化学是一门以实验为基础的学科,学生通过操作实验获得生动的感性实验知识,从而更好地理解、巩固所学的化学知识。同时,化学实验是培养学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。虽然我国教育信息化进程加快、化学新课程改革进一步地发展,但是真实环境下存在实验仪器陈旧、实验药品缺少、实验室开放时间少、实验教学内容深度与广度不够等问题。部分学校逐渐地引进虚拟实验来弥补这些不足,并取得一定的效果,但是现有的化学虚拟实验系统多数以二维技术开发而成,沉浸效果不够明显,忽视了实验教学资源、实验操作与实验评价一体的设计思想,不能有效帮助学习者构建实验知识。为了构建集实验资源、实验操作与实验评价一体的中学化学虚拟实验系统,提高中学化学实验教学质量,从以下几个方面进行了研究:首先,笔者进行了相关方面的研究,确定系统开发的目标及分析了中学化学课程改革对虚拟实验设计的要求。其次,在相关理论基础与技术的支持下,设计了集管理系统、实验操作系统与实验评价系统的综合性中学化学虚拟实验系统。使用了ASP、3DSmax、Papervision3D、Flash CS5、数据库系统、IIS服务器等工具,模拟了真实环境下实验操作过程,并开发了实验准备、实验报告、实验作业、交流园地等功能,特别是开发了三维虚拟实验系统,增强了虚拟实验的沉浸感,提高了学习者对实验操作的兴趣。最后,以兰州市两所中学的若干名学生与化学教师为研究对象,对中学化学虚拟实验系统的实施效果进行了调查。笔者通过对数据的分析发现:大多数师生认为此系统对实验教学有一定的帮助,有利于学习者建构实验知识,但是部分教师指出此系统很多方面具有不足,比如:界面与交互设计、实验操作过程、实验评价方面等,为进一步完善中学化学虚拟实验系统提供了宝贵意见。