本研究旨在探討運用混合實境（Mixed Reality, MR）與智慧學習助理技術，以提升國中生在數學幾何課程中的心像旋轉能力。心像旋轉是空間智力的核心，對STEM領域學習至關重要，但傳統平面教材的教學成效有限，為此計畫開發了一套運行於Meta Quest 3頭戴式顯示器上的創新教學系統，系統採用MR技術，讓學生能在結合現實的環境中，運用直觀的「手勢辨識」直接操作虛擬的3D幾何物件，透過身體與學習內容高度一致的操控動作，降低學生的外在認知負荷，並改善純虛擬實境（VR）環境可能引發的暈眩問題；並且系統整合了「智慧學習助理」，此助理採用自適應生成式AI聊天模組，能接收來自頭戴式裝置的即時學習情境資料，當學生遇到困難時，此功能可提供個人化且內容正確的即時語音引導與鼓勵，期望能降低學習焦慮，並提升學習投入與動機。本研究期望藉由此創新的教學方案，有效解決當前教學現場的痛點，驗證此系統對於提升學生空間認知能力的潛力與成效，為未來的數位幾何教育開創新的可能性。