基于虚拟技术的沉浸式学习是教育数字化转型的典型应用场景之一。「AI+VR」化学为新课标实施下的中学化学学科教学情景的设计和实施提供了全新的平台和手段,推动教学模式向自主体验升级,支持自主探究、协作学习的沉浸式VR虚拟现实课堂!结合近年的化学教研培活动,我们一起回顾常态化化学学科应用与虚拟现实课堂的融合创新实践!
01 素养导向,创新实验课堂
直击实验痛点,以虚补实
聚焦素养,化学实验教学革故鼎新


2025年1月3日,北京市教育学会信息化专委会在北京宏志中学举办主题为“打造教育新质生产力 人工智能教育赋能学校高质量发展”的北京市教育学会2024年学术年会的分论坛,28节精心打磨的“素养成长型课堂”研究课精彩呈现。北京宏志中学的吕老师,在高中化学课程《水的电离和溶液 pH》的讲授过程中展现出了极具创新性的教学风采。通过VR实验探究把微观粒子行为扩大化,让学生直观的观察、学习、理解微粒的性质。


2025年,满洲里市第二中学的冯老师借助化学虚拟仿真实验室软件在化学实验室开展了《一定物质的量溶液的配制》的实验教学,探索“虚实教学融通联动 — 学生素养进阶发展”的教学新路径。高中化学虚拟仿真实验,以虚补实,虚实融通,高效安全的实验课堂,驱动传统化学实验课堂的数智进阶。


2024年5月,江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目- “基于高质量教育体系的化学学科建设跨区域行动”调研视导活动开展。徐州市第一中学的在校师生参与了项目阶段成果的交流环节,深入体验高中化学VR/3D虚拟仿真实验室。高危、微观、难实现、难观察的实验,通过VR数智课程直观可交互的呈现在眼前。




在化学虚拟现实课堂中,依据新课程标准设计的化学虚拟仿真实验,涵盖了教师演示实验和学生分组实验。既能满足日常实验教学,又能弥补传统实验不足,达到以虚补实的效果。能生动直观地呈现微观实验原理,有效避免危险实验操作对学生造成的伤害及有毒有害物质对环境造成的污染,让化学实验教学革故鼎新。
化学实验新课堂·新助力



实验室取用规则与实验用品辅助高效实验教学
02 素养进阶,探究协作课堂
探究化学反应变化与平衡,探究实践
融通探究,兼顾教学深度与广度


2025年6月,北京交通大学附属中学的谷怡老师带来了一节生动高效、虚实结合的高中化学课堂《玩转电池》。在课堂中,谷老师借助VR技术解决了传统课堂中电化学专题抽象、枯燥、难懂的困境。矩道VR数智课程借助沉浸式交互场景,为电化学原理的教学提供可重复验证的数字化实验范本,让同学们直观观察原电池工作的微观反应原理,原电池正负极的得失电子过程清晰呈现,电子转移的动态轨迹一目了然,直观展现化学反应的底层逻辑。


化学探究平台,在学生纯粹地化学原理学习,与进阶到沉浸式应用化学原理之间搭建起了桥梁,以虚补实,让学生在“做中练”,学生知识应用的情境可视化、过程可视化。促进小组自主合作探讨、自纠自查的同时,老师更好的引导学生“练中评”,检测教与学的效果,有利于发展深度学习,思维进阶,逐步养成素养导向的高阶思维。
03 深度学习,思维建构课堂
创设可视化互动探究情境,深度学习
发展证据与推理与模型与解释为特征的高阶思维

在赣州市第十二届中小学教师信息化教学应用成果展示活动暨中小学骨干教师信息技术与课程融合培训活动中,高中化学展示课《晶体结构》荣获一等奖,课程中使用矩道高中化学VR数智课程中的「物质结构与性质」特色专题,使得教学内容更加直观、生动,极大地降低了学习难度,提升了学生的学习体验、助力高质量课堂建设。
高中化学「物质结构与性质」专题中丰富的VR教学资源,提供丰富的原子、分子、晶体结构与性质的微观原理与思维模型可视化情境,解决了实际教学中这部分知识专题「难教、难学、得分率低、可利用的教学素材少」的痛点。让老师轻松教、高效教,让学生喜欢学、自主学!
「新课标·新高考·新课程」→ 刚需






AI+VR与学科教学融合创新,是智慧校园建设和学校教育数字化变革的新引擎。「化学虚拟现实课堂」中,综合应用化学VR/3D虚拟仿真实验室可以更高效开展启发式、探究式、开放式教学,为推动“教-学-评”一体化的中学化学教学模式改革提供了新力量!新的一年,矩道科技将继续专注常态化学科应用与虚拟现实课堂融合创新,为学校、老师、学生提供更好的产品和服务!









