在国家推进的信息教育战略下,基于虚拟现实技术的虚拟实验室的研发和应用已成为新型实验教学和研究的重点。将虚拟实验室引入化学实验教学,突破传统的实验教学方法,不仅可以有效解决现实中一些化学实验难以进行的问题,而且可以促进虚拟实验本身的发展。本研究旨在依赖于利用虚拟现实技术辅助化学教学,本文利用Unity 3D设计具有三维立体实验模型与逼真的学习场景的化学实验,包括虚拟化学实验的整体设计和功能设计,场景设计与成品的发布,并将虚拟化学实验运用于初中化学课堂中探究学生的学习效果和对虚拟化学实验的接受度。具体的研究过程主要包含以下几方面:第一,研究相关概念界定及理论基础。通过文献分析法,将检索到的国内外有关化学虚拟实验文献进行分析整理,为后期虚拟化学实验提供理论指导。同时阐述了该理论对本研究的指导意义。第二,初中化学教学现状与需求分析。通过对中学化学教师和学生进行调研,掌握老师与对虚拟现实技术的看法及需求,了解现有初中化学教学的发展现状,归纳出存在的问题,对实践开发工作的可行性做出宏观把握。第三,虚拟实验系统的设计与开发。明确学习对象,以获得的内容与功能需求结合“铁的冶炼”探究实验,明确实验过程,给予Unity 3D引擎上实现虚拟实验系统的功能,创建实验演示、实验操作与实验考核模块,以期设计开发符合中学生知识认知的虚拟实验模型。第四,虚拟实验的应用效果验证。实现学习者在虚拟仿真实验环境中利用身体的感知和体验探索学习,开展实验,采用问卷调查法来获得学习者的使用效果。研究结论证实将虚拟化学实验运用于化学教学中能有效提高学生的学习效果,提升学生的实验操作能力,学生对虚拟化学实验教学持积极的接受态度,可以为以后的中学化学实验教学提供参考。