新课程改革强调要让学生在不断参与实践活动的过程中增强自身的科学探究与创新意识,指出应在教学中建立以实验为基础的相关探究活动,通过探究实验和交流讨论来引导学生学习生物学知识,进而促进学生科学探究能力的发展。新世纪以来,教学中开始逐渐出现以实验为主的科学探究活动,取得了相应的成果并总结了一定的经验,但是真正落实起来也存在着一定的问题。随着计算机网络技术和虚拟现实技术的不断发展,越来越多的教育者开始考虑将先进技术与实际教育教学相结合,因此作为先进技术代表之一的桌面虚拟现实开始以其独特的优势被运用到实际的实验教学过程当中。尤其是近几年,该种技术在理化生等学科中有着越来越广泛的应用,推动了实验教学的发展,弥补了传统教学的不同,有着极为广泛的教育前景。基于此,本研究以学生的科学探究能力发展为基础,在桌面虚拟现实平台的支撑下,构建支持科学探究能力发展的教学模式、进行教学设计并应用于实际教学过程。主要研究包括现状研究以概念界定、模式构建、教学设计、实验实施与检验等几个方面。首先以桌面虚拟现实、科学探究能力等为关键词进行文献搜索,了解有关虚拟技术支持教学以及科学探究能力的研究现状,结合已有研究和本研究的需求对核心概念进行界定,进而确定能力组成要素。其次根据科学探究能力发展的要求构建了包括情境导入、科学探究和总结提高三个阶段的桌面虚拟现实支持科学探究能力发展的教学模式,为教学过程的设计提供指导。再次对教学现状、教学内容、学习者等进行分析,选取恰当的实验平台,并根据构建的教学模式进行教学目标、教学过程以及教学评价的设计,为教学实验的进行奠定基础与支撑。最后根据教学设计进行实验验证,选取济南市商河县某中学的初一年级两个水平相似班级的学生为研究对象,分别采用传统教学模式以及桌面虚拟现实支持科学探究能力发展的教学模式进行教学,在教学前后分别对学生进行能力以及态度的前测和后测,并通过工作单和测试题的方式了解学生的整体变化。研究表明对于初一学生来说,在桌面虚拟现实平台的支撑下,开展生物探究性实验教学,能够有效的激发学生学习生物学以及进行实验探究的兴趣,提高学生的探究意识并促进了其科学探究能力的发展。在教育教学方面,为学生科学探究能力的发展以及在仿真环境下的教学探索出新的途径与方法,有效的提高生物学科教学的质量,为未来的实践教学提供了基础与新方向,促进新课程改革要求的进一步落实。