ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ Ή ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ; Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ Νίκος Καλογερόπουλος 1 Χρήστος Καρατζάς 2, Χηµικοί, Επιµορφωτές ΤΠΕ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ Το να µαθαίνει κανείς χηµεία µόνο από µαθήµατα και βιβλία είναι σαν να διδάσκεται ένας τυφλός για τα χρώµατα 3 (Hermann Kolbe, 1818-1884) Το ερώτηµα βασανίζει και θα βασανίζει πολλούς καθηγητές που διδάσκουν Χηµεία στο Γυµνάσιο και το Λύκειο. Είναι άραγε εύκολη, ή αυτονόητη η απάντηση; Πολλοί είναι εκείνοι που µε ευκολία απαντούν ότι το πραγµατικό εργαστήριο είναι το µόνο, που µπορεί να βοηθήσει τους µαθητές να κατανοήσουν τη Χηµεία. Όλοι συµφωνούν ότι οι µαθητές πρέπει να αποκτήσουν δεξιότητες αναγνώρισης των µορφών και των µεταµορφώσεων της ύλης, αισθητοποίησης των πειραµατικών ποσοτήτων και χρήσης των εργαστηριακών οργάνων της χηµείας. Πρέπει να διδαχθούν, να διαπιστώσουν και να κατανοήσουν, έστω και στοιχειακά, την ανάγκη και τη διαδικασία της επιστηµονικής-χηµικής έρευνας. Πρέπει να γνωρίσουν την οµορφιά αλλά και τους κινδύνους που κρύβει η εργαστηριακή δουλειά. Πώς θα τους εξασφαλίσει τα παραπάνω το εικονικό εργαστήριο; Και ακόµη: Μήπως στο εικονικό εργαστήριο κινδυνεύουν από παρανοήσεις που θα υποθηκεύσουν όχι µόνο τη µάθηση αλλά και την ασφάλεια όσων ασχοληθούν αργότερα µε τη χηµεία; Οι µαθητές από την πλευρά τους µας ζητούν να τους πηγαίνουµε τακτικά στο εργαστήριο. Οι µαθητές αναζητούν άραγε την ερευνητική πειραµατική δραστηριότητα; Τους γοητεύουν οι µετρήσεις, οι υπολογισµοί και τα συµπεράσµατα; Η µήπως οι µαθητές αναζητούν να δουν το απρόοπτο, το εντυπωσιακό, το επικίνδυνο, την έκρηξη;. Εµείς νοµίζουµε ότι αυτό που πραγµατικά χρειάζεται η διδασκαλία της Χηµείας είναι Εργαστηριακές Ασκήσεις ( εικονικές, πραγµατικές ή συνδυασµό τους). Με δεδοµένο το αναλυτικό πρόγραµµα και τη δοµή των εξετάσεων για είσοδο στα ΑΕΙ, το εικονικό εργαστήριο φαίνεται ότι µπορεί να προσφέρει πολλά. Ακόµη και στην σπάνια περίπτωση που το πραγµατικό εργαστήριο χρησιµοποιείται ικανοποιητικά, το εικονικό εργαστήριο θα ήταν χρήσιµο για: πειραµατικές δραστηριότητες που είναι ταχύτατες και δεν επιτρέπουν την παρατήρηση και ασφαλή µέτρηση των µεγεθών (εκρήξεις, θέµατα χηµικής κινητικής κλπ). περιπτώσεις πολύ αργών ή πολύπλοκων χηµικών διεργασιών, που δεν είναι συµβατές µε το διαθέσιµο χρόνο µιας διδακτικής ώρας. πειράµατα που εµπεριέχουν κινδύνους για την υγεία και τη σωµατική ακεραιότητα των µαθητών (ραδιενέργεια κλπ). διεργασίες που απαιτούν ακριβά αναλώσιµα υλικά (αντιδραστήρια) και συσκευές µη διαθέσιµες σε σχολικό εργαστήριο. µαθησιακές δραστηριότητες µοντελοποίησης κλπ. 1 : nkaloger@sch.gr, users.att.sch.gr/nkaloger 2 : chkaratz@sch.gr, users.att.sch.gr/chkaratz 3 : Α. Βάρβογλης, «Μεγάλοι Χηµικοί Η Παλιά Φρουρά», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1995.
ΓΙΑΤΙ Η ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Το θέµα που επιλέξαµε είναι η πειραµατική µέθοδος ογκοµετρικού προσδιορισµού, επειδή: είναι µια κλασσική εργαστηριακή τεχνική, που εξυπηρετεί πολλούς µαθησιακούς στόχους έχει µεγάλο εύρος εφαρµογών και µπορεί να συνδυασθεί µε αρκετά θέµατα της «διδακτέας» ύλης στο Γυµνάσιο και ιδιαίτερα στο Λύκειο είναι κατ εξοχήν κατάλληλη για ανάπτυξη δεξιοτήτων χειρισµού των εργαστηριακών σκευών και συσκευών, ενώ οξύνει τις ικανότητες του µαθητή για παρατήρηση οπτικών µεταβολών κλπ. διδάσκεται και στη δευτεροβάθµια (4 από τις 5 προτεινόµενες εργαστηριακές ασκήσεις του Εργαστηριακού Οδηγού της Χηµείας Γ Λυκείου Θετικής κατεύθυνσης αφορούν ογκοµετρήσεις) και στην τριτοβάθµια εκπαίδευση είναι απαιτητική τεχνική για τους ασκούµενους (τους υποχρεώνει στην πράξη να εφαρµόσουν «πρωτόκολλα συµπεριφοράς» για την ελαχιστοποίηση των σφαλµάτων και την ασφαλή εκτέλεση των αναλύσεων), είναι απαιτητική τεχνική και για τους διδάσκοντες ιδιαίτερα αν πρόκειται για µετωπικό εργαστήριο (παρασκευή διαλυµάτων, σύνθετη και εύθραυστη διάταξη ογκοµέτρησης, πολλές τεχνικές λεπτοµέρειες που πρέπει να προσεχθούν, διαρκής επίβλεψη, τακτοποίηση εργαστηρίου µετά την άσκηση) ΟΓΚΟΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΕΞΟΥ ΕΤΕΡΩΣΗΣ ΜΕ ΙΑΘΕΣΙΜΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ Ασχοληθήκαµε ειδικότερα µε τις ογκοµετρήσεις εξουδετέρωσης και τα ρυθµιστικά διαλύµατα δεδοµένου ότι συναρτώνται µε έννοιες όπως ph, οξέα, βάσεις, εξουδετέρωση, έννοιες δηλ. που θίγονται ήδη από την Γ Γυµνασίου. Στόχοι ήταν η αξιολόγηση των διαθέσιµων λογισµικών, η δηµιουργία προσοµοιώσεων κατάλληλων για άµεση εφαρµογή και η πραγµατοποίηση πειραµατικών διδασκαλιών για αξιολόγησηανατροφοδότηση. Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται τα λογισµικά που χρησιµοποιήθηκαν για την εκτέλεση την ογκοµετρήσεων εξουδετέρωσης µαζί µε κάποια χαρακτηριστικά τους. Λογισµικά υνατότητα αλλαγώνεπέκτασης Συνεργασία µε Excel Εργαστήριο Φυσικών Επιστηµών Εργαστήριο Υπολογιστών Modellus ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ α ΝΑΙ β MultiLog/DBLab ΟΧΙ ΝΑΙ ΝΑΙ β ----- Microsoft Excel ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ α ΝΑΙ β Εικονικά εργαστήρια και ΟΧΙ ΟΧΙ ΝΑΙ α ΝΑΙ β Java Applets α= κυρίως για πείραµα-επίδειξης µε βιντεοπροβολέα και πιθανώς φύλλο εργασίας β= µετωπικό εργαστήριο µε φύλλο εργασίας ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Modellus: Λογισµικό µοντελοποίησης βάσει µαθηµατικών συναρτήσεων. Έχει εξελληνισθεί και προσαρµοσθεί στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστηµα στο πλαίσιο του έργου ΚΙΡΚΗ (Β ΚΠΣ). Το ΥπΕΠΘ έχει αποκτήσει δικαιώµατα χρήσης του εξελληνισµένου λογισµικού στο σύνολο των ελληνικών σχολείων - 2 -
Multilog/DBLab: Εργαστηριακή διάταξη που συνδυάζει ποικίλους αισθητήρες, καταγραφέα δεδοµένων(multilog Data Logger) και λογισµικό µεταφοράς, αποθήκευσης και διαχείρισης δεδοµένων(db-lab). Υπάρχει στα εργαστήρια Φυσικών επιστηµών των Ενιαίων Λυκείων. MS Excel: Λογισµικό του MS Office. Εικονικά εργαστήρια: Λογισµικά που προσοµοιώνουν εργαστήρια. Ορισµένα διατίθενται ελεύθερα στο Internet. Java applets Μικρές εφαρµογές δηµιουργηµένες µε τη γλώσσα Java, που διατίθενται ελεύθερα και ευρίσκονται κατά εκατοντάδες στο Internet. 1. Ογκοµετρήσεις σε εικονικά εργαστήρια ηµιουργήθηκαν και δοκιµάσθηκαν κατάλληλες εφαρµογές µε το Excel και το Modellus, ενώ αξιολογήθηκαν και 2 εικονικά εργαστήρια. Ελέγχθηκε παράλληλα η δυνατότητα καταγραφής µέσω του λογισµικού και της πρώτης παραγώγου της καµπύλης ογκοµέτρησης. Η χάραξη της πρώτης (και της δεύτερης) παραγώγου διευκολύνει την ταχεία και ακριβή εύρεση του ισοδύναµου σηµείου (ΙΣ) της ογκοµέτρησης 4, κάτι επιθυµητό σε µετωπικό εργαστήριο όταν ο στόχος είναι η εκτέλεση πολλών εικονικών ογκοµετρήσεων για εξάσκηση σε υπολογισµούς και δραστηριότητες πρόβλεψης-επιβεβαίωσης. 1.α. Excel Στο σχήµα 1 δίνεται η βασική οθόνη της ογκοµέτρησης ισχυρού οξέος µε ισχυρή βάση (αλκαλιµετρία) που κατασκευάσθηκε µε το MS Excel. Μπορούµε να µεταβάλλουµε τις συγκεντρώσεις οξέος και βάσης καθώς και τον όγκο οξέος, οπότε η καµπύλη τροποποιείται ανάλογα. Προσοµοίωση ογκοµέτρησης ισχυρού οξέος µε ισχυρή βάση συγκέντρωση οξέος,20 M όγκος οξέος 20,0 ml συγκέντρωση βάσης 0,200 M 14 12 10 ph 8 6 4 2 0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 ml βάσης Σχήµα 1. Καµπύλη ογκοµέτρησης (ph συναρτήσει του όγκου της βάσης) µε το Excel Η πρώτη και η δεύτερη παράγωγος µπορούν να υπολογισθούν µέσω υπολογισµού της εκάστοτε κλίσης της καµπύλης, απαιτείται όµως εµπειρία στη χρήση του Excel. Η εφαρµογή του Excel υπάρχει στη διεύθυνση http://users.att.sch.gr/nkaloger 4 εδοµένου ότι το ΙΣ αντιστοιχεί στη µέγιστη κλίση της καµπύλης ογκοµέτρησης, η καµπύλη της πρώτης παραγώγου συναρτήσει του όγκου θα παρουσιάζει ακρότατο στο ΙΣ, ενώ η καµπύλη της δεύτερης παραγώγου συναρτήσει του όγκου θα τέµνει τον άξονα των χ. Αυτά τα σηµεία είναι ευκολότερο να βρεθούν γραφικά. Θα µπορούσε να συνδυασθεί-συγκριθεί η εύρεση του ΙΣ µέσω καµπύλης παραγώγου µε τον κλασσικό τρόπο εύρεσης του ΙΣ µε χάραξη εφαπτοµένων στα 3 τµήµατα της καµπύλης ογκοµέτρησης. - 3 -
1.β. Modellus Στα σχήµατα που ακολουθούν φαίνονται οι βασικές οθόνες των προσοµοιώσεων που κατασκευάσαµε για εκτέλεση αλκαλιµετρίας-οξυµετρίας ισχυρών οξέων και βάσεων. Στο Modellus είναι δυνατή η ταυτόχρονη παρουσίαση στην οθόνη του προγράµµατος τόσο της καµπύλης ογκοµέτρησης όσο και της παραγώγου της, οπότε σε συνδυασµό µε τη δυνατότητα κίνησης εµπρός-πίσω καρέ-καρέ είναι δυνατή η γρήγορη και ακριβής εύρεση του ΙΣ, κάτι επιθυµητό σε µετωπικό εργαστήριο. Οι προσοµοιώσεις υπάρχουν στη διεύθυνση http://users.att.sch.gr/nkaloger. Πρώτη παράγωγος Καµπύλη ογκοµέτρησης Σχήµα 2. Ογκοµέτρηση ισχυρού οξέος µε ισχυρή βάση (αλκαλιµετρία) µε το λογισµικό Μodellus: Ογκοµέτρηση 25mL HCl 0,5M µε NaOH 0,4M. Καµπύλη ογκοµέτρησης Πρώτη παράγωγος Σχήµα 3. Ογκοµέτρηση ισχυρής βάσης µε ισχυρό οξύ (οξυµετρία) µε το λογισµικό Modellus: Ογκοµέτρηση 25mL NaOH 0,5M µε HCl 0,4M. - 4 -
1.γ. Εικονικά εργαστήρια και Java applets α. Εξουδετέρωση και ρυθµιστικά διαλύµατα Επιλέχθηκε ένα Java applet (http://michele.usc.edu/java/acidbase/acidbase.class) σχετικό µε ογκοµέτρηση µε ρυθµιστικά διαλύµατα µε κριτήριο τη δυνατότητά του να υποστηρίξει, µε γρήγορο και άµεσο τρόπο, µερικούς από τους µαθησιακούς στόχους του ογκοµετρικού προσδιορισµού, αλλά και εκπαιδευτικούς στόχους του συγκεκριµένου µαθήµατος, στους οποίους οι µαθητές εµφανίζουν ιδιαίτερες αδυναµίες κατανόησης. Το applet χρησιµοποιήθηκε σε 3 πειραµατικές διδασκαλίες µε µαθητές Γ Λυκείου σε εργαστήριο υπολογιστών. Το φύλλο εργασίας και το applet υπάρχουν στη διεύθυνση http://users.att.sch.gr/chkaratz. Σχήµα 4. Στο επάνω σχήµα φαίνεται η αρχική οθόνη του applet όπου υπάρχουν 2 δοχεία ένα µε νερό και ένα µε ρυθµιστικό διάλυµα που έχει επιλεγεί. Στο κάτω σχήµα φαίνεται η οθόνη µετά την προσθήκη 10mL 1M HC. Ο χρήστης µπορεί να επιλέξει τις συγκεντρώσεις και τους όγκους οξέος ή βάσης που θα προσθέσει σε ένα από 3 διαθέσιµα ρυθµιστικά διαλύµατα. Μπορεί επίσης να - 5 -
επιλέξει µεταξύ 2 δεικτών. Στην οθόνη δίνονται κάθε φορά τα ph των 2 διαλυµάτων, το χρώµα τους, γραφήµατα ph και συγκεντρώσεων ΗΑ και Α. β. VLab (virtual laboratory) Πρόκειται για Java applet που προσοµοιώνει ένα χηµικό εργαστήριο. ιατίθεται ελεύθερα από τη διεύθυνση http://ir.chem.cmu.edu/irproject/applets/virtuallab/. Ο χρήστης µπορεί να επιλέξει σκεύη και αντιδραστήρια για να «παρασκευάσει» τα επιθυµητά διαλύµατα και να «στήσει» την κατάλληλη πειραµατική διάταξη. Στο σχήµα που ακολουθεί, έχει ετοιµασθεί µια διάταξη για αλκαλιµετρία: στην κωνική φιάλη έχουν προστεθεί 100mL διαλύµατος οξικού οξέος άγνωστης συγκέντρωσης και δείκτης φαινολοφθαλεΐνης, ενώ η µηδενισµένη προχοΐδα περιέχει διάλυµα NaOH 0,1Μ. Στο δεξιό τµήµα της οθόνης δίνεται µεταξύ άλλων και το ph. Στη δεύτερη εικόνα η ογκοµέτρηση έχει ολοκληρωθεί. Ο ρυθµός προσθήκης της βάσης µπορεί να ρυθµισθεί και να σηµειώνεται το ph µετά κάθε προσθήκη. Για τη δηµιουργία γραφήµατος πχ µε Excel, τα δεδοµένα όγκου-ph θα πρέπει να εισαχθούν ένα-ένα από τον χρήστη. Σχήµα 4. Ογκοµέτρηση ασθενούς οξέος (οξικό) µε ισχυρή βάση (αλκαλιµετρία) µε το εικονικό εργαστήριο-applet Vlab. Επάνω: Αρχική κατάσταση. Κάτω: µετά την ολοκλήρωση της ογκοµέτρησης. - 6 -
γ. Chemland 6.0 Λογισµικό που καλύπτει πολλά κεφάλαια Χηµείας και διατίθεται ελεύθερα από το Τµήµα Χηµείας του Πανεπιστηµίου της Μασαχουσέτης (µέγεθος 25MB) στη διεύθυνση: http://soulcatcher.chem.umass.edu/cgi-bin/pickpage.cgi?downloads.html Σχήµα 5. Εικονικό εργαστήριο ογκοµέτρησης του Chemland 6.0. Ογκοµέτρηση ισχυρού οξέος (HCl) µε ισχυρή βάση (NaOH) µε πορτοκαλόχρουν του µεθυλίου ως δείκτη. Επάνω: Αρχική κατάσταση. Κάτω: µετά την ολοκλήρωση της ογκοµέτρησης. Ο χρήστης µπορεί να επιλέξει µεταξύ 3 οξέων και 3 δεικτών, µπορεί να καθορίσει τις συγκεντρώσεις οξέος, βάσης καθώς και τον ρυθµό προσθήκης της βάσης ανά 1mL, 0,1mL ή 0,05mL (στάγδην). Στην οθόνη εµφανίζονται κάθε στιγµή η καµπύλη της ογκοµέτρησης, το ph και ο όγκος βάσης που προστέθηκε. - 7 -
2. Ογκοµετρήσεις σε πραγµατικό εργαστήριο (Εργαστήριο Φυσικών Επιστηµών) Εργαστηριακή διάταξη MultiLog/DBLab Ο συνδυασµός ογκοµέτρησης εξουδετέρωσης µε προχοΐδα, phµετρο και διάταξη καταγραφής και αποθήκευσης των δεδοµένων σε ΗΥ (διάταξη MultiLog/DBLab), δοκιµάσθηκε από τον πρώτο των συγγραφέων, στο εργαστήριο Φυσικών Επιστηµών του 2 ου ΕΛ Ν. Σµύρνης. Χρησιµοποιήθηκε ο υπάρχων εξοπλισµός και αντιδραστήρια. Στο εγχειρίδιο της διάταξης MultiLog/DBLab, δίνεται περιγραφή µιας ογκοµέτρησης εξουδετέρωσης στην οποία αφήνεται η προχοΐδα να ρέει µε σταθερό ρυθµό και καταγράφεται συνεχώς το ph. Ετσι προκύπτει γράφηµα ph-χρόνου και όχι ph-όγκου. Για µετατροπή σε διάγραµµα ph-όγκου γίνεται παραδοχή ότι η ροή παρέµεινε σταθερή καθ όλη τη διάρκεια της ογκοµέτρησης, οπότε µπορεί να υπολογισθεί η παροχή (πχ σε ml/s) µέσω του συνολικού χρόνου ογκοµέτρησης και του συνολικού όγκου που καταναλώθηκε (ανάγνωση από την προχοΐδα). Μια άλλη προσέγγιση αυτή που εφαρµόσαµε- είναι να γίνεται η λήψη µετρήσεων ασυνεχώς (επιλογή manual) µε προσθήκη κατά βήµατα καθορισµένου όγκου (έστω 0,5mL) από την προχοΐδα. Εγινε ογκοµέτρηση 100mL αγνώστου διαλύµατος NaOH µε HCl 0,5M µε λήψη µετρήσεων Manual, και µέτρηση ph ανά 0,5mL HCl µετά από ανακίνηση της κωνικής φιάλης. Η καµπύλη ογκοµέτρησης που προέκυψε δίνεται στο Σχήµα 6 και είναι καµπύλη phσηµείων µέτρησης (όπου κάθε σηµείο αντιπροσωπεύει αύξηση όγκου κατά 0,5mL) Σχήµα 6. Καµπύλη τιτλοδότησης 100mL αγνώστου διαλύµατος NaOH µε HCl 0,5Mµε MultiLog/DBLab. Λήψη µετρήσεων Manual, µέτρηση ανά 0,5mL HCl µετά από ανακίνηση της κωνικής φιάλης. Τα σηµεία του άξονα των χ αντιπροσωπεύουν βηµατική προσθήκη 0,5mL από την προχοΐδα, άρα η ένδειξη 40,6 αντιστοιχεί σε προστεθέντα όγκο 40,6. 0,5=20,3 ml HCl. Το DBLab µπορεί να υπολογίσει αυτόµατα την πρώτη και δεύτερη παράγωγο της καµπύλης ογκοµέτρησης όπως φαίνεται στο Σχήµα 7. Σχήµα 7. Πρώτη και δεύτερη παράγωγος της καµπύλης τιτλοδότησης του Σχ. 6-8 -
Η δυνατότητα εξαγωγής των δεδοµένων του DBLab στο Excel φαίνεται στα ακόλουθα σχήµατα 8 και 9, όπου παρουσιάζονται τόσο η καµπύλη ογκοµέτρησης του Σχ. 6 όσο και οι 1 η και 2 η παράγωγοί της σε γραφήµατα του Excel. ΚΑΜΠΥ ΛΗ ΤΙΤΛΟ ΟΤΗΣΗΣ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣΝaOH ΜΕ HCl 0,5Μ 14 12 10 ph 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Ογκος HCl (ml) Σχήµα 8. Χάραξη καµπύλης ογκοµέτρησης του Σχ. 6 µέσω του Excel 1η παράγωγος 2η παράγωγος 1,0000 0,0000 0 5 10 15 20 25 30 35-1,0000 6,0000 4,0000 2,0000-2,0000-3,0000-4,0000-5,0000-6,0000 Το ακρότατο της πρώτης παραγώγου συµπίπτει µε το ισοδύναµο σηµείο ml HCl 0,1 M 0,0000 0 5 10 15 20 25 30 35-2,0000-4,0000 Το σηµείο µηδενισµού της 2ης -6,0000 παραγώγου συµπίπτει µε το -8,0000 ισοδύναµο σηµείο ml HCl 0,1M Σχήµα 9. Πρώτη και δεύτερη παράγωγος της καµπύλης τιτλοδότησης του Σχ. 6 µέσω του Excel ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Tα διαθέσιµα λογισµικά και εφαρµογές, αξιολογήθηκαν βάσει της ευκολίας χρήσης, της διαδραστικότητας, της δυνατότητας εξέλιξης-βελτίωσης καθώς και της επικοινωνίας µε το Excel. Συνοπτικά: 1. Όλα τα λογισµικά και οι εφαρµογές που ελέγχθηκαν µπορούν να χρησιµοποιηθούν άµεσα για µετωπικές εργαστηριακές ασκήσεις. 2. Η δυνατότητα αποθήκευσης των εικονικών ή πραγµατικών δεδοµένων που παρέχουν λογισµικά όπως το Multilog/DBLab και το Modellus, επιτρέπουν την ταχεία εκτέλεση πολλών δοκιµών µε διαφορετικές αρχικές συνθήκες, καθώς και την βήµα-βήµα - 9 -
αναπαραγωγή των ογκοµετρήσεων. Έτσι δίνεται ευκαιρία και χρόνος στο µαθητή για να σκεφθεί, να υποθέσει και να επιβεβαιώσει. Αν υπάρχει ευχέρεια στη χρήση του Excel, παρέχεται η δυνατότητα της περαιτέρω επεξεργασίας των αποθηκευµένων δεδοµένων µε το Excel, ακόµη και εκτός ωρών σχολείου -στο σπίτι. 3. Το MultiLog/DBLab,είναι η µόνη εφαρµογή από όσες δοκιµάσθηκαν που συνδυάζει όλα τα θετικά του κλασσικού εργαστηρίου µε τις δυνατότητες των νέων τεχνολογιών, ενώ αξιοποιεί την υποδοµή των σχολικών εργαστηρίων. Με το Multi Log µπορεί να εκτελεσθεί είτε µεµονωµένη ογκοµέτρηση (επίδειξη) είτε πολλές διαδοχικές (µετωπικά) µε αποθήκευση δεδοµένων για µελλοντική επεξεργασία. Επί πλέον δεδοµένου ότι πρόκειται για φορητή συσκευή, µπορεί να χρησιµοποιηθεί για ογκοµετρήσεις στο πεδίο και ανάλυση αποτελεσµάτων µετά την επιστροφή στο εργαστήριο. Το Multi Log πραγµατοποιεί παραγωγίσεις της καµπύλης ογκοµέτρησης ενώ επιτρέπει την εξαγωγή των µετρήσεων σε µορφή αναγνωρίσιµη από το Excel. 4. Τα applets και τα εικονικά εργαστήρια µειονεκτούν ως προς την γλώσσα (συνήθως Αγγλική), τη µη δυνατότητα αποθήκευσης των δεδοµένων και την αδυναµία αναπαραγωγής (play-back) των ογκοµετρήσεων, έχουν όµως και πλεονεκτήµατα: είναι διαθέσιµα σε όλους τους υπολογιστές που έχουν σύνδεση µε το Internet, παρέχονται δωρεάν, υπάρχουν σε µεγάλη ποικιλία. Έτσι µπορούν να θεωρηθούν - µετά από επιλογή και ανάλογα µε τον επιδιωκόµενο στόχο- ότι είναι κατάλληλα για προεργαστηριακή εξοικείωση και δραστηριότητες που περιλαµβάνουν ερωτήµατα τύπου πρόβλεψης-επιβεβαίωσης. 5. Το Modellus όντας εύχρηστο, εξελίξιµο και διαθέσιµο σε όλους, µπορεί να χρησιµοποιηθεί για εξάσκηση και πραγµατοποίηση διδασκαλιών τύπου πρόβλεψηςεπιβεβαίωσης, ενώ µπορεί να συνδυασθεί µε το Excel. Προσοµοιώνει ικανοποιητικά την πραγµατικότητα καταγράφοντας την µεταβολή του ph µε την πάροδο του χρόνου, ενώ δίνει τη δυνατότητα επανάληψης (play-back) µε κίνηση µπρος-πίσω καρέ-καρέ. Τέλος δίνει τη δυνατότητα καταγραφής πρώτης (και δεύτερης) παραγώγου της καµπύλης ογκοµέτρησης. 6. Το Excel, µπορεί να χρησιµοποιηθεί αυτόνοµα µε εφαρµογές κατασκευασµένες ειδικά για Εxcel και δίνει τη δυνατότητα χάραξης της παραγώγου της καµπύλης ογκοµέτρησης. Επί πλέον το Excel µπορεί λειτουργήσει και υποστηρικτικά για διαχείριση των δεδοµένων από άλλες εφαρµογές (πχ. MultiLog/DBLab, ή Modellus) απαιτεί όµως σχετική εξοικείωση των διδασκόντων. - 10 -