在传统的科学教育中，学生往往处于“知识接收者”的角色，实验操作受限、抽象概念难解、探究过程断裂，导致科学思维的培养常停留在理论层面。如何让科学思维真正“落地”？随着VR（虚拟现实）与AR（增强现实）技术融入课堂，一种以“情境沉浸—交互探究—思维构建”为路径的新型教学范式正在形成，推动科学思维在虚拟情境中生根发芽。
虚拟情境：科学思维的“浸润式训练场”
科学思维的核心在于观察、提问、假设、验证与推理。然而，现实课堂中，实验条件、时空限制、安全性等问题常常使探究过程“缩水”。VR/AR技术能够构建高度仿真的虚拟场景，如微观化学反应、宏观天体运行、生物细胞结构、地质历史变迁等，将抽象知识转化为可交互、可操控、可重复的立体情境。学生通过手势操作、视角切换、数据记录等功能，在虚拟世界中开展自主探究，逐步形成“观察—思考—行动”的科学思维闭环。
从“演示”到“探究”：VR推动教学范式转型
传统多媒体教学多以“演示”为主，学生被动观看。而VR/AR教学资源库（如3D互动教学资源、VR/AR仿真实验资源）则强调“交互”与“参与”。例如，在物理实验中，学生可自由组合电路、调整力学参数；在化学课堂上，可安全进行高危实验，实时观察分子运动；在生物学习中，可“进入”生态系统，观察生物链互动。这种“做中学”的模式，不仅提升学习兴趣，更在操作中训练学生的系统性思维与实验设计能力。
虚实融合：在真实问题中培育科学思维
VR/AR技术并非取代真实实验，而是通过“虚实结合”弥补传统教学的不足。例如，在VR/AR仿真实验资源库中，系统可显示虚拟辅助线、实时数据曲线、结构剖面图等，帮助学生理解隐藏的规律与关系。教师也可在普通教室中，通过手势互动开展复杂实验教学，突破设备与场地的限制。这种“现实+虚拟”的双轨学习环境，让学生在面对真实科学问题时，具备更强的工具运用与策略调整能力。
VR/AR技术正在重新定义科学教育的边界。它不仅是工具的创新，更是教学理念与思维培养模式的重构。通过构建沉浸式、交互式、个性化的虚拟学习情境，学生得以在“动手动脑”中真正体验科学探究的全过程，逐步形成观察、质疑、验证、创新的科学思维习惯。