实验是中学物理教育中的一个重要教学环节,传统的中学物理实验教学模式受时间、场地、设备条件的限制,学生缺乏自主创新、实验教学地位重视不足,实验教学中缺乏交互性的教学资源。从当前新课程标准的建立与教学改革趋势来看,基于计算机的虚拟实验教学是一个重要的发展方向。相比于传统实验教学模式,虚拟实验缓解了实验经费的不足,避免真实操作所带来的危险,彻底打破空间、时间和设备条件的限制,同时可以加强学生自主实验创新能力的培养。本文应用了计算机三维图形处理技术,结合当代教育理论,提出了一种新的中学物理实验教学模式与方法。应用了分布式认知理论、情境学习理论、建构主义理论三大理论,分别从虚拟实验建构的认知框架,情境的氛围,学习者主体原则等方面结合虚拟实验技术,对计算机三维实验内容进行了进行心理学上的重新建构,创建了中学物理虚拟实验的两级式整体结构,即一级教学实验的功能结构和演示学习模块,二级扩展实验的功能结构;并采用了EML教育建模语言将教学内容与功能结构抽象为具体实践中的教育模型。在比较研究国内外虚拟现实的几大主流技术基础之上,采用了3DMAX构建3D模型和实验场景,运用VIRTOOLS进行数据处理,交互控制,对所设计的教育模型进行了开发与实现,具体实例演示了中学物理虚拟实验的教学操作过程,充分体现了自主学习、智能交互、趣味吸引的特点。