近年来，世界各国大力倡导科学课回归生活的理念，让学生在比较贴近社会生活的、自然的情境中去获取知识，这使得小学科学课中学习情境化设计的关注度不断上升。小学科学课程是一门以探究为核心，培养学生科学素养为宗旨的启蒙课程，需要在课堂中锻炼学生动手探究能力，培养科学兴趣，激发好奇心，建立良好的科学素养，而小学阶段的学生处于具体形象思维向抽象逻辑思维转化的时期，这个阶段学生很大程度上对具体的、感兴趣的事物容易记住，对与自己生活经验相关的内容更易理解，因此，为学生创设一个符合学习特点且宽松和谐的学习情境有利于其自主学习、合作探究，也能提高科学课的教学效果，更好地实现学习目标。
一、虚拟学习情境
学习情境是指影响学生学习过程的环境中可以引起学生积极情感的、激发学生学习兴趣、促进学生有效学习的、主要靠教师和同学课堂上创设的临时情境；虚拟情境是指出于某种需要或目的而进行的人为优化、创设的环境。在本文中，虚拟学习情境指为了达到教学目标，在课堂多媒体网络环境下，利用技术手段创设生动形象的接近真实的情境，激起学生的兴趣，促进学生自身对知识意义的建构。如“太阳系大家族”这课，复杂抽象的知识只凭讲解学生不易理解，若在课堂中辅以模型和动画等教学，创设太阳系简单虚拟学习情境，将利于学生的消化吸收。运用信息技术手段创设虚拟学习情境可以在一定程度上摆脱现实条件的限制，更好地再现真实情景；同时，让学生在模拟真实的情境中学习有利于激发学生的科学兴趣，满足其好奇心，使其全身心融入于课堂中，更好地和教师、同伴交流互动，进行科学知识的建构，并有助于知识与技能的掌握和迁移，提高学习效率。
二、困境：科学教学中存在的制约
小学科学是一门以实验为基础的科学，一部分科学知识是可以设计真实情景让学生探究学习的，然而还有一些科学知识的学习，由于各种客观条件的制约并不能在真实的自然情境或者社会情境中去体验。比如，很多实验由于条件所限而无法达到理想的效果，或者需在特定的环境中才能够展现；还有一些实验由于操作不当容易发生意外事故；也有一些实验现象不明显，不易观察。例如“火山与地震”这类教学内容，学生在现实生活中几乎是不能体验到的，创设不出真实情景；又如“食物链和食物网”、“太阳系大家族”这类比较抽象复杂的知识，现实中也很难做到情境再现设计；“冷和热对物体的影响”可以创设真实学习情境，但实验结果往往不明显，看不到直观的结果；还有如“酒精灯的使用”这类略带危险性的实验，小学生安全意识薄弱，好动性强，也不便于在真实情境中操作。种种限制给科学课程带来了局限性，在这种情况下，课堂上应利用各种信息资源，设计与主题相关的、尽可能接近真实实验条件和实验环境的虚拟实验隋境尤为重要，它比相对现实更安全，并且能提供现实中不能及时获得的经验，给科学教学注入新的活力。
三、案例展示与分析：如何有效创设虚拟学习情境
1.“太阳系大家族”学习活动设计
《太阳系大家族》选自苏教版小学科学六年级上册第四单元第二小节，该小节主要是让学生对太阳系有初步了解，知道太阳系的主要构成情况，了解恒星、行星、卫星的概念与相互关系，以及对地球与太阳之间的公转能有初步认识。根据本课的知识特点，老师创设了五个虚拟学习情境，并将所提出的情境与之相对应的情境描述和作用以表格的形式列出，如表：
2.“地球内部运动引起的地形变化”学习活动设计
同样，《地球的内部》与《火山和地震》是苏教版小学科学六年级上册第二单元第三、四小节的内容，可将虚拟学习情境创设在一起。在对地球表面的各种地形进行认识后，本节开始探索地球内部结构，了解地球的构造，再通过学习火山和地震概念以及产生的原因，让学生认识地球内部的力量是如何让地球的地形地貌发生改变和重塑的，最后讲解一些地震自救知识。依据此专题的特点，可创设地表形态、地球内部构造、火山和地震、产生火山与地震的原因、地壳运动以及地震自救六个虚拟学习情境。通过运用图片模型展示、动画操作再现、视频播放、问题情境创设等方法构建本节内容情境，让学生在虚拟的环境中认识地球结构，化抽象为直观，感受火山地震与学会生存自救，积极调动学生兴趣，扩展学生思维，促进全面发展。
虚拟学习情境的创设给科学课堂注入了许多新鲜活力，使课堂变得更具多样性，然而小学科学课程中的内容并不是都要创设虚拟学习情境，课程设计要根据该单元或小节的教学目标、教学内容、学生情况以及现有条件而制定。首先教师要充分了解学情，对所教学生的智力水平、心理状况、年龄特点以及认知水平等都要具体了解。此外，要对教材有一个通透的分析，了解教材内容的重难点、学生该掌握的知识与技能以及该培养的科学情感等。以上两个步骤是基础，再参考现实情况是否允许，比如当地是否有所需的物种、所需的实验器材是否具备，实验时间环境和时间长度是否可行等等，如果现实条件允许就要尽最大的可能去创设真实学习情境，如果现实条件不允许就需要创设虚拟学习情境来帮助课堂教学，尽可能地还原真实情境给学生，便于他们理解与学习。要注意的是，虚拟学习情境的创设并不拘泥于某一种特定的形式，只要能达到预期效果，教师在使用过程中可以充分发挥自己的创造性，针对不同的教学内容设计出多种多样的虚拟情境。教师可以利用幻灯片、音频、视频等信息技术手段进行学习情境的创设来辅助教学，也可以根据课程的需要，创造新的手段，创设适当的情境来达到目的。既可以模拟真实情境，把教材中的“境”再现出来，让学生真切融入其中感知事物，也可以只虚拟出相似的情境，如形态相似、结构相似、功能相似等，让学生可以更好地理解一些抽象的知识。
四、结语
通过以上的例子可以看出，科学课堂中创设虚拟学习情境取得了良好的效果，学生在轻松直观的氛围中和多重感官的刺激下牢固地掌握科学知识。创设虚拟学习情境能充分激起学生的探究兴趣，帮助学生理解学习教学内容，也能培养科学情感，高效完成教学任务，使科学课堂的教学效率得到提升。当然，我们创设虚拟情境应该以教材和学习者为本、有理有据，不能仅仅为了情境而情境。