如今的21世纪是科学技术迅猛发展的时代,科学知识和科学素养与国家的发展息息相关。学校的科学课程是学习科学文化知识的主要途径,其教学质量决定着国民科学素养的形成。虽然我国的科学学科课程现已成熟发展,但是在教学方法和教学资源等方面还存在一定的问题。此外,“用信息技术手段辅助教学”是教育技术领域的主要研究方向之一,并且长久以来受到教育研究者的关注。教育研究者致力于探究新的教育技术与工具,并将其运用到教学实践中,旨在推动教育教学的发展,提高教学质量。基于此背景下,本研究将沉浸式虚拟现实技术引入小学科学课堂的教学实践中,对教学环境、教学过程和教学评价等方面的进行探索。在活动理论、麦克卢汉媒介理论和经验之塔理论的支持下,设计基于沉浸式虚拟现实技术的科学课堂学习模式,然后将其实践应用于教学。本研究旨在探索如何将沉浸式虚拟现实技术与科学课堂结合,以及沉浸式虚拟现实技术对学生学习动机和学习成果的影响,从而促进学生科学思维的培养和学习效果的提高。围绕以上研究目的,本研究将从以下四个方面进行展开:(1)以活动理论为基础,在麦克卢汉媒介理论和经验之塔理论的支持下,提出基于虚拟现实的教学设计模式,深入探究活动理论对教学设计的指导。(2)引入沉浸式虚拟现实技术,分析虚拟现实技术支持教学活动的特点,以此为框架提出基于沉浸式虚拟现实的教学设计模式。(3)在相关理论支持的基础上,以基于沉浸式虚拟现实的学习活动模式为依据,围绕小学科学课程设计教学案例。(4)开展教学实践研究,探究教学案例的实施效果以及教师和学生的反馈。本研究在试点学校开展相关的教学实验,通过对实验组和对照组的实验数据分析,探究基于沉浸式虚拟现实的教学过程与传统课堂相比,对学生的学习动机和学习效果的影响,以及通过问卷调研实验组学生对虚拟现实设备和基于虚拟现实课堂的反馈与评价。通过教学实验与相关数据分析发现:(1)基于沉浸式虚拟现实的科学课堂能够激发学生的学习兴趣,对学习动机的提高具有促进作用。(2)基于沉浸式虚拟现实的科学课程学习更能够提高学生的学习成绩,帮助学生更好地掌握科学知识。(3)学生对沉浸式虚拟现实课堂具有很高评价,相比于传统教学课堂,学生更喜欢和愿意继续参与沉浸式虚拟现实课堂的学习。