WIRTUALIZACJA W NAUCZANIU

Wraz z rozwojem treści internetowych, pod koniec lat 90-ych pojawiły się pewne technologie, które umożliwiły wirtualizację, kluczowy element w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych. Na poziomie międzynarodowym, sfera akademicka jako pierwsza tworzyła strony internetowe wykorzystując modele atomów i molekuł, eksperymentów fizycznych, komórek i innych organizmów żywych w formie interaktywnej i atrakcyjnej wizualnie. 

 

Wirtualizacja z 1980s: wyświetlacz znakowy orbitalu atomowego (źródło: Kappenberg, 1988, p. 195)

 

 

 Najbardziej spektakularne wyniki wirtualizacji odnoszą się do nauki o mikroświecie. Mimo że teraz jesteśmy w stanie mniej więcej sfotografować cząsteczki przy użyciu skaningowego tunelowego mikroskopu, korzystanie z modeli jest nadal bardzo istotne. W modelowaniu chemicznym i biologicznym, zazwyczaj można wyświetlać swoje modele za pomocą wtyczki Chime (http://www.symyx.com/) najczęściej używanej z Java Jmol i VRML (Virtual RealityMarkup Language)

Chime jest najbardziej popularną aplikacją ostatniej dekady do tworzenia modeli ze względu na uniwersalność funkcji i proste stosowanie. Chime obsługuje ogromnąilość formatów plików chemicznych i można wizualizować je na stronach internetowych.

 

 

Modelcząsteczki z odtwarzaczaChime

Jmol jest narzędziem opartym na Java przeznaczonym do wizualizacji  struktur chemicznychw 3D (cząsteczki, siatki, orbitale atomowe i molekularne, złożone biocząsteczki). Ze względu na jego otwartą konstrukcję źródłową, jest stale rozwijany przez społeczność internetową, i coraz większailość treści orazśrodowisk społecznych przyczynia się do tego. Jedną z zalet Jmoljest to, że wykorzystuje on informacje zawarte w modelu. W rezultacie, im więcej informacji strukturalnych zawiera plik, tym bardziej szczegółowe jest menu podręczne.

 

Pomiar kąta wiązania na modelyJmol

 

Korzystając z VRML można tworzyć w 3D interaktywne struktury zwane światami. Ta technologia jest używana przede wszystkim do wizualizacji cząsteczek, ale są także budowane modele, które pokazują instrumenty i urządzenia.

Dodatkową opcją jest budowanie środowisk w 3D takich jak laboratorium chemiczne. Rozwiązanie to jest bardzo kosztowne i tylko kilka krajów próbowało korzystać z niego głównie jako elementu nauki na odległość (Dalgarno, Bishop, Adlong, Bedgood Jr, 2009)

Wirtualne środowiska nauczania (np. Second Life) oferują coraz większe możliwości dostępu do informacji dla uczniów, które w innym wypadku byłyby  fizycznie niedostępne i trudne do opanowania.

 

Model cząsteczki w formacie VRML