【小学科学】科学思维型教学在VR虚拟情境中落地生根

小学科学课程的核心目标，是培养学生适应终身发展与社会需求的科学核心素养，而科学思维作为这一素养的核心，既是学生探索科学世界的“金钥匙”，也是应对未来挑战的关键能力。当小学科学VR数智课程与小学科学教学相遇，传统课堂中抽象的概念、难以观察的现象有了新的呈现方式，一种以“建模・寻证・解释”为核心的思维型教学新样态，正为学生打开深度探究科学的大门。

矩道VR数智课程为小学科学思维型教学搭建了独特的“桥梁”。它打破了时空限制与实物观察的局限，将微观世界放大、将宏观现象浓缩、将动态过程可视化，让学生能“走进”宇宙空间观察月相变化，能“置身”昆虫世界近距离辨识特征。这种沉浸式体验并非单纯的技术展示，而是围绕“思维发展”展开——通过科学XR软件，教师可引导学生经历“思维建模→VR寻证→对话解释”的完整探究过程，在虚拟情境中完成对科学概念的建构、修正与迁移，真正实现技术与教学的深度融合。

在五年级《月相的变化》一课中，VR数智课程让“抽象的天体运动”变得可感可知。课堂伊始，学生基于对月亮的日常观察，尝试用实物模型绘制一个月中八个关键节点的月相图，这一步便是“思维建模”——他们结合已有认知，搭建起对月相变化的初步假设框架。但仅凭实物模型，学生难以理解“地球、月球、太阳三者位置关系如何影响月相”。此时，VR数智课程成为“寻证”的关键：学生戴上VR眼镜，瞬间“置身”虚拟宇宙，以地球为观察视角，动态模拟一个月内月球的公转过程。在这个过程中，他们能清晰看到不同时间里，太阳光照射月球的角度变化、月球亮面的朝向差异，进而验证自己最初绘制的月相图是否准确。

最后，通过小组讨论“对话解释”，分析光照、位置、观察角度与月相的关联，修正之前的模型偏差，最终深度理解“月相变化由月球公转引起”这一核心概念。

而在四年级《庞大的“家族”》科学课堂上，VR数智课程则让“昆虫特征”的探究变得生动有趣。课程开始，教师引导学生调取对昆虫的前概念，比如“有翅膀”“会爬”，尝试建立初步的昆虫特征模型——这是思维的起点。但学生的认知往往存在偏差，比如容易将蜘蛛归为昆虫。

此时，VR创设的“昆虫世界”登场：学生可以“伸手”抓取虚拟中的蜜蜂、蝴蝶、蜘蛛等生物，近距离观察它们的身体结构——数蜜蜂的三对足、看蝴蝶的一对触角、对比蜘蛛的八对足与昆虫的差异。通过“VR寻证”，学生搜集到昆虫“身体分三段、有三对足、一对触角”的关键特征，进而修正最初的模型。随后，在VR虚拟实验室场景中辨识蝗虫、蜈蚣、瓢虫等生物是否为昆虫，将所学概念迁移运用，完成从“初步建模”到“完善模型”再到“迁移运用”的思维跃迁。

VR数智课程赋能小学科学思维型教学，并非用虚拟替代现实，而是以技术为工具，为学生搭建“从猜想走向实证、从模糊走向清晰”的探究阶梯。在这样的课堂中，学生不再是被动接受知识的听众，而是主动建构概念的探究者——他们在虚拟情境中观察、比较、推理、修正，科学思维在一次次“建模-寻证-解释”中得到锻炼与提升。未来，随着虚拟实验室与教学的进一步融合，小学科学课堂将更具活力，学生探索科学的热情与能力，也将在沉浸式探究中持续生长。

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