1. Χρήση του μικροελεγκτή Arduino
για τη διδασκαλία της
περιεκτικότητας
στη Χημεία Γυμνασίου
Παπαδημητρόπουλος Νικόλαος, Γαβριήλ Δήμητρα, Κοτσίκης
Παναγιώτης, Μετάνοιας Αναστάσιος, Παυλάτου Ευαγγελία
2. Οι μαθητευόμενοι προτιμούν μια πιο πρακτική
προσέγγιση της γνώσης (Enciso, 2018).
Η τεχνολογία έχει μπει ήδη στα σπίτια μας και στην καθημερινή ζωή
των μαθητών μας και η διδακτική πρέπει να βρει τους τρόπους που
θα την χρησιμοποιήσει αποδοτικά.
3. Τεχνολογίες με τις οποίες ασχολούνται
οι μαθητές
Θέματα που προβληματίζουν
την ανθρωπότητα
Θέματα από
την καθημερινή ζωή
Νόημα και κίνητρα για μάθηση
4. Μέτρηση pH,
θερμοκρασίας και
υγρασίας
Ο μικροελεγκτής Arduino έχει βρει αρκετές εφαρμογές στην
καθημερινή ζωή αλλά και στην διδασκαλία και υπάρχουν άφθονα βίντεο με
οδηγίες στο διαδίκτυο λόγω:
Α. της ευκολίας χρήσης του
Β. του μικρού κόστους των εξαρτημάτων.
Μέτρηση παλμώνΜέτρηση θολερότητας
σε μικρές εφαρμογές....
5. ... ή πιο σύνθετες
Συντήρηση ενυδρείου
Υδροπονική
11. Κάποια παραδείγματα εφαρμογών για τη διδασκαλία της Χημείας στη διεθνή
βιβλιογραφία:
•συνδυασμός μικροκροελεγκτή και φωτοστοιχείου κατασκευασμένου από
φωτοευαίσθητη χρωστική (Enciso, 2018)
•αυτοματοποιημένη προχοΐδα (Famulano, 2015)
•μαγνητικός αναδευτήρας (Mercer, 2018)
•κατασκευή αυτοματοποιημένου θερμοκηπίου (Mäenpää, 2017)
•μετρήσεις pH (Kubínová, 2015)
•μέτρηση της ποιότητας του αέρα σε χημικό εργαστήριο (Pawar, 2018)
12. Συχνά υπάρχει η αίσθηση ότι τα όργανα
συμπεριφέρονται με κάποιο «μαγικό τρόπο» (Famularo, 2015).
Συχνά είναι ακριβά ή δεν υπάρχουν στα σχολεία
Οι διατάξεις μπορούν εύκολα να τροποποιηθούν
από τους μαθητές κατά την πρόοδο της μαθησιακής
διαδικασίας.
ή και για να χρησιμοποιηθούν σε άλλο πλαίσιο.
13. Οι μετρήσεις μπορούν να παρακολουθούνται με H/Y ή smartphone
και να επηρεάζουν κάποια ψηφιακή οπτικοποίηση
14. «Απλές» διατάξεις που θα
μπορούσαν να
χρησιμοποιηθούν σε μια
αίθουσα διδασκαλίας
Μετρήσεις με μαθητές Γυμνασίου:
Α. pH σε διάφορα υλικά καθημερινής
χρήσης
Β. θερμοκρασίας σε χημικές αντιδράσεις
Γ. Παρακολούθηση με Smart phone του
εκπαιδευτικού και προβολή εικόνας από
το πείραμα και γραφικής παράστασης σε
προτζέκτορα.
Βραδιά ερευνητή 2018 ΕΜΠ
έξυπνο θερμοκήπιο
Πιο «σύνθετες» διατάξεις
που θα μπορούσαν να
χρησιμοποιηθούν σε ένα
project.
παρακολούθηση/έλεγχος
Athens Science Festival 2018
ομάδα Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ
15. Η χρήση αισθητήρα Arduino για τον
υπολογισμό της περιεκτικότητας
ΧΗΜΕΙΑ Β΄ Γυμνασίου
•απλοί μαθηματικοί υπολογισμοί της περιεκτικότητας
•απλή αναφορά σε μεταβολές της κατά την αραίωση ή προσθήκη
διαλυμένης ουσίας.
Πως μπορεί να γίνει μέτρηση της περιεκτικότητας ή ανάλυση
άγνωστου δείγματος ;
ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ TDS
19. Αποτελέσματα από την 2η δραστηριότητα (5 καθηγητές ήταν παρατηρητές):
Α. Όλες οι ομάδες πραγματοποίησαν τις απαιτούμενες διαδικασίες – γραφικές
παραστάσεις – υπολογισμούς.
Β. Δεν παρατηρήθηκαν δυσκολίες στο χειρισμό της διάταξης για τον υπολογισμό
της περιεκτικότητας
20. • Ο μικροελεγκτής Arduino αποτελεί μια φθηνή και σχετικά εύκολη λύση για
τον πειραματισμό των μαθητών στο μάθημα της Χημείας.
• Οι μαθητές έχουν την ευκαιρία να πραγματοποιήσουν πολύπλοκες
πειραματικές διαδικασίες όπως η βαθμονόμηση των αισθητήρων αλλά και
πιο μικρές διαδικασίες όπως απλές είτε μέσα είτε έξω από την σχολική
τάξη.
• Και οι μαθητές και οι εκπαιδευτικοί μπορούν να συνδυάσουν την χρήση του
μικροελεγκτή Arduino με τα κινητά τους τηλέφωνα.
• Σκοπός του συνδυασμού των κινητών τηλεφώνων είναι η αύξηση των
κινήτρων για την μάθηση αξιοποιώντας τεχνολογίες με τις οποίες οι
Συμπεράσματα
