Εργαστήριο Διδακτικής της Φυσικής και Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας


Αντικείμενο του Εργαστηρίου Διδακτικής της φυσικής και Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας (ΔιΦΕΤ). είναι η εφαρμογή βέλτιστων πρακτικών σύμφωνα με διεθνείς τρέχουσες εξελίξεις στα γνωστικά αντικείμενα της Διδακτικής της φυσικής και της Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας, η ερευνητική μας συνεισφορά σε αυτές και η αξιοποίηση τους προς όφελος των φοιτητών του τμήματος (σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο) και στην επιμόρφωση εκπαιδευτικών.

Το Εργαστήριο Διδακτικής της φυσικής και Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας (ΔιΦΕΤ). έχει ως αποστολή:

  1. Την κάλυψη σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο διδακτικών και ερευνητικών αναγκών του τμήματος και άλλων τμημάτων του πανεπιστημίου σε θέματα που εμπίπτουν στα γνωστικά αντικείμενα του εργαστηρίου και αποτελούν μέρος του προγράμματος σπουδών.
  2. Την κάλυψη και τον συντονισμό των μαθημάτων για τη χορήγηση του Πιστοποιητικού Παιδαγωγικής και Διδακτικής Επάρκειας του Τμήματος φυσικής.
  3. Την εκπαίδευση (θεωρητική και πρακτική άσκηση) μελλοντικών εκπαιδευτικών στα γνωστικά αντικείμενα που καλύπτει το εργαστήριο και προβλέπεται από το νόμο.
  4. Το συντονισμό της έρευνας των μελών του, στους τομείς της διδακτικής της φυσικής και της εκπαιδευτικής τεχνολογίας.
  5. Τη συνεργασία κάθε μορφής με κέντρα ερευνών και ακαδημαϊκά ιδρύματα ημεδαπής και αλλοδαπής εφόσον οι στόχοι συμπίπτουν, συμβαδίζουν και αλληλοσυμπληρώνονται με εκείνους του εργαστηρίου.
  6. Τη διοργάνωση επιστημονικών διαλέξεων, ημερίδων, σεμιναρίων, συμποσίων, συνεδρίων και άλλων επιστημονικών εκδηλώσεων, την πραγματοποίηση δημοσιεύσεων και εκδόσεων και την πρόσκληση Ελλήνων και ξένων αναγνωρισμένου κύρους επιστημόνων.
  7. Την παροχή υπηρεσιών σύμφωνα με τις διατάξεις στο Π.δ. 159/1984 (ΦΕΚ53/τ.Α’/27-4-1984): Προϋποθέσεις παροχής υπηρεσιών από τα πανεπιστημιακά εργαστήρια σε ιδιώτες και κάθε νομικής μορφής οργανισμούς..
  8. Την παροχή γνωμοδοτήσεων (εμπειρογνώμονες σε δικαστήρια κτλ) σε θέματα που άπτονται των γνωστικών αντικειμένων σύμφωνα με την κείμενη νομοθεσία.
  9. Τη συλλογή, επεξεργασία, αποθήκευση και διάθεση δεδομένων.
  10. Την ανάληψη συμβουλευτικών ή αναπτυξιακών έργων και μελετών με σκοπό την ικανοποίηση των αναγκών της κοινωνίας.
  11. Την έκδοση επιστημονικών περιοδικών.
Ερευνητική Δράση

Οι τομείς στους οποίους δραστηριοποιείται κυρίως το Εργαστήριο περιλαμβάνουν τα ακόλουθα επιστημονικά αντικείμενα:

  • Τη μελέτη και αποτύπωση της πραγματικότητας της τάξης και τη μοντελοποίηση διδακτικών δραστηριοτή-των στις φυσικές Επιστήμες.
  • Την ανάπτυξη διδακτικών ακολουθιών με εφαρμογή της πειραματικής διαδικασίας για τη διδασκαλία της Φυσικής και συγγενών χώρων όπως η Επιστήμη των Υλικών, με εφαρμογή της πειραματικής διαδικασίας.
  • Την μελέτη και ανάπτυξη σύγχρονων μορφών εκπαιδευτικής τεχνολογίας, όπως τα εικονικά εργαστήρια, οι Τεύχος Β’ 4142/22.12.2016 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ TΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 40787 προσομοιώσεις, τα πειράματα συγχρονικής καταγραφής και τα πειράματα από απόσταση.
  • Την εκπαίδευση από απόσταση και την ανάπτυξη διαδικτυακού περιεχομένου για τη διδακτική της φυσικής.

Το εργαστήριο αποσκοπεί στην ανάπτυξη δραστηριοτήτων όπως

  • η σχεδίαση και την ανάπτυξη διδακτικών ακολουθιών καθώς και η υλοποίηση τους σε συνεργαζόμενες εκπαιδευτικές μονάδες και
  • η παραγωγή, ένταξη σε διδακτικά σενάρια και αξιολόγηση οπτικοακουστικού και πολυμεσικού εκπαιδευτικού υλικού για όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης καθώς και η σύνδεση με φορείς της εκπαίδευσης, με επιστημονικούς φορείς και με φορείς της οικονομίας που δραστηριοποιούνται στο χώρο της παραγωγής εκπαιδευτικού υλικού.

 

ΦΕΚ Ίδρυσης: B 4142 - 22.12.2016

ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ
Χατζηκρανιώτης Ευριπίδης
ΜΕΛΗ
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Οι κβαντικές τελείες και τα σύρματα μελετώνται πολύ τελευταία λόγω των ιδιαίτερων ηλεκτρικών και οπτικών ιδιοτήτων.
Η παρασκευή και η μελέτη των ιδιοτήτων τους παρουσιάζει μεγάλες δυσκολίες.
Η ερευνητική δραστηριότητα της ομάδας σε αυτή την περιοχή περιλαμβάνει: την κατασκευή ατομιστικών προτύπων, τον προσδιορισμό των θέσεων ισορροπίας των ατόμων με μεθόδους προσομοίωσης, τον υπολογισμό των ηλεκτρονικών καταστάσεων, και των οπτικών ιδιοτήτων.
Μελετώνται διάφορα σχήματα και μεγέθη κβαντικών τελειών για να ανιχνευτούν κανονικότητες. Για τα κβαντικά σύρματα μελετώνται η ηλεκτρική αγωγή σε σχέση με το σχήμα του σύρματος, της παρουσίας προσμίξεων και εξωτερικού μαγνητικού πεδίου.
Οι προσμίξεις μπορούν να εισαγάγουν συντονισμούς τύπου Fano, ο έλεγχος των οποίων μπορεί να έχει εφαρμογές στην ηλεκτρονική.

ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ

• Ερευνητικές Δραστηριότητες:

- Γνωστική μελέτη της διδασκαλίας της Φυσικής.
-Ανάπτυξη διδακτικών μέσων κλασσικής και προηγμένης τεχνολογίας.
-Ανάπτυξη ολοκληρωμένων μαθησιακών συστημάτων Διδακτικής δράσης και ανάδρασης.

•Υλικοτεχνική υποδομή:
1. Kλειστό κύκλωμα τηλεόρασης με δυνατότητα μείξης εικόνων και ήχου σε ψηφιακή μορφή (DVD), 4 κάμερες SONY, ZOOM 6x, κονσόλα μείξης εικόνων, Βίντεο U'matic 3/4 250 lines.
2. Φορητό βίντεο, κάμερα και δέκτης JV-VHS 250 lines, κάμερα JVC KY-610, f = 1.4, ZOOM 10x, έγχρωμα.
3. Τηλεόραση έγχρωμη (στέρεο 46").
4. Φορητοί μίκτες ήχου (4 & 6 καναλιών) μικρόφωνα χώρου και κατευθυντικά.
5. Πειραματικές διατάξεις επίδειξης (Μηχανική, Ηλεκτρισμός, Μαγνητισμός, Ρευστά).
6. Μηχανές προβολής κινητών και ακίνητων εικόνων.
7. Βιβλιοθήκη κασετών VHS και DVDμε πειράματα Φυσικής και βιιντεο-κασετών με μαγνητοσκοπημένες διδασκαλίες.
8. Πειραματικές διατάξεις συγχρονικής καταγραφής(on-line) και προβολής διδακτικών δραστηριοτήτων.

ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ

Ο χαρακτηρισμός αφορά και περιγράφει τις Ηλεκτρικές Ιδιότητες Υλικών και Αγώγιμων Συστημάτων ως τμήμα των γενικότερων Ιδιοτήτων Μεταφοράς των στερεών υλικών.
Η ομάδα εξειδικεύεται στην μελέτη της ηλεκτρικής συμπεριφοράς και ερμηνείας των υλικών υπό συνεχή – ελεγχόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία με παραμέτρους την θερμοκρασία (10 – 300 K), το μαγνητικό πεδίο (1.4 Τ), τη σύνθεση και την δομή των υλικών καθώς και την γεωμετρική και τοπογραφική μορφολογία των δειγμάτων και των ηλεκτρικών επαφών τους.
Ειδικότερα, h εφαρμογή εντοπίζεται στη συγχρονική μελέτη των φαινομένων Ηλεκτρικής Αγωγιμότητας, φαινομένου Hall και Μαγνητοαντίστασης βάσει των μεθοδολογιών Van der Pauw και Wascher.
Η εμπειρία της ομάδας εντοπίζεται σε ημιαγωγούς, μέταλλα, ημιμέταλλα καθώς και σε πρόσφορα πρότυπα για διερεύνηση και επέκταση των μεθοδολογιών μέτρησης που χρησιμοποιούνται σε ανομοιογενή και ανισότροπα υλικά.

ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ

Το εργαστήριο Θερμικής ανάλυσης υλικών ασχολείται με:

• Θερμικό χαρακτηρισμό υλικών από –150 έως 1750 oC. Τα υλικά αυτά καλύπτουν ένα ευρύτατο φάσμα, όπως: μαγνητικά υλικά, ημιαγωγοί, ορυκτά, βιοενεργά υλικά, κεραμικά, κ.α.

• Μελέτη της κρυστάλλωσης άμορφων υλικών
• Κινητική μελέτη των μετατροπών φάσης και αποσύνθεσης των υλικών.
Ιδιαίτερα δε με:
•Θερμικό χαρακτηρισμό πολυμερών – βιοαποικοδομήσιμων πολυμερών – νανοσύνθετων πολυμερών. Μελέτη της κινητικής της διαδικασίας κρυστάλλωσης των υλικών αυτών. Προσδιορισμό της θερμικής σταθερότητας αυτών και μελέτη της κινητικής της θερμικής τους διάσπασης.
•Μελέτη της διαδικασίας οξείδωσης μετάλλων, μεταλλικών κραμάτων και διάφορων επικαλύψεων σε υψηλές θερμοκρασίες. Κινητική μελέτη της οξείδωσης. Παρασκευή και χαρακτηρισμός επικαλύψεων με τη βοήθεια on-line μετρήσεων σε σύστημα Διαφορικής Καλοριμετρίας Σάρωσης.
Το εργαστήριο Θερμικής Ανάλυσης διαθέτει:
1.Διάταξη Θερμικής Καλοριμετρίας Σάρωσης (DSC), SETARAM-DSC 141, η οποία καλύπτει την περιοχή θερμοκρασιών από -150 oC έως 550 oC
2.Διάταξη Θερμοσταθμικής Ανάλυσης (TGA), SETARAM SetSys 16/18 TG-DTA, η οποία καλύπτει την περιοχή από θερμοκρασία περιβάλλοντος έως τους 1750 oC.

ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ

Δραστηριότητες:

  • Δυναμική και κινηματική φαινομένων σε άτακτα συστήματα της συμπυκνωμένης ύλης και σε φράκταλς.
  • Δυναμική νευρωνικών δικτύων και μετάδοση σήματος.
  • Υπολογισμός ηλεκτρονικών και οπτικών ιδιοτήτων παραδοσιακών και νέων ημιαγωγικών υλικών με τεχνολογικές εφαρμογές.
  • Μελέτη διεπιφανειών (συμμετρία, ενεργειακές και δομικές ιδιότητες) σε πολυκρυσταλλικά υλικά με βάση το πρότυπο του πλέγματος.
  • Μελέτη τριπλών συμφύσεων κρυσταλλιτών σε πολυκρυσταλλικά υλικά.
  • Yπολογισμός ηλεκτρονικών και δυναμικών ιδιοτήτων σε κρυστάλλους, άμορφα υλικά και υπερδομές.
  • Ιδιότητες, μεταφορά και διάχυση σε ιοντικούς κρυστάλλους και σε μη ομογενή στερεά, κρίσιμα φαινόμενα.
  • Δυναμική πλέγματος κρυσταλλικών υλικών (3D και 2D) με τη χρήση φαινομενολογικών δυναμικών και μεθόδων από πρώτες αρχές. Εφαρμογή της θεωρίας ομάδων στην ερμηνεία φασμάτων Raman και υπερύθρου.
  • Μαθηματικά πρότυπα διάχυσης, τυχαίες διαδρομές, κινητικά και δυναμικά φαινόμενα σε περίπλοκα συστήματα (complex systems), συστήματα χαμηλών διαστάσεων, fractals, φαινόμενα παγίδευσης.
  • Εφαρμογές μεθόδων Στατιστικής Φυσικής σε δυναμικά προβλήματα όπως προβλήματα δυναμικής απορρόφησης φαρμάκων, νευρωνικά δίκτυα, δίκτυα, φαινόμενα εξάπλωσης (spreadint phenomena), κινητική πληθωρισμών, οικονομική φυσική κλπ.

Εξοπλισμός:

Νησίδα ηλεκτρονικών υπολογιστών παράλληλης επεξεργασίας. Αποτελείται από 32 Η/Υ βασισμένους σε αρχιτεκτονική Intel Core 2 Duo με 64 επεξεργαστές, συνολική μνήμη RAM 128 Gb, αποθηκευτικό χώρο 6.7 Tb με λειτουργικό σύστημα Scientific Linux.

ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ

© 2018 ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ, ΑΠΘ.