教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》,意在推动信息技术与教育深度融合,推进教育信息化发展,加快教育强国建设。《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中指出,学科核心素养是学科育人价值的集中体现,化学实验教学是培养学生学科核心素养的有效途径。但偏远地区的学校想要开展化学实验有一定困难,故开发和有效使用新型教育资源,建立虚拟仿真实验,以此来培养学生的核心素养,利用信息化课程资源辅助教学,能有效推动教育信息化的发展。本研究的主要研究内容为以教育信息化为背景,以化学学科核心素养为导向,以虚拟仿真实验的设计为目标,将虚拟仿真实验应用于化学教学中,进行效果分析。首先应用文献研究法,对研究背景、研究现状、研究目的与意义以及研究内容与思路进行阐述。本研究基于教育信息化普及和发展的需求、化学学科核心素养的培养需要、新课程标准对实验教学的要求三大背景进行研究。通过对化学学科核心素养的研究现状、化学学科核心素养下实验教学的研究现状、化学虚拟仿真实验的研究现状,以及虚拟仿真实验应用于高中化学教学的研究现状分析,确定研究目的与意义,制定研究内容与思路。其次运用文献研究法界定了化学学科核心素养和虚拟仿真实验相关概念,并深入研究了有意义学习理论、建构主义学习理论、人本主义学习理论以及信息技术与课程整合理论这四种理论基础,并应用在后续的研究中。而后以金属与水的反应为例,进行实验分析与设计。对新旧人教版教材实验内容进行对比分析,主要分析了金属钠与水的反应、金属铁与水蒸气的反应以及金属钾与水的反应,通过对比分析以及实验研究,总结最佳实验方案,作为虚拟仿真实验的脚本开发依据。再基于化学学科核心素养进行探究实验设计,包括探究金属钠与盐溶液和熔融盐的反应、探究金属铁与水蒸气反应的实验装置,以及探究碱金属与水的反应。实际实验探究可获得探究性实验方案,为虚拟仿真实验设计阶段做好前期准备。随之进行虚拟仿真实验的设计与研究。确定虚拟仿真实验的设计目标与思路,进而分别对功能模块及内容、虚拟界面及交互、实验场景及仪器进行设计。再对三个基础教材实验、三个探究实验进行虚拟仿真实验脚本的编撰。而后设计虚拟仿真实验应用在教学中的教学应用方案,以“金属与酸和水的反应”为实例,为虚拟仿真实验的应用实施打下基础。将虚拟仿真实验在教学实践中应用后,利用问卷调查法和访谈法,进行教学实践研究,选择两个班级作为实验班和对照班,整理数据,分析虚拟仿真实验应用于教学中的效果,以及学生的化学学科核心素养水平变化。最后进行总结与展望。指出存在的问题和不足,并对未来做出展望。本研究探索了虚拟仿真实验在化学教学中的应用方法和教学策略,寻找虚拟仿真实验与高中化学实验教学的最佳融合点,为虚拟仿真实验教学理论研究提供思路,推进信息技术与课程教学的融合,为我国教育信息化的理论建设有一定的意义。同时本研究设计出的虚拟仿真实验有效解决了药品的紧缺、实验条件不足、实验风险大等困难,给学生创造自主学习环境,提供了全新的视角,在掌握基本知识的情况下给学生自主探究空间,对培养学生化学学科核心素养有重要意义。