虚实融合赋能未来课堂—矩道科技VR全学科智慧课堂解决方案

在青海黄南州第四高级中学，一座人工智能创新教育中心于2025年底正式落成，其中由矩道科技打造的“虚拟现实课堂方案”成为核心亮点。该方案以矩道小学科学、初高中理化生虚拟现实数字课程为内容核心，配合桌面全息交互一体机等先进硬件，构建了软硬深度融合的新型智慧课堂。

1.突破平面，沉浸式学习新体验

传统课堂受限于二维平面教学，难以呈现抽象概念与微观世界。矩道科技通过桌面全息交互一体机，实现立体显示与触控笔精准交互，将物理、化学、生物中的复杂实验、科学现象转化为可触摸、可旋转、可拆解的3D模型。学生无需佩戴额外设备，即可从多角度观察细胞结构、天体运行或化学反应过程，真正实现“抽象知识具象化，被动听课变主动探究”。

2.全学段覆盖，科学严谨的教学内容

矩道虚拟现实数字课程严格依据学科核心素养设计，以科学仿真算法支撑实验过程，确保专业性与安全性。其中：

小学科学XR虚拟教学系统：涵盖物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四大领域、十三个核心知识点，提供观察、情境创设、实验探究等多种资源类型。所有资源均以科学仿真算法为支撑，确保现象呈现准确、逻辑自洽，既可用于教师课堂演示，也支持学生自主探究或小组协作。通过虚实融合的方式，小学科学教学不再受限于器材、场地与安全，真正做到“人人可实验，处处可探究”。

初高中理化生VR虚拟仿真实验室：包含高精度3D模型与虚拟实验内容，贴合新课标，为教师提供高自由度的“探究实验室”工具，支持学生反复试错、自由探索。系统支持无限次重置与重做，学生可以大胆尝试非常规操作，观察不同变量下的结果差异。每一次“错误”都成为学习契机，培养科学探究精神与批判性思维。物理与化学仿真实验室，内置可以自由搭建实验的研究平台，教师可根据教学需求，自由组合实验模块、设置初始条件、添加干扰项或隐藏步骤，打造个性化探究任务。例如在物理“牛顿第二定律”实验中，教师可预设不同质量和外力数值，让学生先预测结果再动手验证。

3.打破实验教学瓶颈，安全高效易普及

传统实验受限于器材、场地、时间及安全风险，往往“教师演示多，学生动手少”。矩道VR/AR方案让每个学生都能拥有专属实验台，零风险操作危险或昂贵实验（如电路连接、化学混合、生物解剖），且可无限次重复。只需一台桌面交互一体机，学校就能低成本建设高水平的科学实验室，尤其适合资源相对薄弱地区实现优质教育资源共享。

典型应用场景

在黄南州第四高级中学的实际部署中，教师通过大屏展示PC端软件界面，快速调取课程资源；学生分组操作AR一体机，进行虚拟实验与观察；课堂融合讲演、实操、互动等多种形式，教学效率与趣味性显著提升。矩道科技已为该校提供从硬件调试到教师培训的全方位支持，确保技术真正服务于常态教学。

矩道科技致力于以AR/VR技术赋能中小学科学教育，提供持续的内容更新、教师培训与技术支持，确保方案真正落地、长期好用。让虚拟走进现实，让每一位教师都能拥有得心应手的数字化教学工具，与教育部门以及学校携手打造虚实融合的智慧课堂，为基础教育高质量发展注入创新动力。