随着教育改革的不断深化推进,其对教学情境创设提出更高要求:要求应关注教学情境中,学生身体与环境的互动作用,重视课堂教学活动中学生身体的参与度。然而受“离身性”传统教学理念的影响,课堂中往往缺少创设强调身体认知的教学情境。秉持“认知根植于身体”观点的具身认知理论,为促进教学情境的优化升级提供了理论基础。随着人工智能、大数据、虚拟现实（VR）等新兴技术的发展,这些技术很大程度上丰富了支持教学情境创设的手段,尤其是体感VR更能突出用户与情境的交互:其在医学、体育、美术、英语等学科中有许多成功应用案例,使具身学习拥有更广阔的发展空间。因此,以体感作为交互方式创设虚拟教学情境可为实现具身性教学情境提供一种解决方案。本研究从抽象设计模型的建构入手,一步步实现对虚拟教学情境的具体设计,并在教学实践中验证其效果。首先,梳理分析创设虚拟教学情境的理论基础。通过对已有文献的梳理,分析虚拟教学情境的结构要素,得出在进行设计时应关注的要素及其关系。并且分析具身认知理论、情境认知理论和心流体验理论三者之间的关系。这两方面为虚拟教学情境的设计打下基础。然后,基于三个理论推理出虚拟教学情境的设计原则。从设计原则中抽象出设计维度,再通过阅读大量优秀的文献,提炼出成功案例中的设计策略要素。之后应用基于Kano模型归类进一步提炼出的设计策略要素,归纳出哪些要素会带给情境主体更好的体验,分析哪些要素应在设计时重点体现,从而更好的指导后期设计。接着,构建虚拟教学情境设计模型。将用户体验要素模型的框架构融合SECI知识转化流程与上述中的设计原则、策略要素,从而构建出虚拟教学情境设计模型。该模型由抽象到具体,包括情境主体需求和情境目标确定、信息架构设计、视觉界面设计等等,层次之间相互联系,层次逻辑合理。最后,以小学科学《地球的运动》为具体案例进行虚拟教学情境设计及其教学应用。在每个层次设计中都体现了虚拟教学情境设计模型的具体应用,以供后续相关研究者参考。开发好该案例的虚拟教学情境资源后,在课堂中进行教学实践,通过对比实验以验证其设计与应用的有效性。研究结果表明相较传统教学情境,以手势体感为交互形式的具身性虚拟教学情境更能促进学生的科学认知发展与科学探究能力提升,更能为学生带来良好的互动体验。在推理出虚拟教学情境的结构要素的基础上,本研究的创新之处在于:（1）虚拟教学情境设计策略要素归类与模型的构建。在抽象出来的原则维度下,从定性角度,提炼出各中设计策略要素,从定量的角度,利用Kano模型对设计策略要素归类,使设计过程有了更为科学具体的指导;基于用户体验要素层次模型,关注到显隐性知识的转化过程并融合设计原则、策略要素来构建从而构建了虚拟教学情境设计模型。（2）基于上述设计模型,提供更具逻辑性的虚拟教学情境设计开发流程,由抽象到具体,提供了实现模型中每个层次的方法,逐步完成对虚拟教学情境的设计与开发,这样使设计理论参考性更强,其他研究者参考起来更具有可操作性。