Molecular Workbench
Molecular Workbench (MW) ist eine Java-Software, die das Erstellen von visuellen, interaktiven Computer-Experimenten für das Lehren und Lernen der Naturwissenschaften ermöglicht. Es handelt sich dabei um ein Open-Source-Projekt, dass von dem Concorde-Consortium getragen wird, welches eine amerikanische Non-Profit-Organisation ist, die Open-Source-Bildungs-Technologien entwickelt und kostenlos für Schüler, Lehrer und Schulen anbietet.
Molecular Workbench ermöglicht nicht nur die Simulation von Vorgängen auf Teilchenbasis. Es beinhaltet auch ein Autorensystem für die Erstellung von interaktiven Lernumgebungen. Erst vor kurzem hat Google dem Projekt 2.5 Millionen Dollar gespendet, damit MW die Erstellung von HTML5-Simulationen ermöglicht. Erste Ergebnisse sind auf dieser Seite zu sehen, wo es Links zu Simulationen gibt, die auch auf Tablets und Handy darstellbar sein sollten.
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Download und Installation
Homepage mit Link zur Installation per Webstart. Es gibt auch eine Möglichkeit Molecular Workbench Offline zu installieren. Im gezippten Paket sind auch auch alle Demo-Dateien enthalten.
- Leider gibt das Programm Molecular Workbench bisher nicht in Deutsch. Grund dafür ist, dass sich noch kein Freiwilliger für eine Übersetzung gemeldet hat. Beim Hauptentwickler Charles Xie kann man sich aber bei Interesse und ausreichend Zeit eine Datei mit den zu übersetzenden Ausdrücken zuschicken lassen.
Allgemeiner Aufbau
Nach dem Start erscheint MW zunächst einmal wie ein Browser mit den typischen Naivgationsknöpfen. Mit dem Unterschied alelrdings, dass eine Datei mit der Endung CML aufgegrufen wird. Dabei handelt es sich um einen Datei-Typ der Art "Chemical Markup Language". Mehr dazu siehe Formate von Chemie-Dateien.
Auf dieser Startseite wird auf schon vorhandenes Material verwiesen, dass nicht unbedingt übersichtlich und dann noch in Englisch präsentiert wird. Gute Englisch-Kenntnisse, speziell zu den chemischen Fachbegriffen, erleichtern die Orientierung sicherlich.
Jeder verlinkte Seite kann bearbeitet werden. Dazu muss man per Werkzeug-Icon in den Editier-Modus wechseln wodurch die Navigations- zu einer Werkzeug-Leiste wird. Dann hat man eine Art visueller HTML-Editor. Eine Seite kann neben Fließtext auch verschiedene Bereiche enthalten. Das können in sich geschlossene HTML-Boxen sein, Simulations-Container, virtuelle Messgeräte, Darstellung von Werten in Diagrammen, Bedienung-Elemente, die typischen JavaScript-Formular-Elemente, interaktive Fragen wie Multiple-Choice und Bilder-Fragen die mit Screenshots beantwortet werden können und natürlich auch verschiedene Medientypen (Bilder, Filme, andere Applets, usw.).
Simulationsmöglichkeiten
Die Simulation geschieht in verschiedenen Simulationscontainer, wobei teilweise schon vorhandene Open-Source-Software genutzt wird. So wird für die Darstellung von 3D-Molekül-Modellen Jmol verwendet.
Laut Homepage gibt es folgende Arten von Simulationscontainer:
- Kontiuumsmechanik(?) zum Beispiel Wärmeübertragung und Stromleitfähigkeit
- Klassische Mechanik
- Simulation von mittelgroße Teilchen, wie Moleküle
- Simulation auf Atomebene
- Simulation auf Subatomarer Ebene
Die Simulations-Container werden wie Bilder eingefügt, ihre Größe kann jederzeit nachträglich geändert werden.
Interaktivität
...
Dabei können die Simulationen manipuliert, Ergebnisse "fotografiert" und Abfragen erstellt werden. Fertige Dateien können auf dem Server zur Verfügung gestellt werden und von dort von den Schülern genutzt werden. Auf der Homepage gibt es außerdem zahlreiche fertige Unterrichsmaterialien, allerdings überwiegend nicht in Deutsch.
Anleitungsvideos
Zwei Videos geben eine sehr kurze Einführung in das Programm:
