实验简介：
中国是杂交稻生产大国。截止2019年，中国杂交稻种植面积已超过1333万公顷，占水稻总种植面积的51%，产量约占水稻总产量的58%。杂交稻的大面积推广，不仅大幅度提高了粮食产量，而且赢得了巨大的经济效益。
杂交稻是利用水稻雄性不育系作为母本和作为父本的恢复系杂交后形成的第一代杂交种，它往往表现出比双亲更为优良的性状，但由于它的后代会出现性状分离，故杂交稻需要年年制种。在杂交稻制种过程中，父本和母本的花期能否相遇是制种成功的关键因素；是否遭遇农业气象灾害是决定制种产量的主要因素。但是，不同品种的生育期长短不同，在不同光温条件下，水稻的发育速度也会发生改变。因此，如何调整父、母本的播种期使两者能够同时开花，又避免遭遇严重的气象灾害，成为杂交稻制种的核心技术。
设计原则：
发育期判断：播种稻种，学生观察稻种的生长过程，了解整个生长流程，填写生长报表。
光谱反应特性分析：本项目采用了案例教学法，选取代表学科特色的水稻培育作为典型案例，通过虚拟仿真实验和实体实验相结合，使学生全面了解水稻育种这一现代生物技术在农业生产上的应用实例。利用动画演示等直观教学法生动展示稻种生长的过程，易于学生理解和记忆，提高学习效率。通过过场动画提出科学问题，通过虚拟现实场景开展互动式和沉浸式教学。
杂交稻的制种：通过分期播种试验，在不同日期进行杂交稻父本和母本试种，了解不同品种水稻的光温特性，通过对水稻生长的观察，确定各安全期和灾害期制定制种方案，选择合适的时间进行播种，保证在杂交稻制种时使父母本的花期相遇，同时避免遭遇严重的气象灾害。
实验目标：
利用立体三维模型实现水稻的虚拟生长。学生可以短时间内观察到水稻生长的全过程从而了解水稻在不同生长发育阶段的形态特征，掌握水稻发育期的判断标准。
利用发育期模型，结合虚拟仿真技术，真实再现水稻发育的全过程。学生可以不断改变光温条件或者品种参数，对比不同条件下生长发育速度的变化，加深学生对光温反应特性的认识，激发学生自动探索的欲望，发现事物外部现象和内部原理之间的联系。采用问题式教学方式，围绕杂交稻制种中的花期相遇和气象灾害两大问题，设计了虚拟仿真实验。学生依据父、母本的光温反应特征，拟定制种的最佳播种期。如果父、母本拟仿真实验。学生依据父、母本的光温反应特征，拟定制种的最佳播种期。如果父、母本的花期相遇，同时又未遭遇农业气象灾害，则制种成功；如果父、母本的花期相遇，但遭遇了农业气象灾害，则水稻减产；如果父、母本的花期不遇，则制种失败。通过实验，学生不仅了解农业生产中的实际问题，更能理论联系实际，增强分析解决问题的能力。
