新时代背景下的中学化学实验教学迫切需要在传统实验教学模式的基础上变革教学方式。当前,真实实验与虚拟实验是教育界的研究热点之一,如何在课堂中组织并应用真实与虚拟实验教学值得我们进一步探讨,基于此,本研究者将从理论和实践两方面同时对这两种实验形式进行研究,设计实验方案,通过探查学生在不同实验形式下问题解决的行为来窥探两种实验形式的差异,并对未来化学实验教学提出策略建议。本研究首先梳理与述评真实与虚拟实验相关文献,厘定真实实验与虚拟实验涉及的相关概念内涵及特征优势,根据整理出的两种实验方式的不同特征,结合课程标准和学情分析,开发出适合真实和虚拟实验都能适切的实验方案。根据研究需要编制化学问题解决测查试题;以化学成绩为依据,结合班主任的推荐,选取济宁市某两所中学的24名高二学生作为研究对象,然后让被试进行实验操作并收集学生的实验报告,采用出声思维法,开展化学问题解决测查试题的实测,并收集口语报告;将学生的解题口语报告绘制成问题解决行为图进行分析,最后,根据学生的实验操作情况及化学问题解决测查试题的作答情况编制访谈提纲,并对学生进行半结构化访谈,进一步探究不同实验方式对学生化学问题解决行为的过程及结果产生的影响。借助实证研究结果,让化学教师对不同实验形式下的教学有更深入的了解,以便采取更有效的实验教学方法,引导学生进行化学问题解决,进而开发出有针对性的实验教学课程,从而对提高学生的问题解决能力提供帮助。研究显示:（1）真实实验能显著提升学生的化学问题解决能力;（2）不同实验形式会影响学生化学问题解决的过程。本论文的创新之处在于:（1）明确不同实验形式对化学问题解决的影响,为开展实验教学提供了一个新的理论依据;（2）设计并开发了两个真实实验与虚拟实验案例,为教师开展实验教学提供了可资借鉴的新实验方案。