近年来虚拟现实技术的快速发展已经引起了教育领域的研究人员和实践者的极大兴趣。由于其“沉浸性”和“交互性”等特点,能够为学习者创设和提供具有高度沉浸性和交互性的学习环境,并能够使学习者通过与虚拟环境的交互行为来获取知识和技能,弥补了传统学习方式在情境性等方面的不足。因此在各个学科获得了广泛的关注和应用。而初中物理学科具有一定的抽象性和探索性,并且很多宏观或者微观的物理现象和实验在实际教学和学习中很难直观展示,从而加大了初中阶段学生对物理知识的学习难度。所以如何使一些抽象化的物理知识更为形象化、具象化,继而让学生更为直观地认知物理知识,是当前初中阶段物理教学所必须面对的一个问题,而虚拟现实(VR)技术所具有的强大沉浸性和交互性能够有效的解决这一问题,促进了学生对物理知识的理解和构建,对教学方式也产生了影响。然而,目前关于虚拟现实(VR)支持教育应用的设计与开发缺乏明确的学习理论和专门设计的模型作为基础和指导原则,所以本文在现有虚拟现实技术和学习理论的支持下,针对初中物理学科研究出一个既考虑教育理论又考虑虚拟现实技术的学习模型,为了验证该模型的指导性,基于该模型设计了关于初中物理学科磁体与磁场知识点的虚拟现实技术支持的教育应用,进行了教学实验,并针对学习者的学习表现、用户情绪和该应用的可用性设计了量表和问卷,进行了分析。除此之外,进一步对使用该应用的高低分学生的交互行为进行了利用数据挖掘技术进行了关联研究。经研究,本文研究结果为1)构建了基于虚拟现实技术和教育理论的用于指导VR支持的初中物理教育应用学习模型。为今后VR支持的教育应用的设计与开发提供借鉴和指导。2)采用实验对比的方式对VR教育应用的学习效果、情绪、可用性三个方面进行了评估,为今后VR在教育中的应用效果研究提供了一定的借鉴。3)在用户研究方面,本研究通过使用关联规则挖掘对高、中和低分学生的交互行为研究发现了学生的交互频率与学生学习成绩之间有着显著的联系。结果表明,本文提出的学习模型对虚拟现实(VR)支持的教育应用的设计和使用具有很好的指导意义。使学生在虚拟环境中的学习变得有趣,调动了学生的积极参与性,在与虚拟环境的交互中促进了学生知识的理解和构建。并且本研究通过使用关联规则挖掘对高、中和低分学生的交互行为研究发现了学生的交互频率与学生学习成绩之间有着显著的联系。过高和过低的交互都不利于学生的学习以及成绩的提高。