Μελέτη ακουστικής απόδοσης σχολικής αίθουσας εκδηλώσεων: Μία καινοτόμος εκπαιδευτική δραστηριότητα



Σχετικά έγγραφα
Ακουστική Κλειστών Χώρων

Δρ. Φώτης Κοντομίχος Δρ. Θωμάς Ζαρούχας Δρ. Παναγιώτης Χατζηαντωνίου

Λογισμικό και Μέθοδοι για Ακουστικό Σχεδιασμό

Μελέτη και εικονική διαμόρφωση ακουστικής σε αίθουσα διδασκαλίας

Πολιτικός Μηχανικός Ph.D.

Ακουστική αιθουσών. LESSON_07_2009.doc

Εργαστήριο Ηλεκτρoακουστικής Άσκηση 5 - Σελίδα 1 ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 5 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΗΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΚΛΕΙΣΤΩΝ ΧΩΡΩΝ

Τα Διδακτικά Σενάρια και οι Προδιαγραφές τους. του Σταύρου Κοκκαλίδη. Μαθηματικού

ΑΡΗΣ ΑΣΛΑΝΙΔΗΣ Φυσικός, M.Ed. Εκπαιδευτικός-Συγγραφέας

ΚΥΜΑ ΗΧΟΣ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΣΥΜΒΟΛΗ

28/4/2015. Papadakis Nikos 1. Ακουστική Μεγάλων Χώρων. Ακουστική Μικρών Κλειστών Χώρων. Ακουστική Συναυλιακών Χώρων και Επίδραση στην Ακοή

ΜΙΚΡΟΙ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΕΣ. Το πρόβλημα. Δίνεται στους μαθητές το παρακάτω πρόβλημα:

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ. ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ και ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Εξάμηνο σπουδών: Τεχνολογία Συστημάτων Ήχου, Εικόνας και Εκπομπής

ΚΥΜΑ ΗΧΟΣ ΙΑΘΛΑΣΗ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΣΥΜΒΟΛΗ

Ειδικά Θέματα Ακουστικού Σχεδιασμού και Πολυμέσων

Εφαρμογές Εκπαιδευτικού Λογισμικού για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση

215 Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πάτρας

Ηχομόνωση Ηχοπροστασία

Εργαστήριο Ηλεκτρoακουστικής Άσκηση 6 - Σελίδα 1 ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 6 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Μελέτη ενός εγκάρσιου μηχανικού κύματος

Δομικά Υλικά Μάθημα ΙV. Ηχος & Ηχητικά Φαινόμενα II

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΝΩΣΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΕΝΗΛΙΚΩΝ

Ο πρώτος νόμος της Θερμοδυναμικής για τα κλειστά συστήματα

Προβλήματα και πως αντιμετωπίζονται. Προβλήματα που εντοπίστηκαν από του υπεύθυνους Ε.Ε. και εκφράστηκαν μέσω των συντονιστών και πιθανές λύσεις

Μελέτη και Ανάπτυξη Λογισµικού για την Εξοµοίωση Κλειστού Χώρου

Μαθηματικά και Πληροφορική. Διδακτική Αξιοποίηση του Διαδικτύου για τη Μελέτη και την Αυτο-αξιολόγηση των Μαθητών.

YiV-ni. Γ 1 ΤΗ f H A '^0 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ, ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ. Οπως Πίνακας Αποδεκτών

Διαπεριφερειακό Θεματικό Δίκτυο «Ασφάλεια στο Διαδίκτυο»

ΠΡΟΣ: ΘΕΜΑ: ΕΙΣΗΓΗΤΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ ΤΗΣ ΕΛΜΕ Π.Π.Σ. ΣΤΟΝ ΕΘΝΙΚΟ ΔΙΑΛΟΓΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΙΔΕΙΑ (αναθεωρημένη)

ΘΕΜΑ : «2 ο πανελλήνιο συνέδριο της Πανελλήνιας Ένωσης Σχολικών Συμβούλων (ΠΕΣΣ)»

Ακουστική κλειστών χώρων

ΔΕΛΤΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟΥ. Συνδιοργανωτές: Περιφερειακή Διεύθυνση Α/θμιας & Β/θμιας Εκπ/σης Δυτικής Ελλάδας Διεύθυνση Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης Αχαΐας.

Διαφοροποίηση στρατηγικών διδασκαλίας ανάλογα με το περιεχόμενο στα μαθήματα των φυσικών επιστημών

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Γνωριμία με την ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ 1 ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ: ΘΕΩΡΙΑ 5. 1 ος ΘΕΜΑΤΙΚΟΣ ΑΞΟΝΑΣ: ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ 7 Προσδοκώμενα αποτελέσματα 8

Σενάριο µαθήµατος µε τίτλο: «Μελέτη του 2 ου νόµου του Newton στο περιβάλλον του Interactive Physics»

Πρότυπα-πειραματικά σχολεία

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Σχεδίαση και Ανάπτυξη εφαρμογής ηλεκτρονικής εκπαίδευσης σε περιβάλλον Διαδικτύου: Υποστήριξη χαρακτηριστικών αξιολόγησης

... Τεχνολογία Επικοινωνιών Τεχνολογικής Κατεύθυνσης

«Αναδεικνύουμε τον πολιτισμό μας στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Η περίπτωση του Μουσείου Αργυροτεχνίας στα Γιάννενα».

ΜΑΘΗΣΗΣ Αλεξάνδρα Κούκιου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΑΣΙΜΩΝ ΗΧΗΤΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΕ ΣΩΛΗΝΑ KUNDT

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΜΕ ΣΤΟΧΟ ΤΗΝ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΑΝΑΛΥΤΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΤΩΝ Π.Π.Σ.

Δομικά Υλικά Μάθημα ΙΙΙ. Ηχος & Ηχητικά Φαινόμενα

Η Χ Ο Σ ΚΑΙ ΑΡΧΑΙΟ ΘΕΑΤΡΟ

Ακουστική)και)Ψυχοακουστική

ΟΙ ΝΟΜΟΙ ΤΟΥ ΑΠΛΟΥ ΕΚΚΡΕΜΟΥΣ

Ανάπτυξη Ακουστικών Ικανοτήτων

ΟΠΤΙΚΟΠΟΗΣΗ ΤΟΥ ΗΧΟΥ CYMATICS

ΑΝΑΚΛΑΣΗ, ΔΙΑΘΛΑΣΗ, ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Φυσική Γ Τάξης Ημερησίου Γυμνασίου

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµμάτων

Το διάγραμμα Ρ - h ενός ψυκτικού ρευστού.

ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ II

Εκπαιδευτικό Σενάριο 2

Ερωτηματολόγιο προς εκπαιδευτικούς

Φλώρος Ανδρέας. Επίκ. Καθηγητής

ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΗΧΗΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ


2ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή Συμμετοχή: Ελλάδα - Ευρώπη 2020: Εκπαίδευση, Διά Βίου Μάθηση, Έρευνα, Νέες Τεχνολογίες, Καινοτομία και Οικονομία

Salinity Project Ανακρίνοντας τo θαλασσινό νερό

Αιτωλοακαρνανίας, Αχαΐας και Ηλείας. Αιτωλοακαρνανίας, Αχαΐας και Ηλείας. ΠΥΡΓΟΣ, 27 / 10 / 2017 Αριθ. Πρωτ.: 999 ΠΡΟΣ:

ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗ 9. ΗΧΗΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΚΑΛΥΨΗ ΓΙΑΝΝΗΣ ΜΟΥΡΤΖΟΠΟΥΛΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

2 ο Θερινό Σχολείο: ICT και Εφαρμογές»

Αξιολόγηση του Μουσικού Σχολείου (Οκτώβριος 2015)

Η ΠΡΩΤΗ ΜΟΥ ΒΟΛΤΑ ΣΤΟ ΔΑΣΟΣ

Σχέδιο Μαθήµατος Α. Στόχοι: Γνωστικοί: 1. Να µελετάτε τους παράγοντες που ενδεχοµένως επηρεάζουν την ταχύτητα διάδοσης ενός κύµατος.

Το σενάριο προτείνεται να διεξαχθεί με τη χρήση του Cabri Geometry II.

Θέμα: «Απάντηση ερωτήσεων σχετικά με την οργάνωση των Ερευνητικών Εργασιών»

1o ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΚΑΛΛΙΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ με θέμα. «Όπου ακούς μουσική» Σύγχρονες Μουσικοπαιδαγωγικές Προσεγγίσεις

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ. ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ και ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Φ Υ Σ Ι Κ Η Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. Διδακτέα ύλη Διαχείριση Διδακτέας ύλης

ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

ΠΡΟΣ: ΘΕΜΑ: «Πρόσκληση ενδιαφέροντος για συμμετοχή σε επιμορφωτικό πρόγραμμα μεικτής μάθησης με θέμα την Ψηφιακή Αφήγηση»

µείωση θορύβου η/µ εγκαταστάσεων µεταβλητή ακουστική Παραδοτέα Ωδείου

ΔΙΔΑΚΤΙΚΉ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΏΝ

Ενότητα 1: Παρουσίαση μαθήματος. Διδάσκων: Βασίλης Κόμης, Καθηγητής

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου

ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΕΝΝΟΙΩΝ ΕΝΤΑΣΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΠΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΑΠΟ ΔΥΟ ΣΗΜΕΙΑΚΑ ΦΟΡΤΙΑ

ΑΠΟΦΑΣΗ. Θέμα: «Ίδρυση Τοπικού Δικτύου Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης»

ΗΛΕΚΤΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΘΟΡΥΒΟΣ, ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ, ΗΧΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ. (ύλη για πληροφόρηση, μη εξεταστέα) ΓΙΑΝΝΗΣ ΜΟΥΡΤΖΟΠΟΥΛΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΚΟΙΝΩΝΙΚΟ ΤΑΜΕΙΟ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ. Μαρούσι, Αρ. πρωτ.:114880/γ1

Δραστηριότητες ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΗΣ ΟΒΑΔΙΑΣ ΣΑΒΒΑΣ. Συνεργατική εργασία συναδέλφων: Δημητρίου Καβαλιέρου Ευσταθίου Κόντου

Το μάθημα Διδακτική Μαθημάτων Ειδικότητας φέρνει τους φοιτητές σε επαφή με τα επιστημονικά, επιστημολογικά και διδακτικά χαρακτηριστικά της κάθε

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 A ΦΑΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ

Α) Βασικά στάδια εφαρμογής του έργου, υποστήριξη και όφελος εκπαιδευτικών

3η Ανακοίνωση- Ενημέρωση. 1ο Διεθνές Βιωματικό Συνέδριο Εφαρμοσμένης Διδακτικής. 1ο Διεθνές Βιωματικό Συνέδριο Εφαρμοσμένης Διδακτικής με θέμα:

Παιδαγωγικές εφαρμογές Η/Υ. Μάθημα 1 ο

Κύκλος διαλέξεων ακουστικής. Εισαγωγή στα θέματα

Η Μηχανική Μάθηση στο Σχολείο: Μια Προσέγγιση για την Εισαγωγή της Ενισχυτικής Μάθησης στην Τάξη

Η συμβολή της Περιφερειακής Διεύθυνσης Εκπαίδευσης Δυτικής Ελλάδας στη Δια Βίου Μάθηση των εκπαιδευτικών

Θέμα: «Προαγωγικές και απολυτήριες εξετάσεις στα Μαθηματικά»

1 ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΣΧΟΛΙΚΩΝ ΣΥΜΒΟΥΛΩΝ

Γεωµετρία Β' Λυκείου. Συµµεταβολή µεγεθών. Εµβαδόν ισοσκελούς τριγώνου. Σύστηµα. συντεταγµένων. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Μέγιστη - ελάχιστη τιµή.

Εκπαιδευτικό υλικό για το μάθημα των Φυσικών Επιστημών: Ευκαιρίες για έκφραση και δημιουργική παρέμβαση των εκπαιδευτικών στην εκπαιδευτική διαδικασία

ΣΕΝΑΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Συνολική διάρκεια: 60 ώρες (5 εβδομάδες)

Τεχνολογία Επικοινωνιών Τεχνολογικής Κατεύθυνσης (Β Ημερησίου και Γ Εσπερινού Γενικού Λυκείου)

Μέτρηση του χρόνου αντήχησης

Εισαγωγή στην έννοια της συνάρτησης

Transcript:

Μελέτη ακουστικής απόδοσης σχολικής αίθουσας εκδηλώσεων: Μία καινοτόμος εκπαιδευτική δραστηριότητα Χατζηαντωνίου Δ. Παναγιώτης Εκπαιδευτικός Πληροφορικής, PhD Ψηφιακής Τεχνολογίας Ήχου, hagianto@sch.gr Πρότυπο Πειραματικό Σχολείο (Γυμνάσιο - Λύκειο) Πανεπιστημίου Πατρών ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα εργασία έχει ως κύριο αντικείμενο την παρουσίαση μίας καινοτόμου εκπαιδευτικής δραστηριότητας που ξεκίνησε να υλοποιείται τη σχολική χρονιά 2012-2013 στο Πρότυπο Πειραματικό Σχολείο (Γυμνάσιο - Λύκειο) Πανεπιστημίου Πατρών (Π.Π.Σ.Π.Π.). Σκοπός της δραστηριότητας αυτής είναι η ακουστική μελέτη του χώρου εκδηλώσεων του Πρότυπου Πειραματικού Λυκείου του Πανεπιστημίου Πατρών (Π.Π.Λ.Π.Π.), από μαθητές του σχολείου, με την καθοδήγηση εκπαιδευτικών των οποίων το γνωστικό αντικείμενο περιέχει έννοιες που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία. Οι μαθητές με την καθοδήγηση των εκπαιδευτικών μελετούν κρίσιμες παραμέτρους για την ακουστική απόδοση της αίθουσας, όπως η αντήχηση, και προτείνουν λύσεις για τη βελτίωσή της. Λέξεις κλειδιά: ακουστική, αντήχηση, κυματική, ηχοαπορρόφηση. 1. Εισαγωγή Η ακουστική των κλειστών χώρων αντιμετωπίζεται από τους ειδικούς ως ένα ανοικτό πρόβλημα. Στις μέρες μας έχουν καθοριστεί οι βέλτιστες τιμές ειδικών ακουστικών παραμέτρων ως κριτήρια καλής ακουστικής ανάλογα με τη χρήση ενός κλειστού χώρου, οι οποίες με τη σειρά τους επηρεάζουν τον τρόπο της κατασκευής του ή τις παρεμβάσεις που πρέπει να γίνουν όταν έχει ήδη κατασκευαστεί. Η εξέλιξη της επιστήμης της ακουστικής απέδειξε ότι η πρόβλεψη της διάδοσης του ήχου σε ένα κλειστό χώρο είναι αδύνατο να ικανοποιηθεί από μία και μόνη συμπαγή θεωρία. Αυτό συμβαίνει διότι τα ηχητικά κύματα περιλαμβάνουν ταλαντώσεις, οι οποίες ανάλογα με τη συχνότητά τους εμφανίζουν διαφορετικού είδους συμπεριφορά στο εσωτερικό ενός δωματίου, που δεν είναι εύκολο να μετρηθεί άμεσα. Τα φαινόμενα που συντελούν σε αυτή τη δυσκολία είναι, επιγραμματικά, η ανάκλαση, η διάχυση, η δημιουργία στάσιμων κυμάτων, η παραγωγή διακροτημάτων, η απορρόφηση, η αντήχηση, η ηχώ. Οι σχολικές αίθουσες εκδηλώσεων είναι κατά κύριο λόγο κλειστοί ακουστικοί χώροι πολλαπλών χρήσεων, δηλαδή προορίζονται για εκδηλώσεις ομιλίας (πχ. διαλέξεις), μουσικές εκδηλώσεις ή συνδυασμό ομιλίας και μουσικής (πχ. σχολικές εορτές). Αποτελούν μέρος του σχολικού κτιριακού συγκροτήματος και συνήθως καταλαμβάνουν αρκετά μεγάλο όγκο, με ανεπαρκή σχεδιασμό της ακουστικής τους απόδοσης. Από τεχνική άποψη η ακουστική επεξεργασία τέτοιων αιθουσών απαιτεί μία λεπτομερή τεχνικοοικονομική μελέτη, συμπεριλαμβανομένης μιας ανάλυσης κόστους-οφέλους (Τάτλας & Ποτηράκης, 2010), (Hatziantoniou, Tatlas & Potirakis, 2012). Βασικός στόχος της εκπαιδευτικής δραστηριότητας που προτείνεται σε αυτή την εργασία, είναι η ουσιαστική εμπλοκή των μαθητών με τις θεωρητικές έννοιες της ακουστικής αλλά και με πρακτικές ακουστικού σχεδιασμού ενός κλειστού χώρου, κάνοντας χρήση των γνωστικών αντικειμένων που διδάσκονται στο σχολείο. Η επίτευξη αυτού του στόχου απαιτεί σε πρώτη φάση τη θεωρητική προσέγγιση βασικών εννοιών της ακουστικής και του ακουστικού σχεδιασμού, οι οποίες συσχετίζονται με τις θεωρητικές έννοιες της διδασκόμενης ύλης του γνωστικού αντικειμένου της Φυσικής. Έπειτα, οι μαθητές εφαρμόζουν τεχνικές με σκοπό την βελτίωση της

314 Πρακτικά 1ου Πανελληνίου Συνεδρίου ΠΠΣ Α/θμιας και Β/θμιας Εκπαίδευσης ακουστικής της υπό μελέτη αίθουσας. Οι τεχνικές αυτές περιλαμβάνουν μετρήσεις διαστάσεων και ειδικών παραμέτρων που είναι κριτήρια ακουστικής απόδοσης. Στις μέρες μας, οι εφαρμογές της Ψηφιακής Τεχνολογίας Ήχου που είναι επιστημονικό πεδίο της Πληροφορικής, παρέχουν ειδικά λογισμικά μέτρησης και προσομοίωσης της ακουστικής απόδοσης ενός κλειστού χώρου. 2. Αφόρμηση Άξονες υλοποίησης Οι μαθητές του ελληνικού σχολείου στα πλαίσια του αναλυτικού προγράμματος διδάσκονται τις βασικές έννοιες κυματικής και τα χαρακτηριστικά του ήχου στην Γ τάξη του Λυκείου που είναι ύλη των Πανελλαδικών εξετάσεων. Ωστόσο οι έρευνες έχουν δείξει ότι οι μαθητές δεν μπορούν εύκολα να σχετίσουν και να χρησιμοποιήσουν τις σχολικές γνώσεις για την επίλυση ανοικτών προβλημάτων που συναντούν στην καθημερινότητα. Η ύπαρξη μίας, αρκετά μεγάλης και ανεξάρτητης από το υπόλοιπο κτιριακό συγκρότημα αίθουσας εκδηλώσεων (εικόνα 1), στο χώρο του Λυκείου του Σχολείου μας (Π.Π.Σ.Π.Π.), έδωσε την αφορμή για το σχεδιασμό μίας εκπαιδευτικής δραστηριότητας με στόχο τη βελτίωση της ακουστικής της απόδοσης. Η καινοτομία στην εκπαιδευτική δραστηριότητα, που παρουσιάζεται εδώ, είναι ότι εμπλέκει μαθητές της Α και Γ τάξης του Λυκείου σε μία προσπάθεια αντιμετώπισης ενός τέτοιου ανοικτού προβλήματος με εφαρμογή των γνώσεων που διδάσκονται στο σχολείο. Εικόνα 1: Η αίθουσα εκδηλώσεων του Πρότυπου Πειραματικού Λυκείου Πανεπιστημίου Πατρών Η εκπαιδευτική δραστηριότητα, εντάχθηκε, τυπικά, στα πλαίσια ενός περιβαλλοντικού προγράμματος της Δ/νσης Δ/θμιας Εκπ/σης Ν. Αχαΐας. Ο κύριος στόχος είναι να προταθούν και να εφαρμοστούν όσο το δυνατόν, οικονομικές λύσεις με ειδικές κατασκευές (πχ. απορροφητές ήχου) που μπορούν να υλοποιήσουν οι μαθητές για να πετύχουν τη βελτίωση της ακουστικής της αίθουσας. Όπως φαίνεται στην εικόνα 2, η υλοποίηση της δραστηριότητας βασίζεται σε ομαδική εργασία των μαθητών, με επιστημονική μεθοδολογία, πειράματα και χρήση τεχνολογίας ειδικού λογισμικού που κατευθύνεται από δύο άξονες: το σχολικό περιβάλλον (εμπειρία και γνώσεις εκπαιδευτικών) και το Πανεπιστήμιο Πατρών και συγκεκριμένα την Ομάδα Τεχνολογίας Ήχου του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών με υπεύθυνο τον Καθηγητή κ. Ι. Μουρτζόπουλο. Εικόνα 2: Οι άξονες υλοποίησης της εκπαιδευτικής δραστηριότητας

Μελέτη ακουστικής απόδοσης σχολικής αίθουσας εκδηλώσεων 315 3. Μεθοδολογία υλοποίησης 3.1. Βασικές θεωρητικές έννοιες και σχεδιασμός στρατηγικής Στις πρώτες συναντήσεις με τους μαθητές που απασχολήθηκαν στην υλοποίηση της εκπαιδευτικής δραστηριότητας, κρίθηκε απαραίτητο να γίνει σύνδεση του διδασκόμενου γνωστικού αντικειμένου της Φυσικής με τις θεωρητικές έννοιες που εμπλέκονται στη διαδικασία του ακουστικού σχεδιασμού ενός κλειστού χώρου. Οι έννοιες που μελετήθηκαν με την καθοδήγηση των εμπλεκόμενων εκπαιδευτικών ήταν επιγραμματικά: τα είδη και τα χαρακτηριστικά των κυμάτων, η συμβολή κυμάτων, η ανάκλαση, διάχυση και απορρόφηση του ήχου και ορισμένα φαινόμενα όπως τα διακροτήματα και τα στάσιμα κύματα. Στη συνέχεια έγινε σαφές στους μαθητές ότι οι παραπάνω έννοιες εφαρμόζονται στην ακουστική χώρων, η οποία ασχολείται με τη μελέτη και τη συμπεριφορά του ήχου σε διάφορους κλειστούς χώρους και την αλληλεπίδραση με τα αντικείμενα στο εσωτερικό των χώρων αυτών. Η βελτίωση της ακουστικής ενός χώρου γίνεται με ακουστική επεξεργασία (acoustic treatment). Ο βασικός τρόπος ακουστικής επεξεργασίας είναι η τοποθέτηση υλικών απορρόφησης και διάχυσης σε ορισμένα σημεία του τοίχου ή/και της οροφής (Everest & Pohlmann, 2009). Η κρισιμότερη παράμετρος που εξετάζεται στην περίπτωση της ακουστικής μελέτης ενός χώρου είναι η αντήχηση. Σε έναν κλειστό χώρο το ηχητικό πεδίο «φυλακίζεται» από τις περιβάλλουσες επιφάνειες και η ενέργειά του διατηρείται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα εντός του δωματίου, αντίθετα με ό,τι συμβαίνει στο ύπαιθρο (εικόνα 3). Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται αντήχηση Η αίσθηση της αντήχησης οφείλεται στις πολλαπλές ανακλάσεις του ήχου, οι οποίες φθάνουν στο σημείο ακρόασης μέσω της πρόσκρουσης των κυμάτων στους τοίχους, ενώ η χρονική απόσταση που τις χωρίζει είναι πολύ μικρή (μερικά msec). Η αντήχηση εμφανίζει διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάλογα με τη μορφή του χώρου. Ο χρόνος, ο οποίος χρειάζεται να παρέλθει για να μηδενιστεί η πίεση του ήχου ύστερα από τη διακοπή της πηγής σε ένα δωμάτιο ονομάζεται χρόνος αντήχησης. Εικόνα 3: Η αντήχηση στους κλειστούς χώρους προκαλείται από τις ανακλάσεις του ήχου στις επιφάνειες που τον περικλείουν. Η βασικές προϋποθέσεις για να έχει ένας χώρος καλή ποιότητα ακουστικής είναι (Everest & Pohlmann, 2009), (Σκαρλάτος, 2008): Η επάρκεια στάθμης χρήσιμου ηχητικού σήματος σε όλα τα σημεία του χώρου. Η αντήχηση του χώρου να είναι κατάλληλη για τη χρήση του χώρου. Να μην υπάρχουν δυσάρεστα ακουστικά φαινόμενα (εικόνα 4), από τα οποία τα κυριότερα είναι η ηχώ (echo), η πολλαπλή ηχώ (flutter echo), οι ηχητικές σκιές και η ηχητική εστίαση (focus) σε συγκεκριμένα σημεία και η σημαντική αλλοίωση του ηχοχρώματος του σήματος της πηγής.

316 Πρακτικά 1 ου Πανελληνίου Συνεδρίου ΠΠΣ Α/θμιας και Β/θμιας Εκπαίδευσης (α) Εικόνα 4: Παραδείγματα δυσάρεστων ακουστικών φαινομένων (α) εγκαρσια τομή χώρου, (β) κάτοψη χώρου Μετά την θεωρητική μελέτη των παραπάνω εννοιών οι μαθητές κλήθηκαν να αντιμετωπίσουν ένα ανοικτό πρόβλημα: Τι μπορώ να κάνω για να βελτιώσω την ακουστική της αίθουσας εκδηλώσεων του σχολείου μου; Οι απαντήσεις των μαθητών σε αυτό το πρόβλημα καθόρισαν και το στρατηγικό πλάνο που ακολουθήθηκε στη συνέχεια για την υλοποίηση της εκπαιδευτικής δραστηριότητας: Η λύση είναι να βάλουμε το χώρο να «δουλέψει» για μας. Μετράμε τις διαστάσεις των επιφανειών του και τις ανακλάσεις και προσπαθούμε να δημιουργήσουμε τεχνητή απορρόφηση ή διάχυση στις επιφάνειες που τις προκαλούν. Για την καλύτερη μελέτη του χώρου σχεδιάζουμε κατόψεις και κάθετες τομές του. Με χρήση ειδικών πειραματικών διατάξεων και εφαρμογών λογισμικού μετράμε κρίσιμα ακουστικά μεγέθη όπως η ταχύτητα του ήχου και ο χρόνος αντήχησης. Απευθυνόμαστε σε ειδικούς επιστήμονες (Πανεπιστήμιο Πατρών) για περισσότερες πληροφορίες και εντοπισμό σύγχρονων μεθόδων ακουστικού σχεδιασμού (π.χ. με χρήση λογισμικών προσομοίωσης ακουστικής). Εντοπίζουμε τις προβληματικές επιφάνειες της αίθουσας και τις καλύπτουμε με ηχοαπορροφητικές ή διαχυτικές διατάξεις που μπορούν να κατασκευαστούν με φθηνά υλικά. Οι διατάξεις αυτές μπορούν να έχουν διακοσμητικό ρόλο μέσα στην αίθουσα. 3.2. Ομάδες εργασίας μαθητών, πειράματα και αποτελέσματα Στη δραστηριότητα ενεπλάκησαν συνολικά 20 μαθητές του Λυκείου (8 από τη Β Τάξη και 12 από τη Γ Τάξη). Οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες εργασίας με στόχο την υλοποίηση του στρατηγικού πλάνου που αναφέρθηκε στην προηγούμενη υποενότητα. Οι ομάδες εργασίες σχηματίστηκαν με βάση την εκδήλωση ενδιαφέροντος των μαθητών αλλά και το θεωρητικό τους υπόβαθρο σε σχέση με το γνωστικό αντικείμενο: Η υπολογιστική ομάδα Οι μαθητές αυτής της ομάδας προέρχονται κυρίως από τη Β τάξη και ασχολήθηκαν με τη μέτρηση των διαστάσεων του χώρου (εμβαδά επιφανειών, όγκος) και υπολόγισαν με πολύ καλή (β) Εικόνα 5: Γραφικές απεικονίσεις της αίθουσας ως αποτέλεσμα των μετρήσεων διαστάσεων από τους μαθητές της υπολογιστικής ομάδας.

Μελέτη ακουστικής απόδοσης σχολικής αίθουσας εκδηλώσεων 317 μαθηματική προσέγγιση τις διαστάσεις ιδιαίτερα απαιτητικών στοιχείων του χώρου (καμάρες) (εικόνα 5). Επίσης, τα αποτελέσματα που παρήγαγαν χρησιμοποιήθηκαν για την μοντελοποίηση/προσομοίωση της αίθουσας από ειδικό ερευνητή του Πανεπιστημίου Πατρών με το λογισμικό Catt Acoustics (εικόνα 6). (α) (β) Εικόνα 6: Προσομοίωση ακουστικής: (α) απόσβεση ήχου (β) εντοπισμός ανακλάσεων Οι αρχιτέκτονες Η ομάδα αυτή ανέλαβε την οπτικοποίηση των χαρακτηριστικών της αίθουσας με γραφικές απεικονίσεις σχεδίων της κάτοψης, διαφόρων τομών του χώρου και σχεδίαση μακέτας (εικόνα 7). Εικόνα 7: Σχέδια της ομάδας των «αρχιτεκτόνων» Η ομάδα των πειραμάτων Οι μαθητές αυτής της ομάδας ανέλαβε με την καθοδήγηση των εκπαιδευτικών να οργανώσει και να υλοποιήσει πειράματα που κρίθηκαν απαραίτητα για την ακουστική μελέτη της αίθουσας και τη βελτίωσή της. Τα πειράματα αυτά ήταν: 1. Η μέτρηση εμβαδού αψίδας: Για τη μέτρηση αυτή χρησιμοποιήθηκε ειδικό ψηφιακό μετρητικό όργανο με αισθητήρα laser και τροχήλατο αμαξίδιο ώστε να καταγραφούν οι άνισες αποστάσεις μεταξύ του δαπέδου και των διαφόρων σημείων της καμπύλης της αψίδας (εικόνα 8). Εικόνα 8: Υπολογισμός του εμβαδού αψίδας

318 Πρακτικά 1ου Πανελληνίου Συνεδρίου ΠΠΣ Α/θμιας και Β/θμιας Εκπαίδευσης 2. Η μέτρηση της ταχύτητας του ήχου (εικόνα 9). Εικόνα 9: Πειραματική διάταξη για τη μέτρηση της ταχύστητας του ήχου 3. Η μέτρηση του χρόνου αντήχησης: Για το πείραμα αυτό ακολουθήθηκε επιστημονική μέθοδος τεκμηριωμένη από τη σχετική βιβλιογραφία και διεθνώς τυποποιημένη (ISO 3382, 1975). Η διαδικασία προβλέπει την παραγωγή ακαριαίου κρουστικού ήχου (π.χ. με το σκάσιμο μπαλονιού) και την καταγραφή όπως διαδίδεται σε ένα σημείο του χώρου. Στη συνέχεια από την κυματομορφή που καταγράφεται υπολογίζεται ο χρόνος που διαρκεί η αντήχηση, δηλ. ο χρόνος που απαιτείται για να μειωθεί η στάθμη του ήχου κατά 60 db (εικόνα 10), (Μουρτζόπουλος, 2011), (Σκαρλάτος, 2008). Για την καταγραφή του ήχου χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό ανοικτού κώδικα audacity. Εικόνα 10: Μέτρηση του χρόνου αντήχησης Η ομάδα των κατασκευαστών Η εργασία αυτής της ομάδας είναι να κατασκευάσει ειδικές ηχοαπορροφητικές ή ηχοδιαχυτικές διατάξεις που θα καλύψουν εκείνες τις επιφάνειες της αίθουσας που προκαλούν τις περισσότερες «κακές» ανακλάσεις (τόσο ισχυρές που κάνουν την αντήχηση της αίθουσας ανεπιθύμητη για τη χρήση για την οποία προορίζεται). Οι διατάξεις αυτές μπορούν να κατασκευαστούν από φθηνά υλικά (π.χ. σφουγγάρια, φελιζόλ κτλ.) τα οποία μπορούν να χρωματιστούν κατάλληλα και να συνδυαστούν με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτελούν καλλιτεχνικές δημιουργίες των μαθητών που θα διακοσμήσουν το χώρο. 4. Συμπεράσματα Μελλοντικοί στόχοι Η ακουστική μελέτη της σχολικής αίθουσας εκδηλώσεων όπως υλοποιήθηκε με τη συμμετοχή μαθητών του Πρότυπου Πειραματικού Σχολείου Πανεπιστημίου Πατρών, είναι μία εκπαιδευτική δραστηριότητα που καινοτομεί: καλώντας τους μαθητές να αντιμετωπίσουν ένα ανοικτό πρόβλημα, εφαρμόζοντας θεωρητικές γνώσεις που αποκτούν στα πλαίσια της διδασκαλίας γνωστικών αντικειμένων εισάγοντας την έρευνα πεδίου στη σχολική κοινότητα με τη συμμετοχή και του Πανεπιστημίου Η προτεινόμενη δραστηριότητα δεν είναι απαραίτητο να ολοκληρωθεί μέσα σε ένα σχολικό έτος, γιατί το αντικείμενο μελέτης έχει πολλές παραμέτρους και προσφέρεται για μακροχρόνια ενασχόληση με αυτό, τόσο των μαθητών όσο και των ενδιαφερόμενων εκπαιδευτικών. Στα πλαίσια ενός ομίλου αριστείας και δημιουργικότητας των Π.Π.Σ. θα μπορούσε να συμπεριλάβει δράσεις με σκοπό τη μετάδωση και ανταλλαγή τεχνογνωσίας, σχετικής με την ποιότητα

Μελέτη ακουστικής απόδοσης σχολικής αίθουσας εκδηλώσεων 319 ακρόασης, ανάμεσα σε μαθητές, εκπαιδευτικούς και επιστήμονες-ερευνητές. Πιο συγκεκριμένα, εκτός από το άμεσο αποτέλεσμα της βελτίωσης της ακουστικής μίας σχολικής αίθουσας διδασκαλίας ή εκδηλώσεων, η προτεινόμενη εκπαιδευτική δραστηριότητα μπορεί να κατευθύνει τους μαθητές ώστε να λειτουργήσουν σαν «σύμβουλοι ακουστικής» και με τη χρήση ψηφιακών διαδικτυακών εργαλείων (π.χ. Wikies, moodle, εκπαιδευτικές ψηφιακές πλατφόρμες) να παρέχουν ελεύθερο ψηφιακό υλικό για: Περιγραφή διαδικασιών μετρήσεων διαφόρων μεγεθών που σχετίζονται με τη μελέτη της ακουστικής χώρου. Συμβουλές για βελτίωση της ακουστικής του χώρου που ζούμε (π.χ. πώς να τοποθετήσουμε τα ηχεία στο σαλόνι μας). Μετάδοση εμπειριών ακρόασης με καλή ακουστική, ειδικά προς νέους ανθρώπους που έχουν συνηθίσει στην υποβαθμισμένη ποιότητα ακρόασης του mp3. Το κυριότερο όφελος όμως θα είναι η απόκτηση, από τη σχολική ηλικία, ενός απαιτητικού αισθητικού κριτηρίου καλής ακρόασης που θα τους συνοδεύει στην υπόλοιπη ζωή τους. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ευχαριστώ, θερμά, τον συνάδελφο, εκπαιδευτικό Γιώργο Φύττα για την πολύτιμη και ισότιμη συνεργασία μας στα πλαίσια της υλοποίησης της εργασίας που παρουσιάστηκε εδώ. Επίσης ευχαριστώ τον μεταδιδάκτορα-ερευνητή Δρ Κοντομίχο Φώτη για τα αποτελέσματα προσομοίωσης της ακουστικής με χρήση ειδικού λογισμικού που μου παρείχε, καθώς και για τις πολύτιμες συμβουλές του. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Everest, F. A., Pohlmann, K. C. (2009). Master Handbook of acoustics (5th Edition). USA: McGraw Hill. Hatziantoniou, P., Tatlas N., A., and Potirakis, S., M. (2012). Optimizing teaching room acoustics: A comparison of minor structural modifications to dereverberation based on smoothed responses, 132nd Audio Engineering Society (AES) Convention. Budapest: Proceedings, preprint No 8658. Μουρτζόπουλος, I. (2011). Ηλεκτρακουστική ΙΙ. Πάτρα: Εκδόσεις Πανεπιστημίου Πατρών. Σκαρλάτος, Δ. (2008). Εφαρμοσμένη Ακουστική (3η Έκδοση). Πάτρα: Εκδόσεις GOTSIS. Τάτλας, Ν., Α., Ποτηράκης, Σ., (2010). «Μικρής έκτασης τροποποιήσεις βελτιστοποίησης ακουστικής αιθουσών για χρήση ομιλίας», 5 ο Συνέδριο Ελληνικού Ινστιτούτου Ακουστικής (ΕΛ.ΙΝ.Α.): ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ 2010, Αθήνα: Πρακτικά Συνεδρίου.