随着教育现代化的飞速发展,智慧化的教学环境开始影响教与学的方式,亦开始改变教育的生态、理念和文化。《教育信息化2.0行动》计划要求,积极研究利用物联网、人工智能、大数据等新技术,积极探索智慧教育的创新型研究,推动教育模式的变革和教育生态的重构。然而在课堂教学实践中,不少学校仍然采用“黑板+PPT”的教学方式,这样的课堂教学限制了学生的想象及思维能力,无法落实新时代立德树人及全面发展学生核心素养的要求。基于VR技术的教学APP具有移动化、社交化、游戏化、个性化、智能化、情境互动等特征,在促进课堂师生交流互动,活跃课堂氛围,提高教学质量等方面有独特的作用。文章首先就研究背景、意义、方法、国内外关于教学APP及虚拟现实的研究现状等方面做了详细叙述,然后结合建构主义理论、情境学习理论、沉浸式学习理论等相关理论进行阐述。在这些理论基础上,通过调查问卷和访谈等形式对核心素养背景下初中生物学习现状、教学现状、教学内容、APP用户及功能需求进行了分析。以《义务教育生物学课程标准》和生物学科核心素养的生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个要素为基本原则,对APP进行了总体架构和功能设计。采用Google Cardboard开源SDK作为底层核心架构,用3D Max搭建消化系统三维模型后导入Unity 3D游戏开发引擎中进行APP开发,并对开发思路、开发工具、开发流程、相关技术及开发过程,如界面和代码等进行了介绍。分析使用APP进行应用研究的思路,以《消化系统》为例进行教学设计,以R市某中学的七年级两个班学生为研究对象开展教学实践应用,对照班采用传统教学模式,老师使用PPT授课,实验班采用APP及VR设备进行辅助教学,老师作为教学引导者,引导学生根据导学案采用小组合作探究来解决教师预先创设好的问题和情境,来进行知识的建构和迁移及核心素养的提升。最后采用《学生课堂表现评价量表》、教师访谈、学生问卷、知识技能测试等方式对实验班和对照班的实施过程及效果进行评价,分析相关数据,来论证VR技术在生物教学中的可行性,探究其在生物教学方面的价值和对培养和发展学生核心素养作用及意义。通过APP设计开发及应用研究过程和相关数据分析来看,基本理清了进行基于VR的教学APP开发的思路、方法、流程,丰富了中小学课堂资源形式及教学模式,同时,学生的学习兴趣、自主学习意识和能力、知识构建的能力、小组合作探究的意识、逻辑思维与推理能力有一定的提高,愿意积极运用生物学知识和方法,关注社会热点,参与讨论并做出科学理性解释,研究有一定的价值。