3D-Molekül-Viewer mit JMOL (Java)

http://melt.fwu.de/melt.php?idnr=AT.CONTAKE.18664

1. Moleküle im 3D-Viewer im Unterricht einsetzen Molekülmodelle werden im Unterricht in der organischen Chemie notwendig, wenn Schülerinnen und Schülern eine räumliche Vorstellung vom Molekülbau vermittelt werden soll. Dies kann ideal über Molekülbaukästen erfolgen. Jede Schülerin und jeder Schüler baut damit selbstständig 3D-Modelle auf und entwickelt damit ein Verständnis für die räumliche Organisation der Atome im Molekül.Im Unterrichtsgespräch wird der Aufbau in Bezug auf die äußere und innere Struktur der Moleküle verbalisiert. Die übliche Verfahrenweise, durch das Hochhalten einzelner Modelle das konkrete Objekt mit entsprechenden Begriffe zu verknüpfen, wird dem konkrenten Molekül aufgrund der geringen Größe nicht gerecht.Eine Projektion eines Molekülmodells bringt das Objektt für alle Schülerinnen und Schüler stärker im Unterrichtsgespräch in den Focus (visuell und kognitiv). Die präsentierten Moleküle lassen sich in drei Dimensionen mit der Maus drehen und in der Darstellung manipulieren. Die Moleküle werden nach dem Laden zunächst im Kugelstäbchen-Modell angezeigt. Über die Menüleiste (rechts oder unten) lässt sich das Molekül zunehmend ein ein komplett ausgefülltes Raummodell (Kalotten-Modell) umwandelt oder auch nur als Draht-Modell darstellen.Damit wird den Schülerinnen und Schülern bewusst, dass Moleküle nicht einfach nur aus kleinen Kugeln und Stäbchen (als Abstandshalter), sondern aus nebeneinander liegenden, sich durchdringenden Atomen (Kalotten) bestehen und dadurch eine charakteristische Moleküloberfläche erhalten. Das Abheben von den zweidimentionalen Strukturformeln an der Tafel hin zu charakteristischen Oberflächen in der Projektion bildet eine potentielle Grundlage sowohl für das Verständnis chemischer Reaktionen (z.B. Exposition funktioneller Gruppen, Polarisierungen/ Landungsverteilungen in Molekülen) oder als auch für biologisch-physiologische Vorgänge im Zellgeschehen (z.B. enzymtische Reaktionen, membrangebundene Reaktionen, Rezeptorbindungen, hydrophile oder lipophile Eigenschaften, u.a.) oder im gesamten Organismus (z.B. Hormonwirkungen an Zielorganen, Antigen-Antikörperreaktionen u.a.). 2. Verschiedene Viewertypen - abhängig von der Unterrichtsintention Es sind 4 verschiedene Viewer-Typen aufgebaut:1. Viewer Ia mit einer quadratischen Präsentationsfläche und rechts positioniertem Menü,2. Viewer Ib mit einer rechteckig horizontalen Präsentationsfläche für lineare Moleküle,3. Viewer 1c mit zwei übereinander liegenden Präsentationsflächen zum Molekülvergleich,4. Viewer Id mit zwei nebeneinander liegenden PräsentationsflächenVon der Seite ’Flash-Folien’ [->Chemiethemen ->Flash-Folien] aus werden die Viewer im Vollbildmodus geöffnet, um für die Darstellung den größt möglichen Platz bereitzustellen. Die Viewer sind für Präsentationenen mit 1024 * 768 Pixel angepasst. Bei kleinerer Bildschirmauflösung fehlen Bereiche. Innerhalb eines Viewers lässt auf einen anderen Typ umschalten (Symbole in der Kopfleiste). Dabei müssen allerdings die gewünschen Formeln erneut aufgerufen werden.Testen Sie die bereitgestellten Funktionen. Zum Verschieben, Vergrößern und Verkleinern mit der Maus sind jeweils unten auf der Webseite kurze Anleitungen erfasst. Zusätzlich können Sie verschiedene weitere Manipulationen an den Molekülen über das jmol-Kontext-Menü aktivieren. Dazu betätigen Sie im Molekülbereich einfach die rechte Maustaste. 3. Stoffauswahl Die auf der Homepage abgelegten Moleküle-Dateien werden kontinuierlich ergängzt. In absehbarer Zeit werden die Viewer Molekülpool auch zum Download bereitstehen. Bitte haben Sie noch etwas Geduld.

Bildungsebene:

Primarstufe

Lernressourcentyp:

Arbeitsmaterial

Lizenz:

Keine Angabe

freie Schlagwörter:

Java

Sprache:

Deutsch

Themenbereich:

Schule; mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer; Chemie; Überblick, Allgemeines; Fachmedien, Software

Geeignet für:

Lehrer