يعد التعليم الإلكتروني (E-Learning) هو المظلة التي تقع تحتها تطبيقات الواقع الافتراضي التعليمية مثل: الصفوف الالكترونية الذكية (Smart Classes)، الفصول الافتراضية (Virtual classes)، المحاكاة الحاسوبية (Computer Simulation)، و المعامل الافتراضية (Virtual Labs).
وهذه التطبيقات تتقاطع وتتشابه إلى حد كبير في الخدمات التي تقدمها وفي مكوناتها المادية (Hardware) والبرمجية (Software)، و المعامل الافتراضية هي إحدى ركائز التعليم الإلكتروني في المجال العملي والتطبيقي وإحدى ثمار دمج التقنية في مجال العلوم .
تعد المعامل الافتراضية وسيلة تعليمية مهمة وخاصة في الدول المتقدمة لما تساهم به في نهضة العملية التعليمية وتنمية مهارات الطالب ومساعدته على تصور الكثير من المفاهيم التي يصعب عليه أن يتخيلها وبالتالي يكون لها دور في زيادة التحصيل الدراسي للمواد العلمية.
فالمختبر الافتراضي يمكن الطلاب من إبقاء أثر التعلم نتيجة لتفاعلهم مع التجربة المعملية باستخدام عناصر من الوسائط المتعددة في المختبر الافتراضي كالأشكال ثلاثية الأبعاد لحركة جزئيات التفاعل والعناصر والصور، وأيضا الرسوم البيانية التي من خلالها يلاحظ الطالب حركة الجزيئات ودرجة الحرارة والضغط وغيرها، حيث أنها تساهم في تنمية الأداء المهاري لدى الطلاب، بالإضافة إلى أن المختبر الافتراضي يسعى إلى مراعاة الفروق الفردية بين الطلاب من خلال جعل الطالب يقوم بأداء المهارة أكثر من مرة حسب سرعته واستيعابه للتعلم، حتى يتمكن من أدائها على الوجه المطلوب.
وعلى سبيل المثال فلقد توصلت نتائج بحث اسيكسوي( (Asıksoy )(2007 بأن تجارب المختبرات الافتراضية لها تثير إيجابي على اتجاهات الطلاب في مادة الفيزياء والتي هي أصعب المواد العلمية ، كما تساعد على تنمية التحصيل الدراسي لدى الطلاب في مادة الفيزياء أيضا.
وقد توصلت النتائج أيضا إلى نجاح أثر المعامل الافتراضية وكفاءتها وقدرتها على توصيل المعلومات بشكل دقيق كما تدل على وجود الإنتاج والمحتوى والإخراج الفني وأسلوب العرض ومراعاتها لخصائص ومواصفات البرامج التعليمية الجيدة.
كما أن استخدامه في تدريس الفيزياء يوفر فرصة أمام الطلاب للحصول على أكبر قدر ممكن من الأمثلة التوضيحية لشرح المعلومات وفهمها، بالإضافة للحصول على عدد أكبر من التمارين والمسائل النظرية والقوانين العلمية بجهد ووقت أقل وذلك في حين أن استخدام طرق التدريس في المعامل المدرسية لا يمكن أن يوفر للطلاب هذا الكم المميز وذلك لضيق وقت الحصة الصفية.
و يمكن التأكيد في الختام أن المختبر الافتراضي بديل ممتاز عن المختبر المدرسي لما له من دور مهم في رفع مستوى التحصيل الدراسي للمواد العلمية وذلك في مهارات التفكير العليا مثل التحليل، والتركيب، والتقويم.
كما يساعد الطلاب على إدراك المفاهيم العلمية بشكل أعمق وبالتالي يحفزهم على التفكير الابداعي و تنمية الأداء المهاري لدى الطلاب، وله أيضا مميزات تفريد التعليم وضبط المتعلم لعملية التعلم والتعلم المستمر وبالتالي زيادة الثقة بالنفس لدى الطلاب.
