PhET自由授權教材網站 讓教學更生動便利

校園自由軟體的應用，不只是來當成免費的工具軟體，在教學應用上，現在更可以整合線上教學資源，成為幫助授課的得力助手。

例如許多自然科學領域的課程，像是物理、化學、生物、地球科學等科目，光靠課本文字描述，的確很難解釋一些抽象的概念，通常需要依靠老師的教學功力，例如用譬喻的方式來解釋，或是準備教材讓學生更容易理解。

以往許多學校老師可能會針對授課內容製作教材，利用圖表、動畫、模型等方式讓這些課程呈現更具體。隨著網路發達，我們可以搜尋到許多教學資源，像是YouTube中有許多自然科學影片，現在，我們還可以利用網路上自由授權的教材，來協助教學。

中文化的PhET自由教材

參與EzGO光碟推廣計畫的開南大學保健營養學系助理教授江易原，相當積極地將PhET（Physics Education Technology）自由教材介紹給國內教育單位，他參與PhET的中文化，也寫了許多篇分享文章，並且到很多學校演講。

PhET是由美國科羅拉多大學 （University of Colorado, Boulder）建置的網站，其中的教學範例與模擬程式由其專業開發團隊製作，內容主題包含物理、化學、生物、地球科學和數學等模擬程式，其中物理教學主題最多，包含運動學、聲音與波動、能量與功率、熱與溫度、量子現象、光與輻射、電磁與電流等單元。

臺灣在教育部校園自由軟體應用諮詢中心支持下，建置了PhET中文網站，並在江易原、潘建宏、謝祿適等近十人的協助下，將這些PhET教學範例中文化。這些主題內容，可適合國小到高中的課程，有些主題也能適合大學課程應用。在EzGo 8光碟中，已經收錄了PhET的內容，從Firefox瀏覽器中的書籤工具列，便可以迅速啟動，方便學校教學及學生自學使用。

具有跨平臺的執行方式，可用做互動式的教學應用

這套自由教材能夠讓教師很方便地去運用，一般個人電腦只要事先安裝好Java、Flash套件，便可使用瀏覽器順利地執行，快速地將這些自由授權的教材，當成教學應用範例。這是因為PhET的模擬程式大多以Java來執行，部分則是以Flash多媒體技術製作，這些程式不受Windows、Linux等作業系統平臺影響，能夠支援不同平臺的執行環境。

同時，PhET自由教材網站比傳統教材吸引人的地方在於，提供的內容採用互動式的主題教學方式。一般來說，使用者只要設定不同的參數，便可以產生不同的變化，並觀察其反應結果，以動畫及圖表等視覺化方式來表達抽象的科學概念，比起圖片或影片等教學方式更直覺。

對老師而言，這是一個新的應用，將這些教材融入教學內容中，可以使課程變得更生動有趣，甚至能夠協助部分難以講解的課程。只要妥善利用，能成為教師教學上的好幫手，也能省下教材製作、實驗準備的時間。

其實，網路上也有許多老師熱心分享PhET的教學心得與介紹，例如在網路上搜尋「PhET 陳國全」，可以找到陳國全老師所錄製的PhET相關教學影片，幫助老師們快速了解如何利用PhET來輔助教學。此外，PhET自由教材的原始碼採GPL授權，教學主題採創用CC授權，皆不限制商業用途，官網也提供原始碼下載，使用者也能夠進行客製化。

在網路上，其實還可以搜尋到許多已經製作好的動畫與教材，像是物理動畫Flash Animations for Physic、物理與天文動畫教學Animations for Physics and Astronomy，不過，這些資源大多數仍是英文版本，不像是PhET已經全部翻譯成中文。綜合來說，軟體教材設計算是最難的部分，現在國外已經分享出這些資源，我們只要將它中文化，便能讓我們的教學資源能夠更為豐富。

PhET自由教材已經運用在實際教學中

PhET擁有那麼多的教學主題，就看老師如何去運用。江易原舉出幾個他在推廣時的常示範的例子，像是法拉第的電磁實驗室、方程式繪圖、氣球和靜電引力，這些主題在PhET上，都有很直覺的操控方式，不需要耗時學習，便能使用。

另一位參與PhET中文化的老師潘建宏也說，他在課堂中常會用的主題，包括電路組裝套件、彩色視覺、發電機、聲波、繩波、溫室效應與ph刻度等教材。這些範例已經把許多條件簡化，能夠適合中小學生學習，可以讓他們不斷的嘗試，從過程中學習、歸納出正確的概念，並且訓練他們看懂、理解這些現象意義。

除了教學整合的進步，身為一個自由軟體使用者，江易原的感觸很深。以前推廣自由軟體的前輩很辛苦，現在硬體進步、網路進步、周邊社群與群體意識的覺醒，現在來推動自由軟體，一定比前輩輕鬆，特別是從教學應用來推廣自由軟體，希望大家也能加入他們的行列，讓資訊教育更豐富。

4款PhET自由教材主題介紹

物理：電路組裝套件(直流和交流)／適合對象：國小以上

有了這套教材，師生以燈泡、電線與電池的連接方式，了解電路接法對於燈泡亮度的差異。可以自由地將這些組裝套件連接，像是電池的串連或並連、燈泡的串接等方式，甚至是電路開關、電容器、電感器與交流電源的運用，來學習電路組裝套件的運行。

化學、地球科學：溫室效應／適合對象：國小以上

這套教材可藉由改變環境條件，來觀察地球溫度如何改變。舉例來說，當黃色的太陽光子落在表面，部份會轉成紅色的紅外線光子自地表向外發散，地球平均溫度可能會緩慢上升。此外，我們還可以增加雲量、玻璃板等條件來觀察溫度變化。

物理、生物、化學、地球科學：氣球和靜電引力／適合對象：國小以上

動畫以氣球與毛衣來示範靜電力的變化。選擇氣球後並以滑鼠抓住氣球在毛衣摩擦，便會使氣球帶有負電，氣球會貼在毛衣上。再將氣球靠近牆壁時，牆壁中的負電荷被排斥而遠離，氣球貼在牆上。

物理：法拉第的電磁實驗室／適合對象：國中以上

這個實驗是利用棒狀磁鐵和線圈來了解法拉第定律。當棒狀磁鐵靠近線圈時，燈泡會發光，可同時觀察磁場線，並使用儀器顯示電流的方向與大小。我們可以觀察磁場線或使用儀器顯示電流的方向與大小。也能加入電磁鐵、發電機與變壓器來實驗。

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