信息技術構建的虛擬環境具有可重構性強、可共享性強、靈活、安全的特點，可為師生提供更加靈活多樣的教學方式和學習方式，從而形成新的課堂形態。無論是正式學習還是非正式學習，無論是經濟發達地區還是經濟欠發達地區，虛擬環境都可以帶來全新的教學和學習體驗，支持教學活動的順利開展。本節將分析雲計算環境、虛擬實驗室、虛擬軟件和移動衛星車等案例，追蹤虛擬環境帶來的新型課堂形態。
一、雲計算環境促進學習與教學的協同
雲計算（Cloud Computing），起源於2007年的Google-IBM的分布式計算項目，是指通過互聯網的專門資源中心，以便於以擴展、按需供給的方式讓用戶獲得所需服務和工具的服務模式。雲計算資源支持在線協作、文件存儲、虛擬化和靈活訪問。基於雲計算的服務包含有基礎設施服務（如虛擬機、虛擬存儲等）、平台服務（公共服務平台、電子商務平台等）和軟件服務（如Google Apps）。雲計算在《2012年地平線報告》中被列入近期應用的技術，在《2013年地平線報告》中又再一次列入近期應用範圍內，充分說明雲計算將繼續以嶄新、拓展的方式影響著我們的日常生活。
互聯網的不斷擴大推動了雲計算在教育領域中的廣泛應用，越來越多的學校已將雲計算視為存儲、備份、軟件服務等問題的解決方案，如Google Apps、微軟Office 365教育版等已經成為教育機構非常流行的選擇。許多學校將電子郵件基礎設施遷移至Gmail，並采用穀歌應用程序或者微軟Office 365進行文檔共享和協作。隨著教育信息化基礎設施的不斷完善，雲計算技術在教育領域中的重要性日益凸顯，如雲盤的應用、資源的同步、在線平台的協同學習等。由此，雲計算在現代課堂教學中的角色將顯得日益重要。