初中虚拟仿真实验室

东师理想理化生虚拟实验室

建设方案

东北师范大学理想信息技术研究院

2016年9月

一、初中物理虚拟实验室方案

1.概述

东师理想初中物理虚拟实验室软件秉承培养学生创新精神和实践能力的设

计理念，以学科课程标准为依据，在演示实验、探究实验智慧教育思路与方法、

最佳教学过程设计的基础上设计研发。重点解决常规实验室完成困难甚至无法完

成、成本过高、危险过大的演示实验、探究实验，以及实验原理不易理解、实验

现象不易观察等问题。

针对初中物理教学内容，提供演示实验、探究实验、仪器学习、问题驱动学

习，通过一体化集成环境将四个部分有机集成。能够构建虚拟实验环境以及问题

驱动式学习环境，为物理演示实验、探究实验和问题驱动式学习提供有效支持。

能够满足教师实验教学、教师引导学生探究式学习、学生自主探究式学习等多种

教学模式的需要。为教师和学生提供了一个界面友好、科学准确、内容丰富的实

验操作平台。

作为常规实验室的补充和提高，本虚拟仿真实验室软件可系统了解初中物理

实验室中的常用实验器材;可以对演示实验提供规范的操作规程，包括分步演示、

连续演示和虚拟操作，其中分步演示可方便教师在课堂教学进行展示和讲解，连

续演示帮助教师在备课时了解实验的规范操作步骤，虚拟操作为师生提供仿真的

演示环境；每个探究实验为学生提供真正动手探究前的仿真实验或者学生在探究

过程中的研究工具，在探究后可帮助学生再现探究过程，让探究实验过程更加生

动，成为师生探究实验过程中有用的工具；每个问题驱动式学习课题有效的将问

题，自主学习，重难点讲解，深度练习，拓展等几个环节通过问题驱动的方式联

系在一起，提供学生自主学习过程中所需要的核心问题，支撑环境，以及适当的

练习，让学生可以自主的进行探究性学习，将所学知识消化吸收，归纳总结。

2.软件总体架构

理化生虚拟仿真实验室的整体架构主要分为三层:数据层，业务层和应用层。

应用层一一用户界面

演示实验探究实验仪器学习问题驱动学习

业务层一一-核心逻辑

三维实验场三仪器显资源调度

景创建示与控制策略

数据层为虚拟仿真实验室提供了所需的基础资源数据，包括实验仪器的模型

文件、模型纹理资源、声音资源、演示实验库、探究实验库和问题驱动学习资源

库。

(2)业务层

业务层处理虚拟实验室的核心逻辑，包括三维实验场景的创建、三维仪器的

显示与控制，以及实验资源调度策略，为应用层提供业务逻辑支持。

(3)应用层

应用层面向用户，以数据层和业务层为基础，为用户提供演示实验、探究实

验、仪器学习和问题驱动学习等内容。

3.软件功能设计

3.1总体功能设计

初中物理虚拟仿真实验室主要包括一体化集成环境、演示实验、探究实验、

仪器学习和问题驱动学习。

初中物理虚拟仿真实验室

3.2一体化集成环境

初中物理虚拟仿真实验室以三维虚拟实验室场景呈现，虚拟场景中有学生实

验台、教师实验台、黑板、仪器柜等基础设施，用户可以从各个视角观察实验室

环境，并集成了演示实验、探究实验、仪器学习和问题驱动学习四个模块。

3.3演示实验

根据初中物理教学需求，共提供演示实验76个，其中每个演示实验包括实

验介绍、实验仪器、操作演示、虚拟操作。

演示实验

(1)实验介绍

提供实验的目的、原理、要求等。

(2)实验仪器

对实验中所涉及的仪器进行展示，并提供主要用途、使用方法及注意事项等

等。

(3)操作演示

以动画形式演示规范的实验操作步骤，分为分步演示和连续演示。实验前通

过生动形象的演示使学生迅速、准确地把握实验的内涵，减少实验操作的盲目性。

(4)虚拟操作

以动画形式提供虚拟实验操作环境。可以按照实验原理自主操作仪器完成实

验过程，每个实验步骤配有相应的操作说明。

演示实验列表

类序

实验名称软件名称功能

型号

1.纸盆振动跳舞的小人通过喇叭振动使小人跳舞

观察乐音的观察声音的波模拟演示音叉和男、女同学声音的

2.

波形形波形

观察噪声的观察噪声的波

3.模拟演示噪声的波形

波形形

声波能传递声波能传递能

4.模拟演示声波能传递能量

能量吗量

音调和频率音调和频率的模拟用手拨直尺的不同位置，发生

5.

的关系关系情况的变化

观察声音的模拟用示波器观察音叉产生的声音

6.观察波形

波形的波形

模拟停止沸腾的水在烧瓶底部浇水

7.浇水沸腾浇水沸腾

后再次沸腾的过程。

光是怎样传通过激光引导掘进机模拟演示光的

8.光的直线传播

播的直线传播

演9.光的折射光的折射模拟演示光线射入水中的情况

示模拟光沿着从瓶子里流出的水传播

10.光导纤维光导纤维

实的过程

验模拟演示白光射到三棱镜后的分解

11.光色散现象光的色散

情况

透镜对光线透镜对光线的模拟演示凸透镜、凹透镜对光线的

12.

的作用作用作用

13.焦点和焦距焦点和焦距模拟演示凸透镜的焦点和焦距

观察投影仪

14.投影仪模拟演示投影仪成像情况

成像

15.幻灯机幻灯机模拟演示幻灯机工作过程

16.实像和虚像实像和虚像模拟演示凸透镜成实像和虚像

放大镜的作

17.放大镜模拟演示放大镜的作用

用

18.温度计自制温度计模拟演示温度计的使用

电荷间的相电荷间作用规通过带电玻璃棒和橡胶棒的相互作

19.

互作用律用来模拟演示电荷间的相互作用

20.电荷的定向电荷的定向移模拟电荷的定向移动过程

移动动

21.电流表的使电流表模拟演示电流表的连接和读数

用

电压表的使

22.电压表模拟演示电压表的连接和读数

用

模拟串联电路，探究串联电路的特

23.串联电路串联电路

点

模拟并联电路，探究并联电路的特

24.并联电路并联电路

点

25.电阻电阻模拟影响导体电阻大小的各种因素

决定电阻大决定电阻大小

26.利用实验探究决定电阻大小的因素

小的因素的因素

模拟电阻的串联，探究串联后电阻

27.电阻的串联电阻的串联

的变化

模拟电阻的并联，探究并联后电阻

28.电阻的并联电阻的并联

的变化

测量小灯泡测量小灯泡的模拟实验过程，利用欧姆定律测量

29.

的电阻电阻小灯泡的电阻

额定电压和额定电压和额模拟演示不同额定电压和额定功率

30.

额定功率定功率灯泡接入电路电表变化情况

模拟电表的工作过程，了解电功率

31.电功率电功率

的概念

电流的热效模拟电流的发热过程，探究电流的

32.电流的热效应

应热效应

模拟小灯泡发光的实验环境，探究

33.额定功率额定功率

额定功率的原理

测量小灯光测量小灯光的提供模拟测量小灯光的电功率环

34.

的电功率电功率境，进行自主探究

电流的热效模拟演示不通电阻加热煤油时温度

35.电流的热效应

应的变化

保险丝的作

36.保险丝的作用模拟演示保险丝的作用

用

37.磁场的方向磁场的方向模拟演示、判断磁场的方向

磁极间的相磁极间的相互

38.模拟演示磁极间的相互作用

互作用作用

39.磁化磁化模拟金属的磁化过程

电流的磁效

40.电流的磁效应模拟演示电流的磁效应

应

通电螺线管通电螺线管的

41.模拟演示通电螺线管的磁场分布

的磁场分布磁场

42.安培定则安培定则模拟演示螺线管磁场方向

43.电磁继电器电磁继电器模拟演示电磁继电器构造、原理

44.磁场对通电磁场对通电导通过蹄形磁铁、轨道、铁棒等模拟

导体的作用线的作用演示磁场对通电导体的作用

45.电动机原理电动机原理模拟演示电动机的构造和原理

46.发电机发电机模拟演示发动机的构造和原理

让线圈转起

47.让线圈转起来模拟通电线圈在磁场中的运动过程

来

电磁波的产通过收音机接收电池短路电磁波脉

48.电磁波的产生

生冲模拟演示电磁波的产生

通过把无线电话的等设备放在真空

电磁波的传

49.电磁波的传播罩中能否接到信号来演示电磁波传

播

播不需要介质

50.天平的使用天平的使用模拟演示天平的使用

用天平称固

用天平称固体模拟演示用天平称固体和液体的质

51.体和液体的

和液体的质量量

质量

52.量筒的使用量筒的使用模拟演示量筒的使用

53.时间的测量时间的测量模拟演示用停表测时间

力的作用效通过磁铁、运动的铁球来模拟演示

54.力的作用效果

果力的作用效果

物体间力的

物体间力的作通过两个小船相互分开来模拟演示

55.作用是相互

用是相互的物体间力的作用是相互的

的

通过弹簧片、小球、支架来模拟演

56.惯性实验惯性实验

示惯性

液体压强的液体压强的特通过水槽、压强计和食盐等模拟演

57.

特点点示液体压强的特点

58.连通器原理连通器原理模拟演示连通器原理

马德堡半球马德堡半球实

59.模拟演示马德堡半球实验

模型实验验

模拟杯子吸气球的现象，观察大气

60.杯子吸气球杯子吸气球

压强的效果

大气压的测通过水银、玻璃管等模拟托里拆利

61.托里拆利实验

量实验

活塞式抽水

62.活塞式抽水机模拟活塞式抽水机工作过程

机

金属盒气压

63.金属盒气压计模拟金属盒气压计构造

计

硬币"跳高”比硬币"跳高"比赛

64.模拟口吹硬币跳栏杆实验

赛II

模拟鸡蛋在盐水的沉浮过程，了解

65.鸡蛋的沉浮鸡蛋的沉浮

浮力的大小和什么因素有关

塑料块的沉模拟不同质量的塑料块在液体中的

66.塑料块的沉浮

浮沉浮以及受力情况

67.金属箔能浮金属箔能浮在通过改变金属箔形状来模拟金属箔

在水面上吗水面上吗？的沉浮

68.功的原理功的原理通过杠杆、滑轮等模拟演示功的原

理

69.滚摆滚摆模拟演示滚摆能量转化的过程

扩散现象实通过盛有二氧化氮的空气玻璃瓶来

70.扩散现象实验

验模拟演示扩散现象

影响扩散快影响扩散快慢通过冷水、热水、墨水来模拟演示

71.

慢的因素的因素影响扩散快慢的因素

分子间作用

72.分子间作用力通过铅柱模拟演示分子间作用力

力

做功改变物做功改变物体通过压缩引火仪、打气筒、玻璃瓶

73.

体内能内能模拟演示做功改变物体内能

通过试管、水、酒精灯模拟演示热

74.热机热机原理

能转化成机械能

75.裂变裂变模拟核裂变的过程

内燃机的四内燃机的四个

76.模拟演示内燃机的四个冲程

个冲程冲程

3.4探究实验

根据初中物理教学需求，共提供探究实验39个，其中每个探究实验包括实

验指导、实验仪器、实验探究、实验方案。

探究实验

(1)实验指导

提供实验的重难点讲解及实验注意事项等。

(2)实验仪器

对实验中所涉及的仪器进行展示，并提供主要用途、使用方法及注意事项。

(3)实验方案

提供探究实验任务分析、探究活动设计、学习成果评价方法等。

(4)实验探究

以动画形式为使用者提供虚拟实验操作环境。使用者可以根据探究活动的需

要自主操作仪器与装置，每个实验步骤提供必要的操作说明。根据探究活动的需

要。配备必要的原理讲解和拓展应用模拟。

探究实验列表

类序

实验名称软件名称功能

型号

探究声是怎样通过打鼓、蝉鸣等模拟探究声音产

1.声音的产生

产生的生条件

声怎样从发声

模拟探究声音传播的条件，演示真

2.的物体传播到声音的传播

空不能传声

远处

探究响度与什声音的响度与什么通过音叉和乒乓球模拟探究响度与

3.

么因素有关因素有关什么因素有关

探究光反射时的规通过任意调整入射角观察反射角来

4.光的反射定律

律模拟探究反射定律

平面镜成像特探究平面镜成像的任意调整物体和平面镜距离，观察

5.

点特点像的情况来探究平面镜成像特点

色光的混合与色光混合与颜料的任意调节色光的比例观看混合后的

6.

颜料的混合混合结果

通过调节物体到透镜的距离观看成

凸透镜的成像

7.凸透镜的成像规律像的情况来模拟探究凸透镜的成像

规律

规律

探

通过酒精灯给烧杯中的水加热来观

究固体融化时温固体融化时温度的

8.察海波和蜡的融化情况，并记录沸

实度的变化规律变化规律

腾时温度的变化情况

验

通过酒精灯给烧杯中的水加热来观

探究水沸腾时温度

9.水的沸腾察水沸腾的情况，并记录沸腾时温

变化的特点

度的变化情况

串联电路中电串联电路中电流的改变电流表在串联电路中位置来模

10.

流的规律规律拟探究串联电路中电流的规律

并联电路中电并联电路中电流的改变电流表在并联电路中位置来模

11.

流的规律规律拟探究并联电路中电流的规律

探究串联电路

串联电路电压的规改变电压表在串联电路中位置来模

12.电压的规律

律的探究拟探究串联电路中电压的规律

探究并联电路

并联电路电压的规改变电压表在并联电路中位置来模

13.电压的关系

律的探究拟探究并联电路中电压的规律

探究用变阻器通过组装电路和调节滑动变阻器滑

探究用变阻器改变

14.改变灯泡的亮片，模拟探究变阻器改变灯泡的亮

灯泡的亮度

度度

15.探究电阻上的探究电阻上的电流通过组装电路，调解电阻和电压，

电流跟两端电跟两端电压的关系来自主模拟探究电阻上的电流跟两

压的关系端电压的关系

同种物体的质通过边长不同的正方形铝块、天平、

探究同种物体的质

16.量和体积的关直尺等来模拟探究同种物体的质量

量和体积的关系

系和体积的关系

测量盐水和形

利用天平、量筒、烧杯等测量盐水

17.状不规则塑料密度的测量

和形状不规则塑料块的密度

块的密度

如何使用刻度模拟演示刻度尺的量程、最小刻度、

18.用刻度尺测量长度

尺零刻线并练习用刻度尺测量长度

阻力对物体运阻力对物体运动的模拟探究速度相同的小车在毛巾、

19.

动的影响影响棉布、光滑木板的运动距离

弹簧测力计的用弹簧测力计测量

20.观察量程、零点等并练习读数

使用力

摩擦力的大小通过弹簧秤、木块、不同粗糙程度

研究影响滑动摩擦

21.与什么因素有的木板模拟探究摩擦力的大小与什

力大小的因素

关么因素有关

杠杆的平衡条通过杠杆、钩码等模拟探究杠杆的

22.杠杆的平衡条件

件平衡条件

比较定滑轮和通过弹簧秤、钩码来比较定滑轮和

23.定滑轮和动滑轮

动滑轮的特点动滑轮的特点

压力的作用效

通过小桌祛码等探究压力的作用效

24.果与什么因素压力的作用效果

果与什么因素有关

有关

通过两张纸张中间空气的流动速度

流体压强与流流体压强与流速的

25.不同模拟探究流体压强与流速的关

速的关系关系

系

探究浮力大小跟哪利用玻璃杯、塑料块、弹簧秤、小

26.浮力的大小

些因素有关水桶等模拟探究浮力的大小

通过角度可调的斜面、弹簧秤、木

斜面的机械效

27.斜面的机械效率块来模拟探究斜面的机械效率的环

率

境

通过质量、速度可调的小球、木块

动能大小与什动能大小与什么因

28.来模拟探究动能大小与什么因素有

么因素有关素有关

关

重力势能大小

重力势能大小与什通过书、纸、橡皮等模拟探究重力

29.与什么因素有

么因素有关势能大小与什么因素有关

关

比较不同物质

比较不同物质吸收通过水、食用油、酒精灯等模拟探

30.吸收热量的能

热量的能力究比较不同物质吸收热量的能力

力

用常见温度计用常见温度计测量认识温度计的结构，并且通过模拟

31.

测量温度温度使用温度计来练习仪器的使用过

程。

测量物体运动测量物体运动的速通过直尺以及秒表来计算物体运动

32.

的速度度的速度。

三维仿真实验，通过天平、量筒、

测量固体的密

33.测量固体的密度烧杯、细线等仪器的使用来练习测

度

量各种不规则的固体的密度。

三维仿真实验，通过改变凸透镜的

探究凸透镜的探究凸透镜的成像

34.物距、像距、焦距来观察光屏上所

成像规律规律

成的像的变化。

利用弹簧测量钩码的重量，观察弹

弹簧测力计的弹簧测力计的制作簧伸长量与所受到的力之间的关

35.

制作和使用和使用系。通过实验理解弹簧测力计的工

作原理。

通过操作钩码来探究二力平衡的条

二力平衡的条

36.二力平衡的条件件，知道物体在什么情况下保持静

件

止或匀速直线运动状态。

通过改变滑动变阻器来观察小灯泡

测量小灯泡的测量小灯泡的电功

37.亮度的变化，根据公式测量小灯泡

电功率率

的电功率。

探究导体在磁

探究导体在磁场中

场中运动时产通过模拟导体在磁场中切割磁感线

38.运动时产生感应电

生感应电流的运动来探究感应电流产生的条件。

流的条件

条件

探究通电螺线

探究通电螺线管外通过小磁针来探究通电螺线管外部

39.管外部的磁场

部的磁场方向的磁场方向。

方向

3.5仪器学习

对初中物理常用的实验仪器进行三维展示，并提供仪器的主要用途、使用方

法或注意事项。

仪器学习

使

主

注

用

要

意

方

用

事

法

途

项

3.6问题驱动学习

根据初中物理教学需求，共提供问题驱动学习实验51个，其中每个问题驱

动学习包括问题启发、自主学习、重难点讲解、深度练习、知识拓展。

探究实验

（1）问题启发：围绕课程标准要求的重要知识点提出问题，对学习内容进

行多层次、多角度的设问。

（2）自主学习：提供虚拟学习环境，满足不同学习形态下的学习需求，帮

助学生将知识内化。

（3）重难点讲解：提供问题指导与解析功能，满足学生自主学习的需要。

（4）深度练习：提供支撑分层次应用与训练的测试工具，为学生学习成绩

的提高提供保证。

（5）知识拓展：扩展、延伸知识到课外生活实际的相关素材，培养学生获

取、分析、加工和利用信息的知识和能力。

二、初中化学虚拟实验室方案

1.概述

东师理想初中化学虚拟实验室软件秉承培养学生创新精神和实践能力的设

计理念，以学科课程标准为依据，在演示实验、探究实验智慧教育思路与方法、

最佳教学过程设计的基础上设计研发。重点解决常规实验室完成困难甚至无法完

成、成本过高、危险过大的演示实验、探究实验，以及实验原理不易理解、实验

现象不易观察等问题。

1.1初中化学虚拟实验室特点及需求分析

化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验为基础是中学化学教学最基本

的特征。义务教育阶段化学实验教学在加深学生对所学化学基础知识和基本概念

的理解，促进学生获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习科学探究的基

本方法，培养学生的科学素养，激发学生的创新潜能，发展学生科学探究能力等

方面，起着化学新课程其他内容与教学形式所不可代替的特殊作用和核心价值。

而在常规化学实验教学中，某些实验受器材、条件影响，无法上演示实验课、分

组实验课，学生科学探究能力难以培养。

对于演示实验，在实际教学中常会受限于实验条件的有限性、实验操作的熟

练性、规范性、实验现象不明显不易观察等问题；对于探究实验，主要是在探究

方案的设计、探究步骤中实施探究环境和支撑条件、探究结果的讨论等方面存在

困难，开发探究类虚拟软件来解决实验中可能存在的以上问题；对于实验器材,

主要是缺乏对实验器材使用和注意事项系统全面的介绍，对重点实验器材缺乏立

体的三维展示，对一些实验器材的内部结构缺乏了解，对一些实验器材进行部件

控制和拆卸组装的体验，对分析功能相近的一些实验器材时，同时再现这些器材

存在困难。

初中化学虚拟仿真实验室具有以下特点：

（一）科学性：组织学科专家、一线教师依照课程标准设计开发，并在实验

学校应用测试，确保科学、有效。

（二）系统性：对教材中所有演示和探究实验、探究实验等进行体系化设计

和系统开发。

（三）交互性：利用信息技术的虚拟交互特点构建演示实验环境，提供探究

实验支撑环境，满足教师演示和学生探究学习需要。

（四）仿真性:对关键重点实验能按照学科原理进行建模,实现器材的仿真，

并能按化学反应原理、规律自动生成动画；对实验器材进行三维建模，并能根据

参数设置进行可控性仿真操作。

（五）智能性：根据使用者的设置和化学反应原理自动计算相应的变量，模

拟真实情境，供学生自主探究学习，探索化学反应现象和反应规律。

1.2初中化学虚拟实验室总体功能说明

初中化学虚拟仿真实验室的内容完全符合新课程标准以的要求。针对初中化

学教学内容，提供演示实验、探究实验、仪器学习、问题驱动学习，通过集成环

境将四个部分有机集成。能够构建虚拟实验环境以及问题驱动式学习环境，为化

学演示实验、探究实验和问题驱动式学习提供有效支持。能够满足教师实验教学、

教师引导学生探究式学习、学生自主探究式学习等多种教学模式的需要。为教师

和学生提供了一个界面友好、科学准确、内容丰富的实验操作平台。

作为常规实验室的补充和提高，本虚拟仿真实验室软件可系统了解初中化学

实验室中的常用实验器材;可以对演示实验提供规范的操作规程，包括分步演示、

连续演示和虚拟操作，其中分步演示可方便教师在课堂教学进行展示和讲解，连

续演示帮助教师在备课时了解实验的规范操作步骤，虚拟操作为师生提供仿真的

演示环境；每个探究实验为学生提供真正动手探究前的仿真实验或者学生在探究

过程中的研究工具，在探究后可帮助学生再现探究过程，让探究实验过程更加生

动，成为师生探究实验过程中有用的工具；每个问题驱动式学习课题有效的将问

题，自主学习，重难点讲解，深度练习，拓展等几个环节通过问题驱动的方式联

系在一起，提供学生自主学习过程中所需要的核心问题，支撑环境，以及适当的

练习，让学生可以自主的进行探究性学习，将所学知识消化吸收，归纳总结。

2.软件总体架构

初中化学虚拟仿真实验室的整体架构主要分为三层：数据层，业务层和应用

层。

应用层----用户界面

演示实验探究实验仪器学习问题驱动学习

业务层一一核心逻辑

三维实验场三维仪器显资源调度

景创建示与控制策略

数据层一一资源数据

实验仪器问题驱动学

纹理资源声音资源演示实验库探究实验库

模型文件习资源库

（1）数据层

数据层为虚拟仿真实验室提供了所需的基础资源数据，包括实验仪器的模型

文件、模型纹理资源、声音资源、演示实验库、探究实验库和问题驱动学习资源

库。

(2)业务层

业务层处理虚拟实验室的核心逻辑，包括三维实验场景的创建、三维仪器的

显示与控制，以及实验资源调度策略，为应用层提供业务逻辑支持。

(3)应用层

应用层面向用户，以数据层和业务层为基础，为用户提供演示实验、探究实

验、仪器学习和问题驱动学习等内容。

3.软件功能设计

初中化学虚拟仿真实验室以三维虚拟实验室场景呈现，虚拟场景中有学生实

验台、教师实验台、黑板、仪器柜等基础设施，用户可以从各个视角观察实验室

环境，也可以进入到任一模块中进行学习，虚拟仿真实验室软件主要包括演示实

验、探究实验、仪器学习和问题驱动学习四个模块。

初中化学虚拟

仿真实验室

问

题

演

探

仪

驱

示

究

器

动

实

实

学

验

验

习

学

习

3.1演示实验

实验内容完全符合新课程标准的要求。

演示实验虚拟成品软件包括科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、

物质的化学变化、化学与社会发展五部分。

科学探究部覆盖了药品的取用、加热、配制一定溶质质量分数的溶液等基本

实验技能模块，实验数量13个；

身边的化学物质部分覆盖了我们周围的空气、碳和碳的氧化物、自然界的水

等模块，实验数量33个；

物质构成的奥秘部分覆盖了微粒构成物质模块，实验数量4个；

物质的化学变化部分覆盖了物理变化和化学变化模块，实验数量13个；

化学与社会发展部分实验数量6个。

其中每个演示实验包括实验介绍、实验仪器、操作演示、虚拟操作。

演示实验

实

实

操虚

验

验

作拟

介

仪

演操

绍

器

示作

(1)实验介绍

提供实验的目的、原理等介绍。

(2)实验仪器

对实验中所涉及的主要仪器进行展示，并提供主要用途、使用方法及注意事

项等。

(3)操作演示

以动画形式演示规范的实验操作步骤，分为分步演示和连续演示，演示步骤

可控。实验前通过生动形象的演示使学生迅速、准确地把握实验的内涵，减少实

验操作的盲目性。

(4)虚拟操作

以动画形式提供虚拟实验操作环境。可以按照实验原理自主操作仪器与药品

完成实验过程，每个实验步骤配有相应的操作说明。

演示实验列表

类型序号软件名称功能

通过动画模拟展示扇闻气体的方法，及规

1.闻气体的正确操作范了实验操作过程，又避免了有毒气体进

入到鼻孔中。

通过动画模拟，帮助学生进一步掌握固体

密度较大的块状固体药品即块状固体和金属颗粒的取用方法，

2.

和金属颗粒的取用并在今后的实验中逐渐形成良好的操作

习惯。

模拟了粉末状固体的取用方法，即"一斜、

粉末状固体二送、三直立”。另外模拟用折叠好的纸

3.

的取用槽将较多的粉末状固体一次送到试管底

部。

液体药品模拟了从试剂瓶向试管及烧杯中导入液

4.

的取用体的正确操作方法。

液体药品动画主要展示了使用量筒量取液体药品

5.

的量取的规范操作。

6.滴管的使用模拟了滴管的正确使用方法。

科学探

动画重点演示了正确使用酒精灯的方法

究7.酒精灯的使用

以及，模拟错误操作所带来的后果。

以实验洗涤试管和量筒为例模拟了洗涤

8.常用仪器的洗涤

仪器的方法和标准。

模拟了把玻璃管插入带孔橡胶塞、连接玻

装置的连接与气密性

9.璃管和胶皮管、在容器口塞橡胶塞、检查

检验

装置的气密性的实验操作。

该软件模拟了氯化钠溶液配制过程，为使

一定溶质质量分数的

10.用者在进行真实实验前提供了指导与训

氯化钠溶液的配制

练环境。

配制三种不同浓度的模拟了配制不同浓度的硫酸铜溶液的过

11.

硫酸铜溶液程。

配制两种不同浓度的

12.模拟配制不同浓度的氯化钠溶液的过程。

氯化钠溶液

模拟了用pH试纸测定稀硫酸、稀盐酸、

用pH试纸测定溶液

13.氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液pH值的方

的酸碱性

法，学会正确使用pH试纸。

模拟了实验室测定空气中氧气含量的方

1.测定空气里氧气含量

法。

模拟了硫在氧气中的燃烧过程，及硫在氧

身边的2.硫在氧气中的燃烧气中燃烧的操作方法，观察比较硫在空气

化学物中和氧气中燃烧现象的不同。

质模拟了木炭在氧气中的燃烧过程及木炭

3.木炭在氧气中的燃烧在氧气中燃烧的操作方法，观察比较木炭

在空气中和氧气中燃烧现象的不同。

模拟了铁丝在氧气中的燃烧过程及铁丝

4.铁丝在氧气中的燃烧在氧气中燃烧的操作方法，观察比较铁丝

在空气中和氧气中燃烧现象的不同。

从三维视角模拟了实验室制取氧气的过

氧气的实验室制取与

5.程及其性质，为使用者在进行真实实验前

性质

提供了指导与训练环境。

加热高镒酸钾制取氧模拟实验室用分解高镒酸钾制取氧气的

6.

气操作过程和方法。

模拟了演示检验氧气的方法，即观察比较

7.氧气的检验

带火星的木条的复燃现象。

模拟演示了硬水、软水的鉴别方法，即把

等量的肥皂水分别滴加到盛有等量硬水

8.硬水、软水的鉴别

与软水的烧杯中，搅拌，观察两杯中产生

泡沫的情况。

模拟了实验室制取蒸储