Η πανδημία COVID-19 έχει επιφέρει σημαντικές και απότομες αλλαγές στο εκπαιδευτικό τοπίο. Η συμβολή της τεχνολογίας, πάνω στην οποία στηρίχθηκε η εναλλακτική εκπαιδευτική λειτουργία, υπήρξε καταλυτική για την εξομάλυνση των απρόβλεπτων δυσλειτουργιών. Υπό αυτές τις επείγουσες συνθήκες, το Πανεπιστήμιο Αιγαίου σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής σχεδίασε και προσέφερε ένα ταχύρρυθμο επιμορφωτικό πρόγραμμα στο αντικείμενο της Εξ Αποστάσεως Σχολικής Εκπαίδευσης, υπό τη μορφή Ανοικτού Διαδικτυακού Μαθήματος τεχνολογικής και παιδαγωγικής κατάρτισης. Στην παρούσα εργασία γίνεται παρουσίαση του θεωρητικού, παιδαγωγικού, οργανωτικού και τεχνολογικού πλαισίου του προγράμματος, ενώ παρουσιάζονται αποτελέσματα από δύο ερωτηματολόγια αναστοχασμού και ανατροφοδότησης εκ μέρους των εκπαιδευτικών που συμμετείχαν, με στόχο την ανάδειξη –ένα στην αρχή και ένα το τέλος του προγράμματος– και τη μελέτη των εμπειριών και προσλήψεων που αποτυπώνουν για την τεχνολογική, την παιδαγωγική και την ηθική υποστήριξη εκπαιδευτικών, μαθητών/τριών και γονέων από τη Σχολική Μονάδα και τη σχέση της με την Οικογένεια.

Η μελέτη της μαθηματικής σημειογραφίας στα εγχειρίδια και στις δραστηριότητες διδασκαλίας και μάθησης έχει κεντρική θέση για την διεπιστημονική προσέγγιση των δυσκολιών μάθησης στην Φυσική. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα μιας έρευνας που αφορά στη διαχείριση της σημειογραφίας κλάσματος κατά την επίλυση προβλημάτων Φυσικής από φοιτητές/τριες Παιδαγωγικών Τμημάτων Δημοτικής Εκπαίδευσης και Προσχολικής Αγωγής. Σκοπός της έρευνας ήταν να διερευνηθούν οι οπτικές των φοιτητών/τριών για τη μαθηματική σημειογραφία του κλάσματος κατά την επίλυση προβλημάτων Φυσικής και του βαθμού στον οποίο αποδίδουν φυσικό νόημα στο κλάσμα και στις εμπλεκόμενες μεταβλητές και σταθερές. Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας, όσο μικρότερη είναι η εξοικείωση των φοιτητών/τριών με μία έννοια Φυσικής, τόσο ενεργοποιούνται μαθηματικά νοήματα, συχνά με μη συμβατό τρόπο, δημιουργώντας μαθησιακά εμπόδια στην οικοδόμηση του σχετικού φυσικού νοήματος.

Στην παρούσα εργασία μελετάμε τους διεπιστημονικούς αναστοχασμούς που αναπτύσσονται ανάμεσα σε εκπαιδευτικούς Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, έχοντας σχεδιάσει ένα διεπιστημονικό αναστοχαστικό εργαλείο, τόσο για τη δια ζώσης, όσο και για τη διαδικτυακή αλληλεπίδραση των εκπαιδευτικών. Στο πλαίσιο αυτού του εργαλείου, οι εκπαιδευτικοί μελετούν χωρία από σχολικά εγχειρίδια, εστιάζοντας στη μαθηματική σημειογραφία, η οποία αποτελεί τον πυρήνα της επικοινωνίας των ιδεών των Μαθηματικών και των Φυσικών Επιστημών. Ο σχεδιασμός του εργαλείου περιλαμβάνει στάδια στα οποία οι εκπαιδευτικοί απαντούν αρχικά ατομικά, στη συνέχεια σε ομάδες του ίδιου κλάδου και, στο τελικό στάδιο, ανταλλάσσουν απόψεις στην ολομέλεια. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας, οι σχολιασμοί των εκπαιδευτικών διαφορετικών ειδικοτήτων εμφανίζουν αποκλίσεις, αλλά και συγκλίσεις, ενώ όλοι/ες σημειώνουν τη σημασία της διεπιστημονικής συνεργασίας και αλληλεπίδρασης μεταξύ των εκπαιδευτικών και μεταξύ των συγγραφέων των σχολικών εγχειριδίων για την βελτίωση της διδασκαλίας και μάθησης των μαθημάτων των Μαθηματικών και των Φυσικών Επιστημών.

Στην εργασία αυτή παρουσιάζουμε μια καινούργια προσέγγιση και διερεύνηση της μεθοδολογίας μέσου αυτό-συνεπούς πεδίου για την μελέτη πολυμερικών συστημάτων κοντά σε επιφάνειες. Η καινούργια μεθοδολογία εισάγει πάνω στο πλέγμα τμηματικές πολυμερικές διαμορφώσεις που αναπτύσσονται σε σχεδόν «συνεχή» χώρο. Τροποποιείται ο παραδοσιακός υπολογισμός της ενέργειας αλληλεπίδρασης ενώ προσδιορίζεται με μεγαλύτερη σαφήνεια η ύπαρξη περιοχής «ισχυρής επιμήκυνσης της αλυσίδας» όπου σύμφωνα και με τις αναλυτικές θεωρίες μέσου αυτό-συνεπούς πεδίου, απουσιάζει το στρώμα μείωσης συγκέντρωσης κοντά στην επιφάνεια. Η ύπαρξη αυτού του στρώματος για μικρότερες πυκνότητες πρόσδεσης αποτελεί ιδιαίτερο χαρακτηριστικό που διακρίνει τις ψήκτρες σε δυο υποπεριοχές (μεσαίας και υψηλής πυκνότητας πρόσδεσης). Η μέθοδος επεκτάθηκε για την μελέτη μακρομορίων σε σχήμα αστεριού. Σε πολύ καλή συμφωνία με το πείραμα παρατηρήσαμε ότι με αύξηση του αριθμού των κλάδων μειώνεται δραστικά η προσρόφηση αυτών των μακρομορίων. Για περιπτώσεις συνύπαρξης στο ίδιο διάλυμα αστεριών με διαφορετικό βαθμό διακλάδωσης παρατηρήθηκε ότι οι λιγότερο διακλαδισμένες αλυσίδες τείνουν να αναπτυχθούν κάτω από τη «ομπρέλα» των πιο διακλαδισμένων. Επίσης μελετήθηκαν πολυμερικά συστήματα μεταβλητής πυκνότητας (χρησιμοποιώντας την καταστατική εξίσωση των Sanchez-Lacombe) για τα οποία υπολογίσουμε τις επιπτώσεις της πίεσης και της θερμοκρασίας στην πυκνότητα στην περίπτωση τήγματος. Διαπιστώσαμε ότι το διάγραμμα τάσης παραμόρφωσης υποδεικνύει μεγαλύτερη αντοχή για γραμμικές αλυσίδες όταν γίνει σύγκριση με αστερόμορφες ίδιου μοριακού βάρους. Αυτό αποδίδεται στην διαφορετική πυκνότητα και μορφολογία των μακρομοριακών διαπλοκών στην περιοχή αλληλοεπικάλυψης προσροφημένων και ελεύθερων αλυσίδων. Στην περίπτωση που η διαδικασία εφελκυσμού είναι αντιστρεπτή τα δείγματα αστερόμορφων μακρομορίων παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντοχή λόγω της ικανότητας τους να προσροφόνται ταυτόχρονα και στις δύο επιφάνειες. Η επίδραση της εξωτερικής πίεσης δίνει μη αναμενόμενη συμπεριφορά μόνο σε εξαιρετικά μεγάλες πιέσεις