1.项目背景
信息技术是当今世界创新速度最快、通用性最广、渗透力最强的高技术之一，信息化是对人类生产生活方式影响最为深刻、对世界文明影响最为深远的大趋势之一。 新世纪以来，还没有一项技术像信息技术这样，对全人类产生如此广泛而快速的影响。工业革命已经200多年，但世界上还有相当多地区没有实现工业化，而互联网问世只有20年，就已经迅速覆盖全球。
当前，信息技术继续朝着数字化、集成化、智能化、网络化方向发展，信息技术革命与产业变革同时并发，历史性地聚集到一起，深刻改变着人们工作生活方式和国际政治经济军事格局。
信息化带动了制造业革命，智能制造、绿制造正在改变制造业的模式，引领着全球产业发
展的新方向。信息化催生了新的商业模式，使技术、网络、应用、服务深度融合，衍生更多类型的生产生活服务业态，形成更加旺盛的消费和投资需求。信息化缩短了知识创新和技术转化的周期，有效促进学科交叉融合，实现全球研发、全球生产、全球配置，使知识的生产、应用、传播呈现出空前的速度和规模。
信息化改变了人类认知和社会交往方式，即时通讯、网上购物、远程医疗、视频点播丰富了人们的生活。信息化加快了全球化进程，使全球化更加广泛、迅速、深入，人类同住地球村变成现实。信息化正在为人类开辟新的发展空间——“虚拟空间”，现实空间与虚拟空间的互联互通，极大拓展了人类的生存视野，数字化生存、虚拟世界成为人们生活不可或缺的部分。
当前，无论是发达国家还是发展中国家，都在着手布局信息化，力图抢占未来发展的战略制高点。信息化能力已经成为衡量一个国家或地区综合实力的重要标志。谁在信息化潮流中落伍，谁就会被时代所淘汰。
教育信息化正是在全球信息化的大背景下产生的，信息技术的全面渗透深刻影响着教育理念、模式和走向，教育发展必须适应信息化时代的特征。在教育大国向教育强国迈进的进程中，加快教育信息化既是事关教育全局的战略选择，也是破解教育热点难点问题的紧迫任务。
** 现代教育技术发展
随着计算机技术、多媒体技术、通讯网络技术等信息技术的高速发展，现代教育技术的手段有了本质的飞跃。如果在实验教学中恰当地运用现代教育技术，利用计算机等现代教育技术的仿真、模拟功能，则可以变抽象为具体，使静态内容动态化，逼真地模拟实验时实验过程中宏观变化中的微观过程，变微观为直观，让学生观察、体验、感受事物发展过程中的微观现象，同时，利用现代教育技术手段，还具有可重复性，能够把实验教学中难以描述、难以突破的难点、重点、生动形象地表现出来，激发学生学习的兴趣，调动学生的学习积极性，强化学生对实验学知识的记忆和理解。
现代教育技术引入实验教学，能促进实验教学手段和方式的变革，现代教育技术的运用和实验教学的有机结合相互补充，相得益彰，使实验教学得到最大程度的优化，充分体现学生的主体地位，成为知识的建构者，使学生有效地掌握知识和技能，改变学生学习的方法和过程，影响学生的情感态度价值观，从而培养学生的能力、发展学生的智力。
** 虚拟现实（VR）技术发展和应用
虚拟现实技术是在20世纪末兴起的综合性信息技术，作为一项尖端科技，虚拟现实融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多个信息技术分支，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。虚拟现实生成的视觉环境是立体的、音效是立体的、人机交互式和谐友好的，改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动地通过鼠标、键盘进行交互的现状。
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虚拟现实技术特点：
1）临场感：用户感觉到沉浸在浏览器中所呈现的虚拟环境中。
2）多感知性：用户能以视觉、听觉等多种形式感知信息。
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3)交互性：用户能以接近自然的习惯，用常规的输入输出设备对虚拟环境中的物体或场景进行操作和得到反馈。
4)真实性：虚拟环境中的物体运动接近符合物理定律。
5)高效率：虚拟环境中三维空间的建立和显示不过分依赖客户机的硬件性能并可实时渲染，所需传输的数据量小且可流式传输。
虚拟现实技术的作用：
1）知识学习。
在教学中，学生对VR技术所表达的教学内容进行交互，从而学习相关的知识。采用VR技术表达教学内容可以使学生观察到在现实生活中不能或不易观察到的现象或事物，并提供了极为自然的理想观察模式。
2）激发创造。
通过VR技术可将学生在学习过程中产生的假设进行虚拟，呈现相应的结果或效果。这样有力于激发学生的创造性思维，进行主动的探索性学习，培养学生的创造能力。
3）虚拟实验。
采用VR技术可以将合适的实验在虚拟实验室中表达出来，并由学生在这些虚拟实验室中完成实验。这样可以完成不易观察的、有危险的或费用高的实验，提高教学中实验课的效率。
4）技能培训。
由于VR技术可实现在逼真的虚拟环境中以自然的方式进行交互，所以它非常适于进行技能培训，使学习者在接近真实的环境中更易于掌握相应的技能。虽然目前用普通输入输出设备不易实现直接的反馈，但可实现在虚拟环境中进行有关三维空间位置、变形、时间顺序、颜纹理及音视频等方面的交互，从而可进行与这些内容相关的技能培训。
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** 中学实验教学遇到的一些问题
目前中学实验教学主要是指物理、化学、生物学科的实验教学，理、化、生学科是三门以实验为基础的学科，一般说来，我们可以通过现实实验室中的实验教学来帮助学生了解实验的现象，掌握实验的规律及事物发展变化的过程。
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但在实验教学实践中经常遇到一些问题：
1）传统实验的预习与复习较难展开，课外无法复制实验室环境，依靠想象预习、复习效果不理想，效率过低；
钢水温度2）传统理化生教学与实验教学传递渠道单一，互动性不强：传统数教学模式大多是教师先把理化生教学与实验教学中的定理和实验步骤详细地安排好，甚至连结论也预先告知学生，然后由老师讲解动手做），学生看，内容枯燥，形式单一，不能形成互动和调动学生主动参与的积极性；
3）反应抽象的理论及定理，宏观、微观、危险的种种实验，传统理化生教学与实验教学没有有效的辅助工具和仿真环境，难以讲解和表现，例如理化生的各种抽象的定理、公式及规律、化学学科的危险实验、物理学科中无法有效地表现出声波、电场的性质、万有引力作用、牛顿第一定律等一些抽象的规律、原理，老师讲解起来非常困难，学生也难以理解；
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