在傳統的科學教育中，學生往往處于“知識接收者”的角色，實驗操作受限、抽象概念難解、探究過程斷裂，導致科學思維的培養常停留在理論層面。如何讓科學思維真正“落地”？隨著VR（虛擬現實）與AR（增強現實）技術融入課堂，一種以“情境沉浸—交互探究—思維構建”為路徑的新型教學范式正在形成，推動科學思維在虛擬情境中生根發芽。

虛擬情境：科學思維的“浸潤式訓練場”

科學思維的核心在于觀察、提問、假設、驗證與推理。然而，現實課堂中，實驗條件、時空限制、安全性等問題常常使探究過程“縮水”。VR/AR技術能夠構建高度仿真的虛擬場景，如微觀化學反應、宏觀天體運行、生物細胞結構、地質歷史變遷等，將抽象知識轉化為可交互、可操控、可重復的立體情境。學生通過手勢操作、視角切換、數據記錄等功能，在虛擬世界中開展自主探究，逐步形成“觀察—思考—行動”的科學思維閉環。

從“演示”到“探究”：VR推動教學范式轉型

傳統多媒體教學多以“演示”為主，學生被動觀看。而VR/AR教學資源庫（如3D互動教學資源、VR/AR仿真實驗資源）則強調“交互”與“參與”。例如，在物理實驗中，學生可自由組合電路、調整力學參數；在化學課堂上，可安全進行高危實驗，實時觀察分子運動；在生物學習中，可“進入”生態系統，觀察生物鏈互動。這種“做中學”的模式，不僅提升學習興趣，更在操作中訓練學生的系統性思維與實驗設計能力。

虛實融合：在真實問題中培育科學思維

VR/AR技術并非取代真實實驗，而是通過“虛實結合”彌補傳統教學的不足。例如，在VR/AR仿真實驗資源庫中，系統可顯示虛擬輔助線、實時數據曲線、結構剖面圖等，幫助學生理解隱藏的規律與關系。教師也可在普通教室中，通過手勢互動開展復雜實驗教學，突破設備與場地的限制。這種“現實+虛擬”的雙軌學習環境，讓學生在面對真實科學問題時，具備更強的工具運用與策略調整能力。

VR/AR技術正在重新定義科學教育的邊界。它不僅是工具的創新，更是教學理念與思維培養模式的重構。通過構建沉浸式、交互式、個性化的虛擬學習情境，學生得以在“動手動腦”中真正體驗科學探究的全過程，逐步形成觀察、質疑、驗證、創新的科學思維習慣。