效評估：包括學生訪談（每個模擬通常進行 4 到 6 次一對一的放聲思考訪談）與課堂使用觀察，再依結果修正介面與內容（About、Research）。公開的設計原則包含鼓勵科學探究、讓看不見的現象變得可見、提供多種表徵（物體運動、圖形、數字並用），以及用有限的控制項達成隱性引導。專案曾獲 2011 年 Tech Award、2017 年 WISE 獎、2018 年美國物理學會物理教育卓越獎、2018 年 TPG Web 無障礙挑戰賽代表獎，以及 2019 年開放教育獎（開放模擬類）等獎項（About）。

PhET 中文首頁：學科入口，以及 173 個互動模擬、132 種語言翻譯、3690 份教師投稿教案的統計

學科與目錄

模擬依物理、數學與統計、化學、地球與太空、生物五個學科分類。目錄頁提供「最新發布」欄位，以及按學科、類型（HTML5/Java）和無障礙特性過濾的檢索；每個模擬頁面附有學習目標、教師資源連結、相關教學活動、可用翻譯清單與版本號。

PhET 模擬目錄頁：最新發布欄位與按學科分組的模擬卡片

使用方式與中文支援

  • 線上執行：在模擬頁面點一下播放按鈕即可在瀏覽器中執行 HTML5 模擬，不必安裝外掛；官方說明 HTML5 模擬可在 iPad、Chromebook、PC、Mac 與 Linux 上執行（Offline Access）。
  • 下載離線：單一 HTML5 或 Java 模擬可從模擬頁面下載到本機離線使用；桌機版 PhET Desktop App 打包全部 HTML5 與 Java 模擬及其翻譯，提供 Windows 與 macOS 版本。
  • 嵌入：模擬頁面提供「嵌入程式碼」對話框，可調整寬高後把模擬嵌入課程網頁。
  • 語言：截至 2026-08-31，翻譯頁面顯示繁體中文（台灣，zh_TW）有 169 個模擬翻譯、簡體中文（zh_CN）151 個、粵語（香港，zh_HK）35 個，模擬語言也可以在啟動時以 locale 參數指定（Translated Sims）。

執行中的模擬大致如下：以「能量滑板公園」為例，可以調整滑板玩家的質量、軌道摩擦力與重力，即時觀察動能、位能與熱能柱狀圖的變化；介面元素與圖表都是中文。

能量滑板公園模擬的中文介面：左側調整質量、摩擦力、重力，右側顯示能量柱狀圖

「分子與光」則呈現光子能量與分子吸收的關係：拖動光譜選擇紫外線、可見光或紅外線，觀察不同分子是否吸收光子並轉為運動。

分子與光模擬的中文介面：調整光子能量，觀察分子對光的吸收

無障礙設計

PhET 把「多模態」列為模擬的設計目標，讓模擬同時以視覺、聽覺與觸覺通道表達物件、狀態與變化，目標是「非視覺使用與視覺使用同樣有效」（Inclusive Design）。HTML5 模擬正逐步加入的包容性功能包括替代輸入、聲音與音效化、互動式聽覺描述、平移與縮放、互動高亮；模擬頁面與目錄會標示每個模擬具備哪些功能，站方另提供無障礙聲明（Accessibility Statement）。官方也說明這些功能只涵蓋 HTML5 模擬，而且不是所有模擬都已具備全部功能。

教學資源與帳號體系

教師投稿的教案已有 3,690 份（截至 2026-08-31），可按學科與活動類型檢索，教師可依貢獻指南提交自己的活動；網站另提供虛擬工作坊與教學指引（Teaching with PhET）。註冊免費帳號後可以收藏模擬與教案、管理投稿與預設；不註冊不影響執行任何模擬。

開放能力與付費項目

  • 原始碼：模擬與底層框架在 GitHub 的 phetsims 組織下開放（核查時有 100 多個儲存庫，核心儲存庫持續更新），模擬原始碼以 GPL v3 及以上版本授權（Source Code、Licensing）。
  • PhET Studio：用來設定與自訂模擬（例如儲存預設參數），免費試用期結束後需購買授權才能繼續使用（Studio Overview）。
  • 行動 App：iOS 與 Android 的 "PhET Simulations" App 收錄全部 HTML5 模擬及翻譯，美國區售價 0.99 美元（各區價格可能不同），收益用於新模擬開發；面向學校的託管部署見 Apps for Schools（Offline Access、App Store）。

版權與內容政策

  • 正式 HTML5 模擬檔案以 CC BY-NC 4.0 授權：非商業使用（包含教學）免費，使用時需註明來源，商業使用需聯絡專案另行取得授權（Licensing）。
  • 原型/Starter 版本模擬以 CC BY-NC-ND 4.0 授權，不允許修改後再散布。
  • 模擬原始碼以 GPL v3 及以上版本開放；網站內容標註 "© 2026 University of Colorado"，商標屬科羅拉多大學所有。

適用情境

  • 中學與大學理科課堂的演示及探究活動，尤其是設備昂貴、有危險性或不易重複的實驗（電路、放射性、氣體分子運動）。
  • 自學者藉由互動回饋理解抽象概念，取代「只能看不能動」的教學影片。
  • 教師把模擬嵌入線上課程頁，或直接取用教案庫中按學科整理的活動。
  • 需要鍵盤操作、聽覺描述或音效回饋的學習者，可篩選具備對應無障礙功能的模擬。
  • 網路不穩定的教室，可透過 Desktop App 或單檔下載離線使用。

限制

  • 模擬採 CC BY-NC 4.0 非商業授權：商業用途（例如商業課程產品內嵌）需另行取得授權；原型版本還不允許修改後散布。
  • 無障礙功能只涵蓋 HTML5 模擬，且不是每個模擬都具備全部功能，官方也說明部分功能有平台限制。
  • 無障礙、研究介紹等說明頁面只有英文；簡體中文介面存在少量未翻譯或繁簡混排的字串（2026-08-31 於首頁與模擬頁面觀察到）。
  • 舊版 Java/Flash 模擬與現代瀏覽器相容性差：Flash 版已不受現代瀏覽器支援，Java 版在桌面 App 中執行還需要 JDK 8（Offline Access）。
  • 模擬以概念理解為設計目標，不涵蓋真實實驗的全部教學目標（例如儀器操作技能）；官方研究 FAQ 建議依教學目標選擇「只用模擬」或「模擬加實體設備」的組合（Research）。
  • 模擬總數、翻譯語言數與教案數是動態資料，本文所有數字以 2026-08-31 核查時點為準。
  • 行動 App 與 Studio 是付費項目，與網站的免費內容並存，購買前需自行確認目前價格。

參考資料