Evangelia A. Pavlatou

Ι.Π. Τζιγκουνάκης, Ν.Γ. Καλογερόπουλος, Ε.Α. Παυλάτου, Ι.Α. Παλυβός

8ο Πανελλήνιο Επιστημονικό Συνέδριο Χημικής Μηχανικής (2011), 26-28 Μαίου, Θεσσαλονίκη (ομιλία)

Η ραγδαία εξέλιξη του διαδικτύου και οι νέες τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν πάνω στην τεχνολογία του παγκόσμιου ιστού, αποτελούν πρόσφορο έδαφος διάθεσης δυναμικών μέσων για την αναβάθμιση της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Η παρούσα εργασία αναφέρεται σε λογισμικό βασισμένο σε διαδικτυακό περιβάλλον, το οποίο αναπτύχθηκε με σκοπό να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο ανάπτυξης του διαδικτυακού τόπου ενός μαθήματος του προγράμματος σπουδών. Αρχικά, αναλύονται οι ανάγκες που καλείται να καλύψει το λογισμικό αυτό και από τις οποίες προκύπτουν οι αρχές σχεδίασής του. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική της εφαρμογής, η οποία βασιζόμενη στην τεχνολογία των αρθρωμάτων (modules) ενσωματώνει έναν αριθμό τεχνολογιών και εργαλείων, με τέτοιο τρόπο ώστε να απλοποιείται η οργάνωση των στοιχείων που εμπλέκονται στην διαδικασία ανάπτυξης ενός εκπαιδευτικού δικτυακού τόπου με τελικό σκοπό να γίνει ευκολότερη η διαχείρισή του. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται παραδείγματα από την εφαρμογή του λογισμικού στα μαθήματα «Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών», και «Διδακτική Φυσικών Επιστημών και Τεχνολογίας», τα οποία διδάσκονται στο 1ο και 3ο εξάμηνο της Σχολής Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ αντίστοιχα, καθώς και τα συμπεράσματα τα οποία προκύπτουν. 

Α.Ι. Μητροκώτσα, Σ. Σπανού, Π. Γύφτου, Ε.Α. Παυλάτου

8ο Πανελλήνιο Επιστημονικό Συνέδριο Χημικής Μηχανικής (2011), 26-28 Μαίου, Θεσσαλονίκη (ομιλία)

Η παρούσα έρευνα αφορά στην παραγωγή νανοσυρμάτων Ni με ηλεκτροαπόθεση από τυπικό λουτρό Watts απουσία πρόσθετων ουσιών και με την χρήση εμπορικά διαθέσιμων μεμβρανών ανοδιωμένης πορώδους αλούμινας. Για να μελετηθεί η επίδραση των παραμέτρων ρεύματος στην ανάπτυξη και την δομή των νανοσυρμάτων πραγματοποιήθηκε ηλεκτροαπόθεση σε συνθήκες συνεχούς (DC) και παλμικού ρεύματος (PC). Η κρυσταλλογραφική δομή των νανοσυρμάτων εξετάστηκε με περίθλαση ακτίνων Χ (XRD), ενώ η μορφολογία τους ερευνήθηκε με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) μαζί με φασματομετρία διαχεόμενης ενέργειας ακτίνων Χ (EDS). Τα ποτελέσματα έδειξαν ότι η εφαρμογή συνεχούς ρεύματος οδηγεί στην παρασκευή νανοσυρμάτων με υψηλούς ρυθμούς ανάπτυξης, αλλά με μη ομοιόμορφα μήκη. Αντίθετα, η απόθεση σε συγκεκριμένες συνθήκες παλμικού ρεύματος (T_on και T_off) έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερους ρυθμούς ανάπτυξης νανοσυρμάτων, τα οποία όμως παρουσιάζουν ομοιόμορφα μήκη. Επίσης, διαπιστώθηκε ότι οι κρυσταλλογραφικοί προσανατολισμοί των παραγόμενων νανοσυρμάτων νικελίου εξαρτώνται από τις επιβαλλόμενες συνθήκες ρεύματος, δηλαδή τον τύπο του ρεύματος (συνεχές, παλμικό) και ειδικότερα από τις τιμές των χρόνων απόθεσης T_on και χαλάρωσης T_off των παλμών.

Γ. Κορακάκης, Ε.Α. Παυλάτου, Α. Μπουντουβής, Ι. Παλυβός

6ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ «Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική πράξη» (2011), 6-8 Μαΐου, Σύρος (ομιλία)

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η παρουσίαση μίας διερευνητικής διαδραστικής πολυμεσικής εφαρμογής με δυνατότητα παρέμβασης από τη πλευρά των εκπαιδευτικών στα δομικά της στοιχεία. Ακολουθήθηκαν οι αρχές σχεδιασμού εκπαιδευτικών πολυμεσικών εφαρμογών συναρτήσει της ηλικίας των μαθητών και ελήφθησαν υπόψη παράμετροι όπως το γνωστικό και μεταγνωστικό τους επίπεδο. Η ροή και η οργάνωση της εφαρμογής είναι σχεδιασμένες με τέτοιο τρόπο, ώστε ο μαθητής να συμμετέχει όσο το δυνατόν πιο ενεργά μέσω διερευνητικών δραστηριοτήτων, με αποτέλεσμα την καλύτερη εμπέδωση της γνώσης την οποία αποκτά. Ο εκπαιδευτικός από τη μεριά του μπορεί να έχει πρόσβαση και να παρεμβαίνει στα κείμενα της εφαρμογής και στις δραστηριότητες καθώς και να ελέγξει, εφόσον το επιθυμεί, τις απαντήσεις που έδωσαν οι μαθητές στις δραστηριότητες αυτές. Η πολυμεσική εφαρμογή απευθύνεται σε μαθητές που διδάσκονται το μάθημα της Χημείας Θετικής Κατεύθυνσης Β΄ Λυκείου και αναφέρεται στην ενότητα «Χημική Κινητική». Οι έννοιες της ενότητας αυτής διδάσκονται με τη βοήθεια προσομοιώσεων πειραμάτων, διαδραστικών διαγραμμάτων, εκτέλεσης υπολογισμών και άλλων διερευνητικών δραστηριοτήτων, κυρίως μέσω διαδραστικών τρισδιάστατων ή δισδιάστατων γραφικών, κινούμενων ή μη.

Κ. Δαλακώστα, Μ. Παπαρρηγοπούλου-Καμαριωτάκη, Ε.Α Παυλάτου

6ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ «Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη» (2011), 6-8 Μαΐου, Σύρος (ομιλία)

Η παρούσα εργασία περιγράφει τα αποτελέσματα έρευνας που διεξήχθη σε μαθητές Ε’ Τάξης Δημοτικού Σχολείου και μελετά αλλά και αξιολογεί τη συνεισφορά των κινουμένων σχεδίων στην εννοιολογική εξέλιξη εννοιών των Φυσικών Επιστημών και στον τρόπο σύνδεσης των διδασκόμενων εννοιών με την προγενέστερη γνώση των μαθητών. Οι έννοιες που μελετήθηκαν αφορούσαν τα διαλύματα, τη μάζα, τον όγκο και την πυκνότητα, οι οποίες συχνά προκαλούν παρανοήσεις στους μαθητές. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε με συμμετοχή 363 μαθητών ηλικίας 11 ετών. Τα ποσοστά επιτυχίας των μαθητών έδειξαν ότι τα κινούμενα σχέδια μπορούν να τους βοηθήσουν να επαναφέρουν πιο αποτελεσματικά την προγενέστερη γνώση τους. Ταυτόχρονα, τους ωθούν να αντιμετωπίσουν τις παρανοήσεις τους και επομένως, να προάγουν τη διαδικασία της εννοιολογικής εξέλιξης. Ακόμα, βρέθηκε ότι σε μαθητές ηλικίας 11 ετών οι ερωτήσεις μακρόχρονης μεταφοράς (far transfer) που προϋποθέτουν για να απαντηθούν πολύπλοκες γνωστικές διαδικασίες και οι ερωτήσεις που κάνουν χρήση αποκλειστικά και μόνο του κειμένου, δεν προσφέρουν πληροφορίες σχετικά με την επίδραση της μεθόδου διδασκαλίας (κλασική μέθοδος-μέθοδος με κινούμενα σχέδια) στην επίδοση των μαθητών.

Κ. Δαλακώστα, Μ. Παπαρρηγοπούλου-Καμαριωτάκη, Ε.Α Παυλάτου

2ο Πανελλήνιο Συνέδριο «Ένταξη και Χρήση των ΤΠΕ στην Εκπαιδευτική Διαδικασία» (2011), 28-30 Απριλίου, Πάτρα (ομιλία)

Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τα αποτελέσματα έρευνας που διεξήχθη με την χρήση πολυμεσικής εφαρμογής κινουμένων σχεδίων και αξιολογεί την συνεισφορά της στη μαθησιακή διαδικασία στον τομέα των Φυσικών Επιστημών. Οι έννοιες της μάζας, του όγκου και της πυκνότητας μελετήθηκαν καθώς συχνά δυσκολεύουν τους μαθητές και τους οδηγούν σε παρανοήσεις. Για την κατασκευή της πολυμεσικής εφαρμογής σχεδιάστηκαν εκ του μηδενός κινούμενα σχέδια, τα οποία εξυπηρετούν συγκεκριμένους διδακτικούς στόχους. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε με την συμμετοχή 179 μαθητών της Ε' Δημοτικού. Τα αποτελέσματά της έδειξαν ότι η χρήση των κινούμενων σχεδίων επηρέασε θετικά την απόδοση των μαθητών, καθώς βοήθησε σημαντικά στην αναβάθμιση της γνώσης τους και στην κατανόηση των συγκεκριμένων δυσνόητων εννοιών, υπό την προϋπόθεση ότη η πολυμεσική εφαρμογή χρησιμοποιείται ως βοηθητικό μέσο διδασκαλίας.

Μ. Γιαλλούση, Β. Γιαλαμάς, Ε.Α. Παυλάτου

7ο Πανελλήνιο Συνέδριο Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση «Αλληλεπιδράσεις Εκπαιδευτικής Έρευνας και Πράξης στις Φυσικές Επιστήμες», 15-17 Απριλίου, Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, Αλεξανδρούπολη (ομιλία)

Σκοπός της μελέτης υπήρξε η αξιολόγηση του περιβάλλοντος της τάξης στο μάθημα της Χημείας της Α' Λυκείου στην Αττική, με βάση τις αντιλήψεις και την ευχαρίστηση των μαθητών στο μάθημα σε Αττική και Κύπρο. Τα δεδομένα προήλθαν από 1394 μαθητές από 49 τμήματα στην Αττική και 225 μαθητές από 15 τμήματα στην Κύπρο, δημοσίων σχολείων, την σχολική χρονιά 2003-2004. Για την συλλογή τους χρησιμοποιήθηκαν ένα νέο, έγκυρο ερωτηματολόγιο (τΜΧοΓ) για το μαθησιακό περιβάλλον της Χημείας, σταθμισμένο στις δύο χώρες και μια κλίμακα για την ευχαρίστηση από ευρέως χρησιμοποιημένο διεθνώς ερωτηματολόγιο. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα οι Κύπριοι μαθητές αντιλαμβανόντουσαν ως πιο ευνοïκό το περιβάλλον της τάξης από τους συμμαθητές τους στην Αττική και ένιωθαν μεγαλύτερη ευχαρίστηση από εκείνους στο μάθημα. Επίσης, η ευχαρίστηση των μαθητών στις δύο χώρες σχετιζόταν θετικά με την σύνδεση του μαθήματος με την καθημερινή τους ζωή, καθώς και με την εμπλοκή των μαθητών της Αττικής στην μαθησιακή διαδικασία.

Σ. Σπανού, Α. Ζωίκης-Καραθανάσης, Ε.Α. Παυλάτου

4ο Πανελλήνιο Συνέδριο Μεταλλικών Υλικών (2010), 3-5 Νοεμβρίου, Πάτρα (ομιλία)

Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η ηλεκτρολυτική συναπόθεση νανοσωματιδίων TiO₂ σε μήτρα Ni-P από ένα τροποποιημένο λουτρό Watts, με εφαρμογή συνεχούς (DC) και παλμικού ρεύματος (PC). Επικαλύψεις Ni-P παρασκευάστηκαν κάτω από τις ίδιες συνθήκες για λόγους σύγκρισης. Πραγματοποιήθηκε συστηματική μελέτη της επίδρασης της συχνότητας παλμών στη μορφολογία, στα δομικά χαρακτηριστικά, στη μικροσκληρότητα και στην αντοχή σε φθορά λόγω τριβής των επικαλύψεων. Επιπλέον εξετάστηκε η επίδραση της θερμικής κατεργασίας στη δομή και στη μικροσκληρότητα των αποθεμάτων. Διαπιστώθηκε ότι με την επιβολή του παλμικού ρεύματος ενισχύεται το ποσοστό εγκλεισμού των σωματιδίων σε σύγκριση με αυτά που παρήχθησαν σε συνθήκες DC. Έπειτα από θερμική κατεργασία παρατηρήθηκε κρυστάλλωση της άμορφης μήτρας στις επικαλύψεις Ni-P και Ni-P-TiO₂, η οποία συνοδεύεται από ταυτόχρονη αύξηση της μικροσκληρότητας.

Γ. Κορακάκης, Ε.Α. Παυλάτου, Α. Μπουντουβής, Ι. Παλυβός

7ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή Συμμετοχή «Οι τεχνολογίες της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση» (2010), 23-26 Σεπτεμβρίου, Κόρινθος (ομιλία)

Η διαδραστική πολυμεσική εφαρμογή αναφέρεται στην ενότητα της χημικής κινητικής που διδάσκεται στο μάθημα της Χημείας στη Β’ τάξη Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης και ακολουθεί βασικές αρχές της διερευνητικής μάθησης. Η διαδραστική εφαρμογή αποσκοπεί στη διδασκαλία της χημικής κινητικής μέσα από προσομοιώσεις πειραμάτων, διαδραστικών διαγραμμάτων, υπολογισμών, όπως αυτά παρέχονται κυρίως από διαδραστικά τρισδιάστατα ή δισδιάστατα γραφικά, κινούμενα ή μη. Ακολουθήθηκαν οι αρχές σχεδιασμού εκπαιδευτικών πολυμεσικών εφαρμογών συναρτήσει της ηλικίας των μαθητών και ελήφθησαν υπόψη παράμετροι, όπως το γνωστικό και μεταγνωστικό επίπεδο των μαθητών. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της εφαρμογής είναι ότι ο εκπαιδευτικός έχει τη δυνατότητα να παρέμβει στα κείμενα της εφαρμογής και στις δραστηριότητες. Η εφαρμογή συνοδεύεται από τα αντίστοιχα φύλλα εργασίας, τα οποία περιλαμβάνουν κυρίως δραστηριότητες που είναι ενσωματωμένες μέσα στην εφαρμογή ώστε να παρέχει τα οφέλη ενός εκπαιδευτικού σεναρίου από μόνη της. Επίσης, συνοδεύεται από την εφαρμογή «Δημιουργός διαγραμμάτων» που δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να σχεδιάζει διαγράμματα.

Γ. Κορακάκης, Ε.Α. Παυλάτου, Α. Μπουντουβής, Ι. Παλυβός

2ο Πανελλήνιο Συνέδριο Επιστημών Εκπαίδευσης (2010), 27-30 Μαΐου, Αθήνα (ομιλία)

Η παρούσα μελέτη στοχεύει να προσδιορίσει εάν η χρήση συγκεκριμένων τύπων απεικόνισης (3D απεικόνιση, 3D animation και διαδραστική 3D animation) σε συνδυασμό με αφήγηση και κείμενο, συμβάλλει στη μαθησιακή διαδικασία μαθητών 13-14 και 17-18 ετών, στο μάθημα της Χημείας. Στην περίπτωση των μαθητών ηλικίας 13 και 14 ετών, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι εφαρμογές πολυμέσων με διαδραστικά 3D animations, καθώς και με 3D animations αυξάνουν το ενδιαφέρον των μαθητών. Τα ευρήματα υποδεικνύουν επίσης ότι τα στατικά οπτικά (3D απεικονίσεις) αφήνουν τον έλεγχο του χρόνου της μάθησης στους μαθητές και μειώνουν το γνωστικό φορτίο. Στην περίπτωση των μαθητών ηλικίας 17 και 18 ετών, τα αποτελέσματα της έρευνας αποδεικνύουν ότι τα διαδραστικά 3D κινούμενα σχέδια έχουν μεγαλύτερη συμβολή στη μαθησιακή διαδικασία από ό,τι οι άλλοι δύο τύποι απεικόνισης.

Μ. Γιαλλούση, Β. Γιαλαμάς, Ε.Α. Παυλάτου

10ο Συνέδριο Χημείας Ελλάδας-Κύπρου: «Η Χημική συνείδηση στον 21ο αιώνα» (2009), 2-4 Ιουλίου, Ηράκλειο (ομιλία)

Η παρούσα μελέτη διεξήχθη στην Ελλάδα (νομός Αττικής) και στην Κύπρο και περιγράφει σε πρώτη φάση την ανάπτυξη και την στάθμιση ενός ερωτηματολογίου το μάθημα της χημείας όπως γίνεται, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην αξιολόγηση του περιβάλλοντος τη τάξης της Α' Λυκείου στο μάθημα της Χημείας. Η ανάπτυξη του ερωτηματολογίου βασίστηκε σε κλίμακες από ευρείας εφαρμογής δημοσιευμένα ερωτηματολόγια, όπως για παράδειγμα το What Is Happening In This Classroom (Fraser, Fisher & McRobbie, 1996). Το ερωτηματολόγιο σταθμίστηκε αρχικά με τα δεδομένα από 1394 μαθητές από 49 τμήματα της Α' τάξης Λυκείου στην Ελλάδα και την ίδια σχολική περίοδο σταθμίστηκε εκ νέου με 225 μαθητές από 15 τμήματα της ίδιας τάξης, σε αστικά κέντρα της Κύπρου. Από τις παραγοντικές αναλύσεις προέκυψαν τρεις παράγοντες: «το μάθημα της χημείας και η καθημερινή μου ζωή», «η συμμετοχή μου στο μάθημα» και «ο καθηγητής μου». Οι αναλύσεις των δεδομένων και στις δύο χώρες υποστήριξαν την εσωτερική συνέπεια, την μέση συσχέτιση του ενός παράγοντα με τους άλλους, καθώς και την ικανότητα διαφοροποίησής του μεταξύ των τάξεων. Σε δεύτερη φάση η μελέτη περιγράφει την διερεύνηση της επίδρασης των διαφορετικών περιβαλλόντων των τάξεων στην Ελλάδα και στην Κύπρο στην στάση των μαθητών απέναντι στο μάθημα της Χημείας με όρους το ενδιαφέρον τους για το μάθημα και την ευχαρίστηση που βιώνουν κατά την παρακολούθησή του. Για την αξιολόγηση της στάσης των μαθητών χρησιμοποιήθηκε μια πέντε δηλώσεων κλίμακα, η οποία βασίστηκε στην αντίστοιχη που περιέχει το ερωτηματολόγιο Test Of Science Related Attitudes (TOSRA, Fraser, 1981). Η επιλογή της προαναφερθείσας στάσης στηρίχθηκε σε αποτελέσματα προηγούμενης έρευνας, στο πλαίσιο μιας γενικότερης έρευνας και στις δύο χώρες, σύμφωνα με τα οποία από ένα σύνολο 11 παραγόντων, οι μαθητές βρήκαν τον παράγοντα «το ενδιαφέρον μου για το μάθημα» ως τον πιο σημαντικό για να επιλέξουν το μάθημα της Χημείας στην επόμενη τάξη (Γιαλλούση, 2007). Τα δεδομένα από τους μαθητές των δύο χωρών αναλύθηκαν και έδειξαν την αξιοπιστία και την εγκυρότητα της κλίμακας για την στάση των μαθητών. Τα αποτελέσματα της Ανάλυσης Μικτών Επιδράσεων έδειξαν τον παράγοντα «το μάθημα της Χημείας και η καθημερινή μου ζωή» να επηρεάζει θετικά την στάση των μαθητών και των δύο χωρών απέναντι στο μάθημα της Χημείας, και επιπλέον τη στάση των μαθητών στην Αττική βρέθηκε να την επηρεάζει θετικά ο παράγοντας «το μάθημα της Χημείας και η συμμετοχή μου σε αυτό».

Σ. Σπανού, Μ. Δρούλια, Ε.Α. Παυλάτου, Ν. Σπυρέλλης

7ο Πανελλήνιο Επιστημονικό Συνέδριο Χημικής Μηχανικής (2009), 3-5 Ιουνίου, Πάτρα (ομιλία)

Η παρούσα εργασία αναφέρεται στην ηλεκτρολυτική παρασκευή σύνθετων μεταλλικών επικαλύψεων μήτρας νικελίου με ενσωματωμένα νανοσωματίδια TiO₂ (μέσης διαμέτρου 21 nm, Degussa P25) από λουτρό τύπου Watts με την χρήση ηλεκτροδίου περιστρεφόμενου δίσκου και την εφαρμογή συνεχούς (DC) και παλμικού ρεύματος σταθερής φοράς (PC). Αποθέματα καθαρού νικελίου παρασκευάστηκαν επίσης κάτω από τις ίδιες πειραματικές συνθήκες, προκειμένου να συγκριθούν με τα σύνθετα αποθέματα. Πραγματοποιήθηκε μελέτη και προσδιορισμός του ποσοστού ενσωμάτωσης των νανοσωματιδίων TiO₂ στη μεταλλική μήτρα, της δομής, της μορφολογίας, καθώς επίσης και των μηχανικών ιδιοτήτων απλών και σύνθετων αποθεμάτων, ως συνάρτηση του τύπου επιβαλλόμενου ρεύματος, της συχνότητας παλμικού ρεύματος και των τιμών pH και πυκνότητας ρεύματος (J). Διαπιστώθηκε ότι η επιβολή υψηλών συχνοτήτων (>1000 Hz) παλμικού ρεύματος ευνοεί σημαντικά την συναπόθεση νανοσωματιδίων τιτανίας στην μήτρα του νικελίου. Ο κατάλληλος συνδυασμός των παραμέτρων ηλεκτρόλυσης (pH και J), καθώς και της συχνότητας του παλμού, οδηγεί σε σύνθετες επικαλύψεις με αυξημένα ποσοστά συναπόθεσης TiO₂, σε νανοδομημένη μήτρα, σε αυξημένη μικροσκληρότητα και μεγαλύτερη αντοχή στην τριβή ολίσθησης, σε σύγκριση με τα αποθέματα που παρασκευάστηκαν υπό συνθήκες DC.  

Γ. Κορακάκης, E.A. Παυλάτου, I. Παλυβός

7ο Πανελλήνιο Επιστημονικό Συνέδριο Χημικής Μηχανικής (2009), 3-5 Ιουνίου, Πάτρα (ομιλία)

Η παρούσα εργασία αποσκοπεί στην παρουσίαση μιας εκπαιδευτικής πολυμεσικής εφαρμογής, η οποία αναφέρεται στο μάθημα της Χημείας και συγκεκριμένα στη θεματική ενότητα «Διαχωρισμός μιγμάτων» που απευθύνεται σε μαθητές της Β' Γυμνασίου. Η εφαρμογή έχει σχεδιαστεί και υλοποιηθεί λαμβάνοντας υπόψη τους μηχανισμούς μάθησης, τα υπάρχοντα επιτυχή παιδαγωγικά μοντέλα, καθώς και τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι μαθητές στην κατανόηση των αντίστοιχων διδασκόμενων εννοιών. Επιδιώκει την δραστηριοποίηση του μαθητή και την διαρκή ενεργοποίηση του ενδιαφέροντός του. Περιλαμβάνει τις ενότητες: απόσταξη, κλασματική απόσταξη, απόχυση, φυγοκέντριση, διήθηση, εξάτμιση, χρωματογραφία χάρτου, κοσκίνισμα και μαγνητικός διαχωρισμός. Για την κατασκευή της εφαρμογής έχουν χρησιμοποιηθεί προγράμματα για την δημιουργία γραφικών, την επεξεργασία των κειμένων, την καταγραφή ήχων, την κατασκευή και την δημιουργία 3D animations και διαδραστικών 3D animations. Η εφαρμογή περιλαμβάνει και ερωτήσεις, βάσει των οποίων μπορεί να γίνει έλεγχος του μαθησιακού αποτελέσματος.

Α. Ζωίκης-Καραθανάσης, Ν. Διομήδης, Μ. Γαρούφη, Ε.Α. Παυλάτου, Ν. Σπυρέλλης

7ο Πανελλήνιο Επιστημονικό Συνέδριο Χημικής Μηχανικής (2009), 3-5 Ιουνίου, Πάτρα (ομιλία)

Η παρούσα μελέτη είχε ως αντικείμενο την τριβολογική συμπεριφορά απλών και σύνθετων επικαλύψεων μήτρας Ni-P με ενισχυτικά σωματίδια WC μέσης διαμέτρου 200 nm, οι οποίες παρασκευάστηκαν σε συνθήκες συνεχούς και παλμικού ρεύματος. Η χρήση της τεχνικής του παλμικού ρεύματος οδήγησε στην παρασκευή απλών και σύνθετων επικαλύψεων με καλύτερη συμπεριφορά στην τριβή. Επιπλέον, η εισαγωγή των νανοσωματιδίων WC στην μήτρα Ni-P έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή σκληρότερων και ανθεκτικότερων στη φθορά επικαλυψεων. Τέλος, από την μελέτη της επίδρασης της θερμικής κατεργασίας έγινε φανερό ότι η σκλήρυνση των αποθεμάτων οδηγεί σε περαιτέρω βελτίωση των τριβολογικών ιδιοτήτων των αποθεμάτων, καθώς παρουσιάζουν μείωση του συντελεστή τριβής και του όγκου φθοράς.

Α. Ζωίκης-Καραθανάσης, Ε.Α. Παυλάτου, Ν. Σπυρέλλης, Μ. Βαρδαβούλιας, Γ. Παπάνος

3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Μεταλλικών Υλικών (2007), 6-7 Δεκεμβρίου, Πάτρα (ομιλία)

Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε η παρασκευή σύνθετων ηλεκτρολυτικών επικαλύψεων μήτρας νικελίου με ενισχυτικά σωματίδια καρβιδίου του πυριτίου (SiC) μέσης διαμέτρου 1 μm, από λουτρό Watts, χωρίς την παρουσία προσθέτων, με εφαρμογή τόσο παλμικού όσο και συνεχούς ρεύματος σε υπόστρωμα κράματος αλουμινίου. Ερευνήθηκε η κατάλληλη προεπεξεργασία του υποστρώματος (τόσο μηχανική όσο και χημική), προκειμένου να γίνει εφικτή η ηλεκτρολυτική επικάλυψη. Επιπλέον, μελετήθηκε η πρόσφυση των παραγόμενων επικαλύψεων στο υπόστρωμα, καθώς και η επίδραση των παραμέτρων της ηλεκτρόλυσης στη δομή, την μορφολογία και τις μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων αποθεμάτων. Η παραπάνω μελέτη έδειξε ότι είναι εφικτή η παραγωγή σύνθετων επικαλύψεων Ni-SiC σε υπόστρωμα αλουμινίου μετά από κατάλληλη επεξεργασία με ικανοποιητική πρόσφυση. Επίσης, η εφαρμογή του παλμικού ρεύματος οδηγεί σε επικαλύψεις με μεγαλύτερα ποσοστά SiC σε σύγκριση με τις επικαλύψεις που πραγματοποιήθηκαν σε συνθήκες συνεχούς ρεύματος, καθώς και μεγαλύτερες τιμές μικροσκληρότητας.

Λ. Κωνσταντή, Α. Ζωίκης-Καραθανάσης, Ε.Α. Παυλάτου, Ν. Σπυρέλλης

3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Μεταλλικών Υλικών (2007), 6-7 Δεκεμβρίου, Πάτρα (ομιλία)

Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε η παρασκευή σύνθετων ηλεκτρολυτικών επικαλύψεων μήτρας νικελίου-φωσφόρου (NiP) με ενισχυτικά σωματίδια καρβιδίου του πυριτίου (SiC) μέσης διαμέτρου 1 μm, από τροποποιημένο λουτρό Watts, χωρίς την παρουσία προσθέτων, με εφαρμογή τόσο συνεχούς όσο και παλμικού ρεύματος. Μελετήθηκε η επίδραση των παραμέτρων της ηλεκτρόλυσης (συνεχές-παλμικό ρεύμα, κύκλος φόρτισης-εκφόρτισης παλμού, συχνότητα παλμών, ταχύτητα περιστροφής καθόδου) στη δομή, την μορφολογία, και τις μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων αποθεμάτων. Επιπλέον, μελετήθηκε η επίδραση της θερμικής κατεργασίας των επικαλύψεων στις προαναφερθείσες ιδιότητες. Οι σύνθετες επικαλύψεις που παρασκευάστηκαν ήταν συμπαγείς με σκληρότητα που κυμαινόταν μεταξύ των 500-600 ΗV, ενώ η εφαρμογή του παλμικού ρεύματος οδήγησε σε μεγαλύτερα ποσοστά ενσωμάτωσης και πιο ομοιόμορφη κατανομή των σωματιδίων στη μήτρα σε σύγκριση με αυτά που επετεύχθησαν με την εφαρμογή συνεχούς ρεύματος. Τέλος, η θερμική κατεργασία είχε ως αποτέλεσμα την σημαντική αύξηση των τιμών μικροσκληρότητας επιτυγχάνοντας μέγιστη τιμή 1300 HV.

Σ. Σπανού, Ε.Α. Παυλάτου, Ν. Σπυρέλλης

3ο Πανελλήνιο Συνέδριο Μεταλλικών Υλικών (2007), 6-7 Δεκεμβρίου, Πάτρα (ομιλία)

Η παρούσα εργασία αναφέρεται στην ηλεκτρολυτική παρασκευή σύνθετων μεταλλικών επικαλύψεων μήτρας νικελίου με ενσωματωμένα νανοσωματίδια TiO₂ (μέσης διαμέτρου 21 nm), με την εφαρμογή συνεχούς ρεύματος και χρήση ηλεκτρολυτικού λουτρού τύπου Watts, απουσία πρόσθετων ουσιών. Αποθέματα καθαρού νικελίου παρασκευάστηκαν επίσης κάτω από τις ίδιες πειραματικές συνθήκες προκειμένου να συγκριθούν με τα σύνθετα αποθέματα Ni/TiO₂. Πραγματοποιήθηκε μελέτη και προσδιορισμός της δομής των αποθεμάτων και της μορφολογίας της επιφάνειάς τους, καθώς επίσης και του ποσοστού ενσωμάτωσης των νανοσωματιδίων TiO₂ στην  μεταλλική μήτρα, σε συνάρτηση με την τιμή του pH, την πυκνότητα ρεύματος και την συγκέντρωση των σωματιδίων στο λουτρό. Ανάλογα με τις παραμέτρους ηλεκτρόλυσης, το ποσοστό συναπόθεσης κυμαίνεται από 2-9% w/v. Οι διαφοροποιήσεις στους προσανατολισμούς των κρυσταλλιτών των σύνθετων αποθεμάτων Ni/TiO₂, σε σύγκριση με τα απλά αποθέματα νικελίου, φαίνονται να συνδέονται με την μεταβολή της σύστασης στην περιοχή του καταλύτη, την οποία προκαλεί η παρουσία των νανοσωματιδίων TiO₂ τόσο στον ηλεκτρολύτη όσο και στην μεταλλική μήτρα. Τα πειραματικά δεδομένα υποδεικνύουν πως η ενσωμάτωση των νανοσωματιδίων πραγματοποιείται τόσο ενδοκρυσταλλικά όσο και περικρυσταλλικά.

Ξ. Βαμβακερός, Ε.Α. Παυλάτου, Ν. Σπυρέλλης

16o Επιμορφωτικό Σεμινάριο Χημείας της Ένωσης Ελλήνων Χημικών (2007), 1-2 Δεκεμβρίου, Αθήνα (ομιλία)

Γ. Κορακάκης, Ε.Α. Παυλάτου, Ι. Παλυβός, Ν. Σπυρέλλης

16o Επιμορφωτικό Σεμινάριο Χημείας της Ένωσης Ελλήνων Χημικών (2007), 1-2 Δεκεμβρίου, Αθήνα (ομιλία)

Στην παρούσα εργασία μελετάται ο βαθμός επίδρασης τριών διαφορετικών μορφών οπτικοποίησης στην μαθησιακή διαδικασία και εξετάζεται αν και κατά πόσο αυτές μπορούν να διευκολύνουν την εκπαιδευτική διαδικασία και να επηρεάσουν θετικά την απόδοση των μαθητών στο μάθημα της Χημείας. Για τον σκοπό αυτό κατασκευάστηκε εξ' αρχής μια διαδραστική πολυμεσική εφαρμογή με τίτλο «Ατομικά τροχιακά» που αφορά μαθητές της Γ' τάξης Ενιαίου Λυκείου. Η εφαρμογή αυτή δημιουργήθηκε σε τρεις διαφορετικές εκδόσεις. Συγκεκριμένα, στην πρώτη έκδοση χρησιμοποιήθηκαν 3D διαδραστικά (με ή χωρίς σχεδιοκίνηση), στην δεύτερη 3D γραφικά με σχεδιοκίνηση (3D animation) και στην τρίτη έκδοση 3D στατικές εικόνες (key frames). Όλα τα υπόλοιπα στοιχεία (αφήγηση, κείμενο, πλοήγηση, βοηθητικά εργαλεία, επιφάνεια διεπαφής, κτλ.) ήταν κοινά και στις τρεις εκδόσεις της εφαρμογής. Στυ συνέχεια, προκειμένου να αξιολογηθεί αλλά και να διαπιστωθεί η πραγματική τους συμβολή στη διδακτική πρακτική, διερευνήθηκε στατιστική έρευνα. Η κυρίως έρευνα έλαβε χώρα σε πραγματικό σχολικό περιβάλλον, όπου συμμετείχαν 114 μαθητές από διάφορα Λύκεια και εξετάστηκαν εννέα υποθέσεις με την βοήθεια εννέα μεταβλητών. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν πως μεταξύ των τριών μορφών 3D οπτικοποίησης, τα τρισδιάστατα διαδραστικά συνεισφέρουν περισσότερο στη μαθησιακή διαδικασία καθώς έδωσαν και τα μεγαλύτερα ποσοστά επιτυχημένων απαντήσεων. Επίσης, βρέθηκε ότι υπάρχει συσχέτιση μεταξύ του χρόνου παρακολούθησης των σκηνών που πλαισίωναν τις δύο πρώτες εκδόσεις της εφαρμογής και του ποσοστού επιτυχημένων απαντήσεων που έδωσαν οι μαθητές.

Σ. Σπανού, Ε.Α. Παυλάτου, Ν. Σπυρέλλης

6ο Πανελλήνιο Επιστημονικό Συνέδριο Χημικής Μηχανικής (2007), 31 Μαίου – 2 Ιουνίου, Αθήνα (ομιλία)

Η παρούσα εργασία αναφέρεται στην ηλεκτρολυτική παρασκευή σύνθετων μεταλλικών επικαλύψεων μήτρας νικελίου με ενσωματωμένα νανοσωματίδια TiO₂ (μέσης διαμέτρου 21 nm) με την εφαρμογή συνεχούς ρεύματος και χρήση ηλεκτρολυτικού λουτρού τύπου Watts, απουσία πρόσθετων ουσιών. Αποθέματα καθαρού νικελίου παρασκευάστηκαν επίσης, κάτω από τις ίδιες πειραματικές συνθήκες, προκειμένου να συγκριθούν με τα σύνθετα αποθέματα Ni/TiO₂. Πραγματοποιήθηκε μελέτη και προσδιορισμός της δομής και της μορφολογίας της επιφάνειας των αποθεμάτων, καθώς επίσης και του ποσοστού ενσωμάτωσης των νανοσωματιδίων TiO₂ στη μεταλλική μήτρα, σε συνάρτηση με την τιμή του pH, την πυκνότητα ρεύματος και την συγκέντρωση των σωματιδίων στο λουτρό. Ανάλογα με τις παραμέτρους ηλεκτρόλυσης, το ποσοστό συναπόθεσης κυμαίνεται από 2-9% vol. Οι διαφοροποιήσεις στους προσανατολισμούς των κρυσταλλιτών των σύνθετων αποθεμάτων Ni/TiO₂, σε σύγκριση με τα απλά αποθέματα νικελίου, φαίνεται να συνδέονται με την μεταβολή της σύστασης στην περιοχή του καταλύτη, την οποία προκαλεί η παρουσία των νανοσωματιδίων TiO₂ τόσο στον ηλεκτρολύτη, όσο και στην μεταλλική μήτρα. Τα πειραματικά δεδομένα υποδεικνύουν πως η ενσωμάτωση των σωματιδίων, πραγματοποιείται τόσο ενδοκρυσταλλικά όσο και περικρυσταλλικά.

Α. Ζωίκης-Καραθανάσης, Ε.Α. Παυλάτου, Ν. Σπυρέλλης

6ο Πανελλήνιο Επιστημονικό Συνέδριο Χημικής Μηχανικής (2007), 31 Μαίου – 2 Ιουνίου, Αθήνα (ομιλία)

Παρασκευάστηκαν απλές και σύνθετες ηλεκτρολυτικές επικαλύψεις νικελίου-φωσφόρου με ενισχυτικό μέσο νανοσωματίδια καρβιδίου του βολφραμίου (μέσης διαμέτρου 200 nm) από τροποποιημένο λουτρό Watts απουσία οργανικών προσθέτων, με εφαρμογή τόσο συνεχούς όσο και παλμικού ρεύματος. Μελετήθηκε η επίδραση των παραμέτρων της ηλεκτρόλυσης στη μορφολογία, στη δομή και στις ιδιότητες των αποθεμάτων, όπως επίσης και στη διεργασία ενσωμάτωσης νανοσωματιδίων WC στην περίπτωση των σύνθετων επικαλύψεων. Επιπλέον, διερευνήθηκε η επίδραση της θερμικής κατεργασίας των αποθεμάτων στις παραπάνω ιδιότητες. Οι παραγόμενες σύνθετες επικαλύψεις που παρασκευάστηκαν ήταν συμπαγείς και η εφαρμογή του παλμικού ρεύματος οδήγησε σε αύξηση του ποσοστού συναπόθεσης των σωματιδίων και σε εξαιρετικά ομοιόμορφη διασπορά τους στη μήτρα, σε σχέση με αυτά που επτεύχθηκαν σε συνθήκες συνεχούς ρεύματος. Τέλος, διαπιστώθηκε ότι τα αποθέματα, κυρίως τα σύνθετα, εμφανίζουν ιδιαίτερα υψηλή σκληρότητα μετά την θερμική τους κατεργασία.