open, digital, online, education, distance education

Εκπαιδευτικές δραστηριότητες σε επιφανειακά ύδατα με την αξιοποίηση του Διαδικτύου των Αντικειμένων

PDF
Δημοσιευμένα: Sep 4, 2019
DOI: https://doi.org/10.12681/jode.16385
Λέξεις-κλειδιά:
ΙοΤ αισθητήρες υδατικά οικοσυστήματα εκπαιδευτικά σενάρια περιβαλλοντική συνείδηση
ΧΡΥΣΑΝΘΗ ΤΖΙΩΡΤΖΙΩΤΗ
Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο
https://orcid.org/0000-0001-9652-6063
ΕΙΡΗΝΗ ΜΑΥΡΟΜΜΑΤΗ
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ
https://orcid.org/0000-0002-8870-746X
ΙΩΑΝΝΗΣ ΧΑΤΖΗΓΙΑΝΝΑΚΗΣ
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΡΩΜΗΣ LA SAPIENZA Department of Computer Engineering and Automated Management
https://orcid.org/0000-0001-8955-9270
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΑΜΑΧΙΛΑΤΗΣ
ΙΤΥE Διόφαντος, Πάτρα
https://orcid.org/0000-0001-9938-6211
Περίληψη

Το υδατικό περιβάλλον διαδραματίζει έναν εξόχως σημαντικό ρόλο για την ύπαρξη της ζωής στη Γη. Ωστόσο, τα υδατικά οικοσυστήματα κινδυνεύουν άμεσα από την ολοένα αυξανόμενη ρύπανση, την κλιματική αλλαγή και την απώλεια της βιοποικιλότητας, με αποτέλεσμα να καθίσταται κάτι περισσότερο από απαραίτητη η διαρκής, όσο και λεπτομερής παρακολούθησή τους. Σε αυτή την εργασία, παρουσιάζεται η εφαρμογή μιας εκπαιδευτικής πρακτικής STEM που αξιοποιεί συστήματα Διαδικτύου των Αντικειμένων με αισθητήρες (Internet of Things, IoT), σε συνδυασμό με κατάλληλα σχεδιασμένες εκπαιδευτικές δραστηριότητες που βασίζονται στη Μάθηση μέσω Σχεδιασμού (Design Based Learning), για την κατανόηση του υδάτινου περιβάλλοντος.  Συγκεκριμένα, περιγράφεται ο σχεδιασμός και η λειτουργία ενός αυτοματοποιημένου συστήματος, το οποίο αξιοποιεί δεδομένα αισθητήρων εγκατεστημένων σε λίμνες και ποτάμια, για την παρακολούθηση και καταγραφή των περιβαλλοντικών παραμέτρων. Μέσα από την προσπάθεια ευαισθητοποίησης της σχολικής κοινότητας σε θέματα προστασίας της ποιότητας των υδάτων ως αποτέλεσμα εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων STEM, στις οποίες εφαρμόζονται οι γνώσεις των φυσικών επιστημών, της τεχνολογίας, της μηχανικής και των μαθηματικών, οι μαθητές στοχεύουν: α) στη γνώση και κατανόηση των βασικών φυσικών και χημικών παραμέτρων του νερού υδατικών οικοσυστημάτων, και β) στην ικανότητα συσχετισμού, ερμηνείας και εκτίμησης των μεταβολών των φυσικών και χημικών παραμέτρων του νερού.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Μέρος πρώτο / Section 1
Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης. Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 και σύμφωνα με την άδεια μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς και με δικαίωμα τροποποίησης μόνον με παρόμοια διανομή (αν αναμείξετε, τροποποιήσετε, ή δημιουργήσετε πάνω στο υλικό, πρέπει να διανείμετε τις δικές σας συνεισφορές υπό την ίδια άδεια όπως και το πρωτότυπο).
Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Βιογραφικά Συγγραφέων
ΧΡΥΣΑΝΘΗ ΤΖΙΩΡΤΖΙΩΤΗ, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο
Υποψήφια Διδάκτορ Σχολης Εφαρμοσμένων Τεχνών ΕΑΠ
ΕΙΡΗΝΗ ΜΑΥΡΟΜΜΑΤΗ, ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ
ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΡΙΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΣΧΟΛΗΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΩΝ ΤΕΧΝΩΝ
ΙΩΑΝΝΗΣ ΧΑΤΖΗΓΙΑΝΝΑΚΗΣ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΡΩΜΗΣ LA SAPIENZA Department of Computer Engineering and Automated Management

ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

Department of Computer Engineering and Automated Management

ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΑΜΑΧΙΛΑΤΗΣ, ΙΤΥE Διόφαντος, Πάτρα

Μηχανικός Η/Υ και Πληροφορικής (phD)

Αναφορές
Amaxilatis, D., Akrivopoulos, O., Mylonas, G., & Chatzigiannakis, I. (2017). An IoT-based solution for monitoring a fleet of educational buildings focusing on energy efficiency, Sensors, 17(10).
Blumenfeld, P. C., Soloway, E., Marx, R., Krajcik, J., Guzdial, M., & Palincsar, A. (1991). Motivating project-based learning: Sustaining the doing, supporting the learning. Educational Psychologist, 26(3 & 4), 369–398.
Brogan, M., & Galata, A. (2015). The Veryschool project: Valuable energy for a smart school - intelligent ISO 50001 energy management decision making in school buildings Ιn Proceedings of the Special Tracks and Workshops at the 11th International Conference on Artificial Intelligence Applications and Innovations (AIAI 2015), Bayonne, France, September 14-17, 2015. pp. 46–58. [Online]. Available: http://ceur-ws.org/Vol-1539/paper5.pdf
Brossard, D., Lewenstein B., & Bonney R. (2005). Scientific knowledge and attitude change: The impact of a citizen science project, International Journal of Science Education, 27(9), 1099-1121.
Brown, A.L. (1992). Design experiments: Theoretical and methodological challenges in creating complex interventions in classroom settings. Journal of the Learning Sciences, 2(2), 141-178.
Burke, J., Estrin, D., Hansen, M., Parker, A., Ramanathan, N., Reddy, S., & Srivastava, M. B. (2016). Participatory sensing, In Workshop on World-Sensor-Web (WSW06): Mobile Device Centric Sensor Networks and Applications, pp. 117–134.
Caine, R. N., and Caine, G. (1991). Making Connections: Teaching and the Human Brain, Alexandria, VA: Association for Supervision and Curriculum Development. European Environment Agency. Annual report 2013 and Environmental statement 2014. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2014. ISBN 978-92-9213-423-5
Gaitani, N., Cases, L., Mastrapostoli, E., Eliopoulou, E (2015). Paving the Way to Nearly Zero Energy Schools in Mediterranean Region- ZEMedS Project. Energy Procedia, 78, (pp.3348-53). 6th International Building Physics Conference, IBPC 2015. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.749
Gómez Puente, S. M., Eijck, M. van, & Jochems, W. (2013). Facilitating the learning process in design-based learning practices: an investigation of teachers’ actions in supervising students. Journal Research in Science & Technological Education, 31(3), 288–307. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/02635143.2013.837043
Greeno, JG (1997). On claims that answer the wrong questions. Educational Researcher 26(1): 5-17
Hotaling, L., Lowes, S., Stolkin, R., Lin, P., Bonner, J., Kirkey, W., & Ojo, T. (2012), SENSE IT: Teaching STEM principles to middle and high school students through the design, construction and deployment of water quality sensors. Advances in Engineering Education, 3(2): 1-34.
Heggen, S. (2013). Participatory sensing: Repurposing a scientific tool for stem education, Interactions, 20(1), 18–21, Jan. 2013. [Online]. Available: http://doi.acm.org/10.1145/2405716.2405722
Khardon, R. & Roth, D. (1997). Learning to Reason. Journal of the ACM (JACM), 44 (5), 697-725.
Kotovirta, V., Toivanen, T., Tergujeff R., & Huttunen, M. (2012). Participatory sensing in environmental monitoring – experiences, Ιn 6th International Conference on Innovative Mobile and Internet Services in Ubiquitous Computing, July 2012, (pp. 155-162).
McKenzie, A., Morgan, C., Cockhrane, K., Watson, G., & Roberts, D. (2002). Authentic learning: What is it, and what are the ideal curriculum conditions to cultivate it in? Quality Conversations: Proceedings of the 25th HERDSA Annual Conference, Perth, Western Australia, 7-10 July 2002 (pp. 426-433). Milperra NSW, Australia: HERDSA.
Mylonas, G., Amaxilatis, D., Leligou, H., Zahariadis, T. B., Zacharioudakis, E., Hofstaetter, J., Friedl, A., Paganelli, F., Cuffaro, G., & Lerch J. (2017). Addressing behavioral change towards energy efficiency in european educational buildings, Ιn Global Internet of Things Summit, GIoTS 2017, Geneva, Switzerland, June 6-9, 2017. IEEE, 2017, (pp. 1–6).
Mylonas, G., Amaxilatis, D., Mavrommati, I., & Hofstaetter, J. Green (2017). Awareness via IoT Infrastructure, Educational Labs and Games in Schools: The GAIA Case, IEEE Internet of Things Newsletter, November 14, 2017, https://iot.ieee.org/newsletter/november-2017/greenawareness-via-iot-infrastructure-educational-labs-and-games-in-schools-the-gaia-case
Papaioannou, T. G., Kotsopoulos, D., Bardaki, C., Lounis, S., Dimitriou, N., Boultadakis, G., Garbi, A., & Schoofs, A. (2017). Iot-enabled gamification for energy conservation in public buildings, In Global Internet of Things Summit, GIoTS 2017, Geneva, Switzerland, June 6-9, 2017. IEEE, 2017, (pp. 1–6).
Papert, S. (1991). Situating Constructionism. In I. Harel & S. Papert (Eds). Constructionism. Ablex Publishing, Norwood, NJ, 1991.
Pocero, L., Amaxilatis, D., Mylonas, G., & Chatzigiannakis, I. (2017). Open source iot meter devices for smart and energy-efficient school buildings, HardwareX. [Online]. Available: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468067216300293
School of the Future FP7 project (2016). http://www.school-of-thefuture.eu/
Sun, W., Li Q., & Tham, C. K. (2014). Wireless deployed and participatory sensing system for environmental monitoring, In 2014 Eleventh Annual IEEE International Conference on Sensing, Communication, and Networking (SECON), June 2014, (pp. 158–160).
Tziortzioti, C., Amaxilatis D., Mavrommati I., Chatzigiannakis I. (2018). IoT sensors in sea water environment: Ahoy! Experiences from a short summer trial. In: BRAINS 2018: Behavioral Change and Ambient Intelligence for Sustainability workshop, AmI 2018, Nov.12 Larnaca, Cyprus.
Tziortzioti, C., Andreetti, G., Rodinò, L., Mavrommati, I., Vitaletti, A., Chatzigiannakis, I. (2018). Raising Awareness for Water Polution Based on Game Activities Using Internet of Things. In: Kameas A., Stathis K. (eds) Ambient Intelligence. AmI 2018. Lecture Notes in Computer Science, vol 11249. Springer, Cham.
Tziortzioti, C., Mavrommati, I., Mylonas, G., Vitaletti, A., Chatzigiannakis, I. (2018). "Scenarios for Educational and Game Activities using Internet of Things Data," IEEE Conference on Computational Intelligence and Games (CIG), Maastricht, 2018, pp. 1-8. doi: 10.1109/CIG.2018.8490370
Wenger, E. (1998). Communities of practice: learning, meaning and identity, Cambridge University Press, Cambridge, UK.
WWF - Περιβαλλοντικός Δείκτης Νερού & Υγροτόπων, Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα για τα Γλυκά Νερά, Απρίλιος 2001. Ανακτήθηκε στις 30/11/2018 από http://politics.wwf.gr/images/stories/political/nero/wwf_perdeiktisnerouapril01.pdf
Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Στρατηγική για έξυπνη, διατηρήσιμη και χωρίς αποκλεισμούς ανάπτυξη, COM/2010/2020/FINAL, 03.03.2010 – Βρυξέλλες. Ανακτήθηκε στις 30/11/2018 από https://eur-lex.europa.eu/legal-content/en/ALL/?uri=CELEX%3A52010DC2020
Τα περισσότερο διαβασμένα άρθρα του ίδιου συγγραφέα(s)