Seit den 1990er Jahren betont die Kultusministerkonferenz die Bedeutung und den Stellenwert von Medienbildung und Mediennutzung in der Schule. Zuletzt wurde dies 2017 im Strategiepapier "Bildung in der digitalen Welt" hervorgehoben. Digitale Medien und die Möglichkeiten, die sie für das Lehren und Lernen bieten, wurden verstärkt in den Fokus gerückt. Digitale Lernumgebungen sollen entsprechend der curricularen Vorgaben in den Unterricht integriert werden.

Ein zentrales Konzept der Chemie ist die Struktur der Materie. Im Unterricht wird es spiralcurricular, beginnend meist in den Klassenstufen 6 und 7, anhand des Daltonschen Atommodells unterrichtet, bevor dieses in den Klassenstufen 9 und 10 zu einem differenzierten Atommodell (bspw. das Bohrsche Atommodell) erweitert wird. Aufgrund des hohen Abstraktionsniveaus und des Mangels an geeigneten Experimenten zur Erarbeitung zentraler Aspekte des Konzepts eignet es sich besonders für die Integration in eine digitale Lernumgebung. Für dieses Promotionsprojekt wurde im Austausch mit Lehrkräften und Didaktikern eine digitale Lernumgebung zur Einführung des Bohrschen Atommodells, basierend auf dem Kerncurriculum Chemie für das Gymnasium in Niedersachsen, entwickelt. In mehreren Bausteinen können Schüler:innen gemeinsam im Unterricht mit ihrer Lehrkraft, oder auch selbstständig, die schrittweise Entwicklung ausgehend vom Daltonschen Atommodell bis zum Energiestufenmodell des Atoms erarbeiten. Dazu wurden verschiedene Materialen entwickelt und eingebunden. Die Einheit wurde im Herbst 2020 im Präsenzunterricht und im Frühjahr 2021 im Distanzunterricht eingesetzt und evaluiert. Mit einem Mixed-Methods-Ansatz wurden quantitative und qualitative Daten erhoben.