Mit der Entwicklung von Webinhalten kamen in den späten 90er Jahren bestimmte Technologien auf, die eine Virtualisierung erlaubten, was heute ein Schlüsselelement beim Unterrichten von naturwissenschaftlichen Fächern ist. Auf internationaler Ebene war die akademische Welt die Erste, die Websites erstellte, die molekulare und atomare Modelle, physikalische Experimente, Zellen und andere lebende Organismen in einer interaktiven und visuell ansprechenden Form verwendete.

Virtualisierung aus den 80ern; Charakterbasierte Darstellung eines Atomorbitals (Quelle: Kappenberg, 1988, p. 195)

 

 

TDie spektakulärsten Ergebnisse der Virtualisierung erlebt man beim Lernen über die Mikrowelt. Obwohl wir bereits in der Lage sind, mittels eines Rastertunnelmikroskopes Moleküle mehr oder weniger zu fotografieren, ist es immer noch extrem wichtig, Modelle zu verwenden. Bei chemischem und biologischem Modellieren kann man die Modelle mittels Chime (http://www.symyx.com/) plug-in meistens basierend auf Java Jmol und VRML (Virtual Reality Markup Language) darstellen.

 

Im letzten Jahrzehnt war Chime aufgrund seiner universellen Funktionen und einfachen Handhabung auch die beliebteste Modellier – Anwendung. Chime unterstützt eine riesige Anzahl von chemischen Dateiformaten, und kann diese auf Websites visuell darstellen.

 

Jmol ist ein auf Java basierendes Tool, welches die chemikalische Struktur in 3D darzustellen vermag (Moleküle, Raster, atomare und molekulare Orbitale, komplexe Biomoleküle). Aufgrund seines Designs als Open Source wird es von der Internet Community ständig weiterentwickelt, und eine steigende Anzahl von Inhalts- und Sozialcommunities werden dafür gegründet. Einer der Vorteile von Jmol ist, dass es den Informationsinhalt des Modells verwendet. Daher ist das Pop – up Menü umso detaillierter, je mehr Informationen in der strukturellen Datei enthalten sind.

 

 

 

Mittels VRML kann man interaktive 3D Strukturen, die Welten genannt werden, kreieren. Diese Technologie wird hauptsächlich dazu verwendet, um Moleküle zu visualisieren, aber es wurden auch schon Modelle gebaut, die Instrumente und Ausrüstung darstellen.

Eine zusätzliche Option ist das Erstellen dreidimensionaler Umgebungen, wie zb ein Chemielabor. Diese Lösung ist jedoch sehr teuer, und  nur wenige Länder haben versucht, sie anzuwenden, hauptsächlich als Teil von Fernlernprozessen (Dalgarno, Bishop, Adlong, Bedgood Jr., 2009).

Virtuelle Lehrumfelder (zb. Second Life) bieten eine ständig steigende Anzahl an Möglichkeiten, Informationen Schüler/StudentInnen zugänglich zu machen, zu denen sie physisch keinen Zugang haben,  und die schwer zu lernen sind.