虚拟现实让物理课堂“触手可及”

在传统的物理课堂中，学生常常需要依靠抽象想象来理解复杂的物理概念和现象，从微观的原子运动到宏观的天体运行，这些看不见摸不着的物理过程成为了一代代学生的学习难点。

随着虚拟现实技术的不断发展，这一局面正在改变。VR技术通过沉浸式的场景和极具真实感的操作体验，为物理教学构建了高度体验感的自主学习环境。

突破时空限制：VR重塑物理教学形态

虚拟现实技术正打破传统教学的时空与实验条件限制，为物理教育带来全新可能。近年来，教育部推动虚拟教研室建设，利用信息化智慧教学手段开展线上线下、虚实结合的教学研究活动及课堂教学实践。

在2025年全国高等学校物理基础课程数字化工作会议上，专家学者一致认为，教育数字化转型已成为提升高等教育质量、促进教育公平的关键举措。这种数字化转型浪潮中，物理虚拟仿真科学实验教学展示了其独特价值。它能够创设沉浸式学习环境，以学生为主体，提供沉浸式、交互性及可复用性的学习体验，有效突破了传统实验教学的瓶颈。

教学实例展示：VR技术化解教学难点

天体物理教学：从抽象到直观

矩道物理VR实验室为高中“万有引力与宇宙航行”一章中的“开普勒定律”和“卫星变轨问题”教学提供了全新解决方案。通过虚拟实验平台，学生可以观察行星运动轨迹，甚至自主调整卫星轨道参数，直观理解万有引力定律的作用机制。这种沉浸式体验远胜于传统课堂上的公式推导和二维动画展示。

电磁场教学：可视化抽象概念

矩道高中物理VR实验室使抽象的电场线、磁场线变得可视化和可交互，学生可以“看到”平常看不见的电磁场分布，理解场的概念这一物理教学中的经典难点。

经典力学教学：创意情境激发兴趣

利用矩道高中物理VR实验室模拟地球与木星的相遇，模拟“流浪地球”。真实而丰富的视觉效果和交互作用使学生沉浸在情景中，更好地帮助学生理解曲线运动中力的作用。

传统物理实验教学存在实验器材受限、教学内容枯燥、学生参与度不足等困境。而VR技术通过游戏化情境和互动体验，大大提高了学生的学习兴趣和参与度。

虚拟实验室可以突破中学物理实验条件的局限，降低实验成本，同时保证实验安全，化解高风险实验难题。无论是高压电实验还是放射性物质研究，在虚拟环境中都能安全进行，打破了设备与场地的限制。

物理学的许多概念原本是肉眼不可见的，而VR技术能够将这些抽象概念转化为可视化的三维模型。例如，在“流浪地球”的案例中，学生可以直观观察地球接近木星时轨道的变化，理解引力弹弓效应的物理原理。

随着VR技术与物理教学的进一步融合，教学模式和方法也将持续创新。当学生能够亲手“触碰”电磁场，亲眼“见证”行星运动轨迹，物理课不再是一堆公式与符号的堆砌，而变成了探索世界奥秘的窗口。这种教学方式的变革，正是培养未来科学创新人才的重要一步。