Το Πιεζοηλεκτρικό Φαινόμενο ως Εργαλείο Βιωματικής Μάθησης στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση

PDF
Δημοσιευμένα: Apr 19, 2026
DOI: https://doi.org/10.12681/codiste.9912
Λέξεις-κλειδιά:
βιωσιμότητα μάθηση μέσω έργων πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο συγκομιδή ενέργειας
Ευθυμία Αρβανίτου
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
Νικόλαος Βλαχοστέργιος
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
Χαρίτων Πολάτογλου
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
Περίληψη

Η εργασία παρουσιάζει μια διδακτική πρόταση για την εισαγωγή μαθητών δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης στη χρήση του πιεζοηλεκτρικού φαινομένου για τη συγκομιδή ενέργειας. Με συνδυασμό της μάθησης μέσω έργων (PBL) και του μοντέλου Predict-Observe-Explain (POE), οι μαθητές διερευνούν πειραματικά το φαινόμενο, αναπτύσσουν κυκλώματα και συνδέουν τη θεωρία με εφαρμογές καθημερινής ζωής. Η πρόταση προάγει την ενεργή συμμετοχή, την κατανόηση θεμελιωδών επιστημονικών εννοιών και την ανάπτυξη δεξιοτήτων, όπως η κριτική σκέψη και η επίλυση προβλημάτων. Το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο αναδεικνύεται ως χρήσιμο αντικείμενο εκπαίδευσης για τη βιώσιμη ανάπτυξη και τη διαχείριση ενέργειας.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Προφορικές Ανακοινώσεις
Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Barron, B. J., Schwartz, D. L., Vye, N. J., Moore, A., Petrosino, A., Zech, L., & Bransford, J. D. (1998). Doing with understanding: Lessons from research on problem-and project-based learning. Journal of the Learning Sciences, 7(3–4), 271–311. ISBN: 9781315799285
Beeby, S. P., Tudor, M. J., & White, N. M. (2006). Energy harvesting vibration sources for microsystems applications. Measurement Science and Technology, 17(12), R175. http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/17/12/R01
Bransford, J. D., Brown, A. L., & Cocking, R. R. (Επιμ.). (2000). How people learn (τ. 11). Washington, DC: National Academy Press. ISBN 978-0-309-07036-2.
Champagne, A., Klopfer, L., & Anderson, J. (1980). Factors influencing the learning of classical mechanics. American Journal of Physics, 48(12), 1074-1079. http://dx.doi.org/10.1119/1.12290
Clerckx, B., Zhang, R., Schober, R., Ng, D. W. K., Kim, D. I., & Poor, H. V. (2018). Fundamentals of wireless information and power transfer: From RF energy harvester models to signal and system designs. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 37(1), 4-33. https://doi.org/10.1109/JSAC.2018.2872615
Geisinger, K. F. (2016). 21st century skills: What are they and how do we assess them?. Applied measurement in education, 29(4), 245-249. https://doi.org/10.1080/08957347.2016.1209207
Helle, L., Tynjälä, P., & Olkinuora, E. (2006). Project-based learning in postsecondary education–theory, practice and rubber sling shots. Higher Education, 51(2), 287–314. https://doi.org/10.1007/s10734-004-6386-5
Kazmierski, T. J., & Beeby, S. (2011). Energy harvesting systems: Principles, modeling and applications. Springer. ISBN 978-1-4419-7565-2.
Kearney, M. (2004). Classroom use of multimedia-supported predict–observe–explain tasks in a social constructivist learning environment. Research in science education, 34, 427-453. https://doi.org/10.1007/s11165-004-8795-y
Krajcik, J., Blumenfeld, P. C., Marx, R. W., Bass, K. M., Fredricks, J., & Soloway, E. (1998). Inquiry in project-based science classrooms: Initial attempts by middle school students. Journal of the Learning Sciences, 7(3–4), 313–350, ISBN: 9781315799285
Manbachi, A., & Cobbold, R. S. (2011). Development and application of piezoelectric materials for ultrasound generation and detection. Ultrasound, 19(4), 187-196. https://doi.org/10.1258/ult.2011.011027
Mason, W. P. (1981). Piezoelectricity, its history and applications. The journal of the Acoustical Society of America, 70(6), 1561-1566. https://doi.org/10.1121/1.387221
Mishra, S., Unnikrishnan, L., Nayak, S. K., & Mohanty, S. (2019). Advances in piezoelectric polymer composites for energy harvesting applications: a systematic review. Macromolecular Materials and Engineering, 304(1), 1800463. https://doi.org/10.1002/mame.201800463
Nurrahmah, A. H., & Widyaningrum, R. (2023). Development of POE (predict-observe-explain) teaching modules to improve students‘ scientific thinking skills in science subjects. Annual International Conference on Islamic Education for Students, 2(1), σ. 1-11. https://doi.org/10.18326/aicoies.v2i1.542
Rogdakis, K., Karakostas, N., & Kymakis, E. (2021). Up-scalable emerging energy conversion technologies enabled by 2D materials: from miniature power harvesters towards grid-connected energy systems. Energy & Environmental Science, 14(6), 3352-3392. https://doi.org/10.1039/D0EE04013D
Shaikh, F. K., & Zeadally, S. (2016). Energy harvesting in wireless sensor networks: A comprehensive review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 55, 1041-1054. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.11.010
Stojmenovic, I. (Ed.). (2005). Handbook of sensor networks: algorithms and architectures (τ. 49). John Wiley & Sons., ISBN: 13978 – 0 – 471 – 68472 – 5
Stoppa, M., & Chiolerio, A. (2014). Wearable electronics and smart textiles: A critical review. sensors, 14(7), 11957-11992. https://doi.org/10.3390/s140711957
Sudevalayam, S., & Kulkarni, P. (2010). Energy harvesting sensor nodes: Survey and implications. IEEE communications surveys & tutorials, 13(3), 443-461. https://doi.org/10.1109/SURV.2011.060710.00094