شکل ۱-۲ پایه های atmega32
۴-۵ بلوک دیاگرام ATmega ۳۲ :
شکل۲-۲ مدار داخلی میکرو کنترولر AVR
۴-۶ توصیف پایه ها ATmega 32:
VCC : تغذیه ولتاژ دیجیتال.
GND : زمین.
PORTA ( PA7… PA0 ) : پورت A بعنوان ورودی آنالوگ مبدل A/D عمل می کند. اگر از پورت A بعنوان مبدل A/D استفاده نشود، بعنوان پورت I/O دو طرفه عمل می کند. پین های پورت دارای مقاومت Pull-up داخلی هستند. وقتی که پینهای PA0 تا PA7 بعنوان ورودی استفاده می شوند و بصورت خارجی Pull Down شده باشند، در صورتیکه مقاومتهای Pull-up داخلی فعال شده باشند، آنها بعنوان منابع جریان عمل می کنند.
PORTB ( PB7… PB0 ) : پورت B یک پورت I/O دو طرفه است با مقاومتهای Pull-up داخلی که برای هر پایه اختصاص داده شده است. پینهای پورت B در حالت ورودی وقتی که بصورت خارجی Pull-Down شده باشند، اگر مقاومتهای Pull-up داخلی فعال باشند، بعنوان منابع جریان عمل می کنند . پورت B اعمال متنوع و مخصوص دیگری را هم انجام می دهد که در ادامه توضیح داده می شود.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

PORTC ( PC7… PC0 ) : پورت C یک پورت I/O دو طرفه است با مقاومتهای Pull-up داخلی که برای هر پایه اختصاص داده شده است. پینهای پورت C در حالت ورودی وقتی که بصورت خارجی Pull-Down شده باشند، اگر مقاومتهای Pull-up داخلی فعال باشند، بعنوان منابع جریان عمل می کنند.
پورت C اغلب برای اعمال مخصوص دیگری نیز استفاده می شود که توضیح داده خواهد شد.
PORTD ( PD7… PD0 ) : پورت D یک پورت I/O دوطرفه است با مقاومتهای Pull-up داخلی که برای هر پایه اختصاص داده شده است. پینهای پورت D در حالت ورودی وقتی که بصورت خارجی Pull-Down شده باشند، اگر مقاومتهای Pull-up داخلی فعال باشند، بعنوان منابع جریان عمل می کنند. پورت D هم اعمال مخصوص دیگری انجام می دهد که توضیح داده خواهد شد.
RESET : ورودی Reset ، هرگاه سطح پایینی به مدت حداقل طول یک پالس به این پایه برسد، Reset تولید می شود، حتی اگر کلاک کار نکند. حداقل طول پالس در جدول ۱-۱ داده شده است.

جدول ۱-۱ ولتازآستانه پایه rest
XTAL1 : ورودی معکوس اسیلاتور و ورودی مدارهای ورودی.
XTAL2 : خروجی معکوس اسیلاتور.
AVCC : این پایه منبع ولتاژِ پین برای پورت A و مبدل A/D است. این پایه باید به صورت خارجی به Vcc وصل شود حتی اگر از ADC استفاده نمی شود. اگر از ADC استفاده شود این پایه باید از طریق فیلتر پایین گذر به Vcc وصل شود.
AREF : این پایه مرجع آنالوگ پینها برای مبدل A/D است.
۴-۶ هسته مرکزی ATmega 32 ( CPU ) :
در این بخش درباره معماری هسته مرکزی AVR در حالت کلی بحث می کنیم. وظیفه اصلی CPU اطمینان از اجرای صحیح برنامه است. بنابراین CPU باید قادر باشد تا به حافظه ها دسترسی پیدا کند، محاسبات را انجام دهد، ارتباط با خارج را کنترل کند و وقفه ها را رسیدگی کند.
۴-۷ حافظه های ATmega16 AVR :
در این بخش حافظه های مختلف در ATmega16 را توصیف می کنیم. ساختار AVR دارای دو فضای اصلی حافظه است. فضای حافظه داده و فضای حافظه برنامه. بعلاوه ATmega16 دارای حافظه EEPROM برای ذخیره داده نیز می باشد.
حافظه I/O :
تمام خروجی ها و ارتباطات فرعی ATmega16 در فضای I/O قرار داده شده اند. مکانهای I/O توسط دستورات in و out دسترسی می شوند و انتقال داده بین ۳۲ رجیستر همه منظوره و فضای I/O را انجام می دهند. رجیسترهای I/O مابین آدرسهای ۰۰$ تا ۳F$ قابلیت دسترسی بیتی توسط دستورات SBI و CBI را دارند. همچنین در این رجیسترها یک بیت می تواند توسط دستورات SBIC و SBIS چک شود. وقتی که از دستورات مخصوص I/O ، in و out استفاده می شود باید آدرس های I/O 00$ تا ۳F$ استفاده شود.
بعضی از پرچم های وضعیت توسط نوشتن ۱ در آنها پاک می شوند. توجه کنید که دستورات CBI و SBI بر تمام بیتهای رجیسترهای I/O عمل می کنند و نوشتن ۱ در پرچمی که قبلا ۱ شده است، باعث پاک کردن آن می شود.

شکل ۳-۲
کلاک clk_cpu – CPU : کلاک CPU با توجه به عملکرد مختلف هسته مرکزی AVR، به قسمتهای مختلف سیستم هدایت می شود. از جمله قسمتهای: رجیستر فایل همه منظوره، رجیستر وضعیت و حافظه داده نگه دارنده اشاره گر پشته. متوقف کردن کلاک، هسته مرکزی را از انجام کارهای عمومی و محاسباتی باز می دارد.
کلاک clk_I/O – I/O : کلاک I/O توسط اکثر واحدهای I/O از جمله تایمر- شمارنده ها، USART استفاده می شود. همچنین کلاک I/O اغلب توسط واحد وقفه خارجی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. ولی توجه کنید که بعضی از وقفه های خارجی که توسط مدارهای غیر همزمان آشکار
می شوند، به بعضی از وقفه ها اجازه وقوع می دهند حتی اگر کلاک I/O نیز متوقف باشد.
کلاک clk_ADC – ADC : ADC با کلاک مشخص کار می کند. این کار باعث می شود تا کلاک های CPU و I/O را بتوان متوقف کرد. تا نویز تولیدی توسط مدارات دیجیتال کاهش یابد. و نتیجه تبدیل دقیتر باشد.
منابع کلاک :
این تراشه دارای منابع کلاک مختلفی است که توسط فیوز بیتهای Flash مطابق جدول ۴-۱ انتخاب می شوند. کلاک خروجی از منبع انتخاب شده به تولید کننده کلاک AVR می رود و سپس به واحدهای مربوط هدایت می شود.

جدول ۲-۱
وقتی که CPU از مدهای Power – Down یا Power – Save خارج می شود، منبع کلاک انتخابی برای محاسبه زمان Start – Up استفاده می شود و اطمینان حاصل می شود که عملکرد اسیلاتور به حالت پایدار رسیده است و سپس شروع به اجرای دستورات می کند. وقتی که CPU از حالت Reset آغاز به کار می کند، زمانی تاخیر اضافه می شود که تغذیه هم به مقدار پایداری برسد.
از آنجایی که ما در ساخت این پروژه از منبع کلاک داخلی یعنی اسیلاتور RC کالیبره شده داخلی و اسیلاتور تایمر- شمارنده استفاده کرده ایم، در اینجا تنها به توضیح این منابع می پردازیم.
مد ADC Noise Reduction :
در این مد CPU متوقف می شود. اما به ADC ، وقفه خارجی، محافظ آدرس رابط سریال دو سیمه، تایمر- شمارنده ۲ و Watchdog اجازه فعالیت می دهد. این مد clk_CPU، clk_I/O و clk_FLASH را متوقف می کند و به دیگر کلاکها اجازه کار می دهد.
اینکار نویز محیط را برای ADC بهبود می بخشد و اندازه گیری با دقت بالاتری را فراهم می کند.اگر ADC فعال باشد، وقتی که این مد وارد می شود، ADC بطور خودکار آغاز به انجام تبدیل می کند. بغیر از وقفه تکمیل تبدیل ADC، Reset خارجی، Reset شدن Watchdog، Reset شدن قطع تغذیه، وقفه تطبیق آدرس رابط سریال دو سیمه، وقفه تایمر- شمارنده ۲، وقفه آماده بودن SPM / EEPROM، وقفه های خارجی در پایه های INT0 و INT1 و یا وقفه خارجی در پایه INT2 می توانند MCU را از این مد Sleep خارج کنند.
حداقل کردن مصرف توان :
هنگامی که شما سعی می کنید تا مصرف توان را در سیستم های AVR کاهش دهید، چندین مسئله را باید رعایت کنید. بطور کلی تا حد امکان از مدهای Sleep باید استفاده کرد. تمام توابعی که مورد نیاز نیستند باید غیر فعال شوند. بویژه واحدهای زیر باید مورد توجه ویژه قرار گیرند که در ادامه توضیح می دهیم.
– مبدل آنالوگ به دیجیتال : اگر این واحد فعال باشد ADC در تمام مدهای Sleep فعال است. برای کاهش مصرف توان، ADC باید قبل از وارد شدن به هر مد Sleep، غیر فعال شود. وقتی که ADC خاموش می شود و سپس روشن می شود، اولین تبدیل، تبدیلی بسط داده شده خواهد بود و زیاد مورد اطمینان نیست. که در این مورد توضیحات بیشتر را در بخش ADC خواهیم گفت.
– مقایسه کننده آنالوگ :
وقتی که وارد مد Idle می شویم، اگر از مقایسه کننده آنالوگ استفاده نمی کنیم، باید آنرا غیر فعال کنیم. وقتی هم که وارد ADC Noise Reduction می شویم باز هم مقایسه کننده آنالوگ باید غیر فعال شود. در دیگر مدهای Sleep مقایسه کننده آنالوگ بطور خودکار غیر فعال می شود.
– مرجع ولتاژ داخلی : مرجع ولتاژ داخلی هرگاه که در آشکار ساز قطع برق و مقایسه کننده آنالوگ و یا ADC مورد نیاز باشد، فعال می شود. اگر واحدهای نام برده شده غیر فعال باشند.
پین پورت می تواند توسط بیت رجیستر PINx خوانده شود، مستقل از اینکه مقدار DDRx چه جهتی را مشخص می کند.
۸-۲ مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) :
ATmega16 دارای ADC 10 بیتی بصورت تقریبهای متوالی است. ADC به مالتی پلکسر آنالوگ ۸ کاناله متصل است که به ۸ ورودی ولتاژ یک طرفه اجازه می دهد تا از طریق پینهای پورت A متصل شوند. ورودیهای ولتاژ یکطرفه با ۰v مقایسه می شوند.
همچنین وسیله از ترکیب ۱۶ کانال دیفرانسیلی نیز حمایت می کند. دو تا از این ورودیهای دیفرانسیلی ( ADC3,ADC2,ADC1,ADC0)به مرحله گین قابل برنامه ریزی، مجهز هستند. که مرحله تقویت ۰db(x1)، ۲۰db(x10)، ویا ۴۶db (x200) را برای ولتاژ ورودی قبل از ورود به A/D فراهم می کند. ۷ تا از کانالهای ورودیِ دیفرانسیلی، ترمینال منفی مشترکی را (ADC1) استفاده می کنند. و در نتیجه ورودی دیگر ADC می توانند بعنوان ترمینال ورودی مثبت انتخاب شوند. اگر گین x1 یا x10 استفاده شود, رزولوشن ۸ بیتی می تواند مورد انتظار باشد. اگر گین x200 استفاده شود، ۷ بیت رزولوشن می تواند مورد انتظار باشد.
ADC شامل مدار sample and hold است، تا ولتاژ ورودی در طی تبدیل بصورت ثابت نگه داشته شود. بلوک دیاگرام ADC در شکل ۱۶-۱ نشان داده شده است.

اولین نتیجه‌ای که از دیدن طیف XRD یک ماده به‌دست می‌آید، بلوری یا آمورف بودن ساختار آن است. شکل۴-۷ طیف XRD نمونه‌ها در دمای اتاق را نشان می‌دهد. همانطور که مشاهده می‌کنیم با افزایش غلظت فریت کبالت در چینش ماده نمونه‌ها تقریبا شبه آمورف هستند و به دلیل عدم وجود هرگونه ساختار منظم و بلوری در نتیجه فقدان صفحات با فاصله­ی مشخص، پدیده­ پراش رخ نداد و شاهد پیک خاصی نیستیم و از تصاویر می‌توان نتیجه گرفت که نمونه‌ها دارای فاز مشخصی نیستند. انتظار می‌رود با افزایش دما پیک‌ها رفته­رفته نمایان شوند.

شکل ۴-۷ پراش XRD نمونه‌های الف) ۱۰%، ب) ۱۵%و ج) ۲۰% پیش از عملیات حرارتی.
تصاویر ۴-۸ و ۴-۹ طیف XRD نمونه‌ها را به ترتیب در دمای ۶۰۰ و ۸۰۰ درجه­ سانتی ­گراد نشان می‌دهد. با افزایش دما می‌بینیم که پیک‌های ضعیفی در دمای ۶۰۰ درجه­ سانتی ­گراد در حال رشد می‌باشند که می‌توان گفت ذرات فریت کبالت در ماتریس سیلیکا در حال جمع شدن (به سمت هسته‌ای شدن) می‌باشند. این پیک‌ها با افزایش دما افزایش می­یابد. فاز سیلیکا در دمای ۸۰۰ درجه­ سانتی ­گراد به سمت کامل شدن پیش می‌رود. الگوی پراش بسیاری از مواد بلوری، پیک‌هایی با شدت زیاد می‌دهند که حتی اگر با حجم %۱ یا %۲ در ترکیب باشند قابل شناسایی هستند ولی در برخی از مواد وقتی به صورت تک بلور باشند، قابل شناسایی هستند؛ وقتی در یک مخلوط هستند حتی تا حجم %۵۰ هم قابل شناسایی نیستند [۷۰]. با توجه به اینکه درصد نانوذرات فریت کبالت در ساختار ماده ما تا حداکثر %۲۰ است، همانطور که در شکل می‌بینید در دماهای۶۰۰ و۸۰۰ درجه­ سانتی ­گراد اثرات ضعیفی مشاهده می‌شود.

شکل ۴-۸ پراش XRD نمونه‌های الف) ۱۰%، ب) ۱۵%و ج) ۲۰% در دمای ۶۰۰ درجه­ سانتی ­گراد.

شکل ۴-۹ پراش XRD نمونه‌های الف) ۱۰%، ب) ۱۵%و ج) ۲۰% در دمای ۸۰۰ درجه­ سانتی ­گراد.
همانطور که از شکل ۴-۹ مشخص است، پیک‌های ضعیفی دیده می‌شود که به ساختار مربوط به فریت کبالت نسبت داده می‌شود ولی به دلیل وجود درصد کم این نانوذرات در ساختار، پیک بلند و واضحی دیده نمی‌شود ولی پیک مربوط به سیلیکای آمورف به وضوح مشخص است که نشان از مقدار بیشتر این ماده است.
برای تعیین اندازه بلوری برای آنالیز XRD ابتدا از فرمول زیر پهن­شدگی واقعی به‌دست می‌آید:
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

که پهن­شدگی حاصل از دستگاه از نمونه استاندارد و پهن­شدگی محاسبه شده از پیک می‌باشند. سپس با توجه به فرمول دبای-شرر، اندازه­ ذرات به‌دست می‌آید:
که K ثابت شرر (۸۹/. ۰) و طول موج دستگاه XRD (برای مس ۵۴۰۵۶/۱) و زاویه‌ی پراش می‌باشد.
برای به‌دست آوردن مقدار دقیق‌تر اندازه­ ذرات می‌توان از روش X Powder استفاده کرد. شکل ۴-۱۰ و ۴-۱۱ آنالیز نمونه‌های حرارت داده شده در دماهای ۶۰۰ و ۸۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد توسط نرم افزار X-Powder را نشان می‌دهد.
شکل ۴-۱۰ آنالیز نمونه‌های الف)۱۰%، ب) ۱۵%و ج) ۲۰% حرارت داده شده در دمای ۶۰۰ درجه‌ی سانتی ‌گراد.
شکل ۴-۱۱ آنالیز نمونه‌های الف)۱۰%، ب) ۱۵%و ج) ۲۰% حرارت داده شده در دمای ۸۰۰ درجه‌ی سانتی ‌گراد.
نتایج حاصل از XRD در جدول آمده است.
جدول ۴-۲ نتایج حاصل از XRD.

درصد

نمونه

درجه(۲θ)

فاصله­ی صفحات(Ǻ)

اندازه (nm)

FWHM

۱۰%

°C 600

۴۹/۲۶

۳۳۲/۳

۸

۰۹۵/۱

۱۵%

°C 600

۴۱/۲۴

۶۰۶/۳

۹

۰۶۹/۱

۲۰%

°C 600

۶۲/۲۵

۴۴۵/۳

۸

۱۱۶/۱

هدف پایداری تعیین کردن حداقل نیازمندی‌های اجتماعی برای توسعه طولانی مدت و شناسایی چالش‌های عملکرد جامعه در دراز مدت است.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

Polese and Stren
(۲۰۰۰: ۱۵-۱۶)

توسعه‌ای(و یا رشدی)که با تکامل متوازن جامعه مدنی سازگاری داشته، محیطی را پرورش می‌دهد که هدایت‌گر زندگی جمعی همساز با گروه‌های مختلف فرهنگی و اجتماعی باشد، در عین حال با بهبود کیفیت زندگی تمامی اقشار جامعه، یکپارچگی اجتماعی را تقویت می‌کند.

جدول نمونه‌ای از تعاریف صورت گرفته از پایداری اجتماعی به نقل از: (Colantonio & Dixon, 2009: 17).
موضوعات کلیدی برای توسعه پایدار اجتماعی
موضوعات کلیدی چگونگی نیازهای اساسی و عدالت را به عنوان رکن اساسی پایداری اجتماعی به نمایش می گذارد:
– هویت و حس مکان و فرهنگ
– توانمند سازی، مشارکت، دسترسی
– بهداشت و ایمنی
– سرمایه اجتماعی
– انسجام اجتماعی
– رفاه، خوشبختی، کیفیت زندگی (Colantonio,2008a & Colantonio,2008b)
۲-۱-۴-توجه به اهداف جهانی پایداری در مقیاس محله و واحد همسایگی
مسئله دیگری که بر تعریف و درک پایداری اجتماعی تأثیر می‌گذارد، توجه به مقیاس‌های مختلف بین‌المللی، فراملی، میان‌منطقه‌ای، ملی، شهری و بومی، مخصوصا محله و واحد همسایگی است. برای اجرا بسیاری از راهکارهای دستور۲۱ هر دولتی با توجه به شرایط اجتماعی، اقتصادی و سیاسی خود و با در نظر گرفتن اهداف جهانی توسعه پایدار عمل می‌کند. «بر اساس گزارش کمیته براتلند، اصول پایه‌ای توسعه پایدار را می‌توان با روش‌های زیر مشخص کرد:
اعتماد عمومی: که بر نگهداری از منابع توسط دولت‌ها، با توجه به منفعت عمومی اشاره دارد.
اصول پیش‌گیرانه: اقداماتی در جهت جلوگیری از خرابی‌های جدی و برگشت‌ناپذیر، که نباید به دلیل کمبود دانش به تعویق بیافتند.
تساوی میان‌نسلی: نسل آینده نباید به دلیل تصمیمات کنونی به مخاطره بیافتند.
تصمیمات باید در پایین‌ترین سطح مناسب صورت گیرند.
هزینه‌های تخریب محیط‌زیست باید بر دوش کسانی باشد که مسبب‌اش هستند.» (Manzi, et al , 2010 :8).
این روش‌ها، که جنبه‌های مختلف اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی را در خود جای داده‌اند، به مفاهیمی چون اعتماد عمومی، مشارکت و نظارت محلی، که مباحث اساسی پایداری اجتماعی را تشکیل می‌دهند، اشاره دارند. این مسئله خود ضرورت در نظر داشتن مقیاس‌های محلی در راستای تحقق اهداف جهانی توسعه پایدار را مشخص می‌سازد. مولدان و بیلهارز (۱۳۸۱) در تعریف شاخص‌های توسعه پایدار، معیارهای کمی و کیفی متعددی را مطرح می‎نمایند که علاوه بر این اصول، توجه به فقر و فقدان تساوی اجتماعی درون و مابین ملت‌ها، و بین نسل حاضر و آینده، نیز در بطن مباحث توسعه پایدار وجود دارد که هر دولتی باید بر اساس محدودیت‌ها و پتانسیل‌های اجتماعی-فیزیکی خود به آن پاسخ گوید. مسئله دیگری که باید در نظر گرفت، مقیاس توجه برخی جنبه‌های پایداری اجتماعی در کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته است، که با یکدیگر متفاوتند. به عنوان مثال، اصلی‌ترین و ضروری‌ترین مسئله کشورهای در حال توسعه کم کردن فقر، تساوی اقتصادی-اجتماعی، وجود مسکن و ارزان‌قیمت بودن آن، اندازه سکونتگاه‌ها و کمبود زیرساخت‌های اولیه است. با این وجود اقدامات کلی تساوی اجتماعی، همبستگی اجتماعی، سرمایه اجتماعی و بهداشت و رفاه ساکنین نیز می‌تواند در نظر گرفته شود. برخی جنبه‌های پایداری اجتماعی در کشورهای توسعه یافته شامل موارد زیرند:
دسترسی به امکانات و خدمات
نیازهای غایی
اندازه فضای زندگی
بهداشت سکونتگاه‌ها
نیازهای متوسط
روحیه جامعه و تعاملات اجتماعی
حس امنیت
نیازهای اولیه
رضایت از محله‎ (Dave, 2009: 12-29)
تعریف ارائه شده نشان‌دهنده وزن بیشتر برخی جنبه‌های پایداری اجتماعی، بر اساس نوع نیازهای اولیه، متوسط و غایی است. «وجود سرپناه یکی از نیازهای اولیه‌ای است که توسط مازلو^[۱۳] نیز معرفی شده است. همچنین اندازه سکونتگاه و بهداشت آن و وجود خدمات و زیرساخت‌های اولیه از ملزومات اولیه پایداری اجتماعی هستند. در مرحله بعدی امنیت محله و نوع تعاملات اجتماعی آن مورد توجه قرار می‌گیرد. توجه به نیازهای روانی و عاطفی ساکنین و مواردی مانند حس تعلق و غرور، رضایت از محله، مشارکت فعال و حس مسئولیت در مراتب بالا برای دستیابی به پایداری اجتماعی باید مد نظر قرارگیرند.» (Dave,2009: 49) این مهم در برنامه‎ ریزی و طراحی خانه‎ها، مجتمع‎های زیستی و محدوده‎های مسکونی، از اهمیت به سزایی برخوردار است.
۲-۱-۵- جمع بندی
کمیسیون جهانی توسعه محیط در سال ۱۹۸۷ توسعه پایدار را چنین تعریف کرد: “توسعه ای که نیازهای امروز را بدون لطمه زدن به توانایی های نسل های آینده برای براوردن نیازهایشان براورده سازد”.
چنین تعریفی دو مفهوم کلیدی را در بر می گیرد: عدالت در درون نسل ها و عدالت در بین نسل ها. منطق اصلی توسعه پایدار، بهبود سطح استاندارد زندگی مردم و به خصوص بهزیستی کسانی است که از کمترین مزیت ها در جامعه برخوردارند.
در نهایت برای پایداری معماری, سه راهبرد اساسی را باید قابل توجه دانست:
– پایداری زیست محیطی
– پایداری اقتصادی
– پایداری اجتماعی
می توان ادعا کرد که پایداری محیطی بدون پایداری اجتماعی– اقتصادی ممکن نیست. آینده محیط زیست جهان به کیفیت های اقتصادی – اجتماعی زندگی ما در زیست کره گره خورده است. مشارکت همه شهروندان برای پایداری محیطی آینده زیست کره مورد نیاز است و “شهروندان” ابتدا باید در حوزه های اجتماعی یعنی در مشارکت شهروندی، تصمیم گیری، مسئولیت پذیری، احترام به حقوق دیگران و قانون پذیری و خلاصه در رفتار مدنی پایداری نسبی را تجربه نمایند تا بتوانند نگرانی های زیست محیطی را نیز برطرف نمایند.
طبق مطالعات کارشناسان، یک الگوی پایدار شهری دارای خصوصیات زیر است:
– تثبیت سیاست های عمومی مسکن
– توسعه اقتصادی

دانشآموزان اطلاعات را روی کاغ به قصد نشان دادن به معلم مکتوب میکنند و یا اطلاعات مکتوب را روی دیوار مدرسه برای مشاهده دیگران نصب میکنند.
مقالات، روزنامهها و نوشته کتابها منبع دانش هستند .متون درسی تنظیم شده است .دانشآموزان انتخاب محدودی در گزینش منبع دارند .اهداف کاربردی فناوری معلوم نیست و یا دارای انسجام نیست .تولیدات فکری مثل گزارشها روی کاغذ نوشته و تمام میشوند.۱۰-گزارش ها متونی را تشکیل میدهند که پیوندی با تولیدکنندگان آنها ندارند.دانشآموزان گزارشهای خود را از یکدیگر پنهان میکنند و تنها به معلم اجازه خواندن آن را می دهند.متنها به خانه آورده میشوند و والدین و دیگران به طور فردی در آن سهیم میشوند.دانش فقط به یک صورت ارائه می شود.دانش به صورت خطی ارائه می شود.
دانشآموز در سنین پایین از فناوری استفاده نمیکنند آمادگی استفاده از ابزارهای الکترونیکی را ندارند.
۲-۳-۲ – الگوهای نوین تدریسدر قرن بیست ویکم با خواست روبه رشد و فزاینده کیفیتگرایی، در آموزش وپرورش روبه رو هستیم به همین دلیل به رغم توسعه کمی آموزش رسمی در چند دهه اخیر انتقاداتی بر جنبه های کیفی تعلیم و تربیت وارد آمده است، برخی از این انتقادات دلالت بر وجود دانشآموزان بیانگیزه، فارغ التحصیلان بیعلم معلمان فاقد خلاقیت دارند حتی دانش آموزان سطح بالاتر تحصیلی درحال گذر از مسیر از پیش تعیین شده هستند و در جریان یادگیری فعالیت و تحرک ندارند(اطیایی،۱۳۸۴) از سوی دیگر شرکت نکردن دانش آموزان به طور کامل در فعالیتهای یادگیری به آن معنی است که آنها در جریان یادگیری درگیر نشده اند(آقازاده،۱۳۸۱)بسیاری از نظریه پردازان معتقدند که در یادگیری دانش آموز باید فعال باشد روسو معتقد است نباید هر چیزی را به صورت آماده در اختیار دانشآموز قرار داد. بلکه او باید نیاز به تلاش را در خود احساس کند.(آرمند،۱۳۷۱)اصولا برای اجرای هر برنامه آموزشی لازم است که ابتدا چهارچوب و خط مشی کلی فعالیتها مشخص شود سپس روش های اجرا و وسایل و امکانات مورد نیازی برای فعالیت و تحقق هدفهای آموزش تعیین و انتخاب گردند تدریس و یادگیری فعال شامل استفاده از استراتژیها است که زمینه ساز فرصت هایی برای فعالیت و عمل است. تدریس و یادگیری فعال اشاره دارد به فرصتهایی برای ارتباط بین معلم و شاگرد و ارتباط بین خود دانشآموزان با یکدیگر و ارتباط بین دانشآموزان و مواد درسی و دیسیپلینهای آکادمیک. برونر معتقد است که دانستنی ها را نباید به صورت مستقیم در اختیار دانش آموزان قرار داد بلکه باید آنها را با مسئله روبهرو کردن تا خودشان به کشف روابط میان مورد راه حل های آن اقدام کنند.(کدیور ،۱۳۷۲) .۲-۳-۳- رویکردهای نو در تدریس _ یادگیریبا تحول علم و فناوری و پیدایش نظریههای جدید در یادگیری، رویکردهای جدیدی نسبت به علم و روش های آموختن علوم مطرح شده است. امروزه بیشتر دانشمندان در تعریف علم به مطالعه پدیده ها از طریق مشاهدات معتبر و قابل اطمینان و، تحلیل مشاهدات و تفکر درباره یافتهها و ساختن نظریههایی بر اساس توجیه آنچه مشاهده وتحلیل شده است با هم توافق دارند و بر خلاف گذشته آن را به دو بخش عمده تقسیم میکنند : معرفت علمی و فرایند علمی. معرفت علمی عبارت است از مجموعه ای از اطلاعات و یافته های منظم و منسجم، مانند حقایق، مفاهیم، اصول، قواعد، نظریهها و مفاهیم کلی مربوط به یکی از رشته های علمی(گانیه ،۱۹۸۵)، فرایند علمی نیز شامل روش علمی و نگرش علمی مربوط به آن است. روش علمی مجموعهای از فنون، مهارتها، شیوه های بررسی و در کل فعالیتهای است که دانشمندان در تولید دانش جدید و بررسی درستی و یا نادرستی دانش موجود از آنها استفاده میکنند، مهارتها و شیوهایی مانند فرضیه سازی و پیشبینی، طراحی تحقیق، کاربرد ابزار، جمعآوری داده ها و تجزیه و تحلیل یافتهها (ماتیوز ،۱۹۹۴). نگرشهای علمی بهعواطفواحساسات درونی دانشمندان نسبت به معارف بشری مربوط میشود که در آن داشتن گرایش مثبت نسبت به علم، رعایت صداقت در جمعآوری اطلاعات و تجزیه و تحلیل آنها، تشخیص خطاها و نارساییها، توجه به اصل تغییرپذیری در علم و انعطاف پذیری در برخورد با حقایق نقش مهمی را ایفا میکند(ماتیو، ۱۹۹۹) نظامهای آموزشی برای بهبود بخشی فعالیتهای مدارس به استانداردها منابعی نیاز دارند که بتنهایی کافی نیستند. معلمان به آگاهی و ادراک مطمئنتری از آنچه تدریس میکنند نیاز دارند (ماتیوز،۱۹۹۴ ) به نظر برونر نظامهای آموزشی به جنبشی نیاز دارند که در آن دقیقا با الزام عمیقتری مشخص شده باشد که به کجا میروند و در آینده به چه نوع انسانهای تربیت شدهای نیاز دارند. در این صورت که متخصصان تعلیم و تربیت میتوانند چهار چوب مشخصی را برای تحول یافتن تعلیم و تربیت تعیین کنند و تمام منابع و نیروی کارآمد و دلسوز را به کار بگیرند. او در بیان اینکه” هر موضوعی را میتوان به هر کودکی در هر سنی، به شکلی مشروع آموخت” روشدیگری را انتخاب میکند و میگوید : حیطه هایدانش به وجود نمیآیند، بلکه ساخته میشوند. هرحیطه از دانش را میتوان در سطوح وسیعی از انتزاع و پیچیدگی به وجود آورد(ماتیوز،۱۹۹۴،به نقلاز شعبانی)
در رویکرد جدید تدریس _ یادگیری دانشآموز هم یادگیرنده محسوب میشود و هم محصول یادگیری؛ یادگیرنده است زیرا دست کم در قسمتی از مطالعات خود دست به اکتشاف میزند. اکتشاف نه به این معنا که محتوای آموزشی را در ساخت شناختی خود جای دهد و وحدت بخشد، بدین معنا که توانایی انتقال دانش کسب شده در موقعیت جدید مساله را توسعه بخشیده وخود پنداری مثبت به عنوان حل کننده مستقل مساله را کسب کرده است. همچنین دانشآموز محصول یادگیری است؛ زیرا نه تنها مفاهیم اصلی و اصول و نظریههای جدید را فهمیده و به مطالعه پدیده های طبیعی واجتماعی بپردازد تا بتواند دلایل و شواهد را از تبلیغات، اطلاعات را از خیالبافی، حقایق را از افسانهها، واقعیت را از فریب و اغفال، نظریه را از عقیده، مشاهده را از استنتاج و باورکردنی را از باور نکردنی تمیز دهد. (ماتیوز،۱۹۹۴،به نقل ازشعبانی ،۱۳۸۶)
۲-۳- ۴- پرورش تفکر، رویکردی جدید در فرایند تدریس _ یادگیریبا تحول مبانی نظری و ماهیت علم، رویکردهای جدیدی در تعیین اهدا ف تربیتی وفرایندآموزش مطرح شده است. یکی از بارزترین رویکردها توجه بهتفکر جدید فرایند تدریس _ یادگیریاست. انیس، لیپمن و پاول ۱۹۸۹ معتقدند که تربیت انسانهای صاحب اندیشه باید نخستین هدف تعلیم و تربیت باشد. به نظر پاول محصول نهایی تعلیم و تربیت باید “ذهن کاوشگر” باشد. اندرسون،۱۹۹۷وهارت،۱۹۸۰ برنقش اساسی جستجوی معنا در شناخت تاکید میورزند و معتقدند دانشآموزان باید به طور فعال تلاش کنند، اطلاعات جدید را با دانسته قبلی خود وحدت بخشند وآنچه را مهم و با ارزش است استنباط و انتخاب کنند و به طور راهبردی درباره یادگیری خود بیندیشند. ارنبرگ، ۱۹۸۵) طراح چندین برنامه مهارت تفکر، برای تدریس تفکر در قالب نیازها و منافع فردی و اجتماعی برعقلانیت تاکید میکند و معتقد است وقتی که دانشآموزان فارغ التحصیل میشوند باید قادر باشند عوامل علمی و اخلاقی هوشمندانه را دنبال کنند و جامعه نیز حق دارد چنین انتظاراتی از اعضای خود داشته باشد. به نظر او این تولیدات، که تنها در سایه تفکر دانشآموزان به دست میآید، باید پایه و اساس برنامه ریزی تمام دروس قرار گیرد؛ زیرا هدف اصلی تعلیموتربیت انتقال دانش آموزان از دنیای خود محور مبتنی برتجربیات شخصی محدود و واقعیات محسوس بات حصیلشده، به دنیایی غنی تر انتزاعیتر است که ارزشها، بینشها و حقایق متعدد و گوناگون را در بردارد. متاسفانه به رغم ارائه نظریههای مختلف درباره ضرورت و تقویت تفکر، همچنان بین نظریه و عمل در این زمینه فاصله بسیاری وجود دارد.بسیاری از صاحبنظران تربیتی معتقدند فقر تفکر دانشآموزان نتیجه حاکمیت روش های سنتی در مدارس است. (گودلد،۱۹۸۳؛سرانتیک،۱۹۸۱). تحقیقات انجام شده در این زمینه بیانگرآن است که هنوز بسیاری از معلمان بیشترین زمان کلاس خود را صرف ارائه مطالب یا طرح سوالهایی میکنند که صرفا جمعآوری مجدد حقایق ساده علمی را میطلبد و فقط یک درصد از زمان صرف شده در کلاس را به سوالهایی اختصاص میدهند که به پاسخ متفکرانه نیاز دارد(سرانتیک،۱۹۸۳). اغلب معلمان با دادن فرصت اندک برای پاسخگویی به سوالها، دانش آموزان را از ارائه نظرهای متفکرانه دلسرد میکنند.(راو،۱۹۷۴ ؛گال،۱۹۸۴).(آیزنر،۱۹۸۳) در مقالهای تحت عنوان “نوع مدارسیکه نیاز داریم” مشکلات مدارس امروز را یادآور شده میگوید : در مدارس امروز فقط بر مهارتهای خواندن و نوشتن وحساب کردن تاکید میشود، در حالی که این مهارتها ذاتا دارای ارزش نیستند و در تعلیم و تربیت نهی از فضیلتند. مساله این نیست که دانشآموز میتواند بخواند، بلکه این استکه او چه و چگونه میخواند؟ ارزش مدارس در تربیت انسانهای فرهیخته نهفته است آیزنر معتقد است مدارس باید توانایی تفکر بویژه تفکر منطقی و خلاق دانشآموزان را در آنچه میبینند، میشنوند میخوانند پرورش دهند؛ آنچنان که بتوانند عقاید را از حقایق، سفسطه را از استدلال منطقی و شایستگی را از عدم شایستگی تشخیص دهند؛ بویژه در فرهنگهایی که از هر سو تحت تاثیر اطلاعات مختلف قرار دارند. دانشآموزان باید در مدارس بیاموزند که چگونه یادبگیرند، به عبارت بهتر باید بیاموزند که معمار آموزش و پرورش خود باشند.
دستیابی به چنین مهارتی به ممارست و تمرین در تجزیه و تحلیل مباحث نیاز دارد. در مدارس باید زمینه این کار برای دانشآموزان فراهم شود و فرصتهایی نیز در فرایند آموزش آیجاد شود تا در زمینه های مختلف آن به مباحثه ؛ مناظره و تعامل فکری بپردازند و این امر به پرورش استقلال آنان در تصمیمگیری استدلال و قضاوت میانجامد و آنان نحوه دفاع از قضاوت خود را میآموزند. انتقادگری، آنچنان که در هنر متداول است، باید در فرایند تعلیم وتربیت در نظر گرفته شود تا منطق و ارزیابی اندیشه ها جایگزین فن نگارش در کلاس درس شود نظریه های تدریس _ یادگیری در جهت دادن به فعالیتهای آموزشی تاثیر بسیاری دارند.معلمان و برنامهریزان درسی در چهارچوب نظریهها میتوانند به جهان تعلیم و تربیت از منظر خاصی بنگرند و بر جنبه های مختلف کلاس درس تاکید نمایند علاوه بر این، در قالب نظریهها میتوان عملکرد نظامهای آموزشی را تحلیل و ارزشیابی کرد(آیزنر،۱۹۸۳،بهنقلاز شعبانی ،۱۳۸۶)
۲-۳-۵- نظریه های همسو با رویکرد تدریس تفکر و حامی آنکه بر اساس آنها میتوان به تحلیل فعالیتهایی که منجر به تفکرمی شود پرداخت عبارتند از:نظریههای شناختینظریههای فراشناختی
نظریههای ساختن گرایی
۲-۳-۵-الف : نظریه شناختیروانشناسان شناختگرا، رفتار را وسیله یا سر نخی برای استنباط و استنتاج پدیده های شناختی یا آنچه در ذهن انسان میگذرد میدانند. آنان رفتار آشکار را موضوع اصلی علم روانشناسی به شمار نمیآورند، بلکه بیشتر به فرایند های ذهنی که به اعتقاد آنها رفتار ناشی از آنهاست توجه دارند، به سخن دیگر، شناخت گرایان راههایی را که فرد به شناسایی امور میپردازند بررسی و مطالعه میکنند، از اینرو، یادگیری را تغییرات حاصل در فرایندهای درونی ذهن میدانند، نه ایجاد تغییر در رفتار آشکار(شوئل، ۱۹۸۶). در نتیجه “شناخت”موضوع اصلی پژوهشهای شناخت گرایان است. شناخت به آن دسته از فرایندهای ذهنی اطلاق میشود که از طریق آنها اطلاعات دریافت شده از راه حواس، به روش های مختلف تغییر مییابد، به صورت رمز در میآید و در حافظه ذخیره میشود و در استفادهای بعدی بازیابی میگردد. ادراک، تخیل، یادآوری، بازشناسی، حل مساله و تفکر ازاصطلاحاتی است که به مراحل فرضی شناخت اشاره دارد(وول فولک، ۱۹۹۰). شناختگرایان معتقدند انسان از یک نظام درونی تصمیمگیری برخوردار است که رفتار او را کنترل میکند. آنان تقویت را منبع بازخورد تلقی میکنند، بازخوردی که پیامد تکرار رفتار به فرد خبر می دهد، به عبارت دیگر، تقویت تردید را کاهش میدهد و احساسی از درک و فهم و تسلط در فرد به وجود میآورد .
نظریه پردازان شناختی یادگیرندگان را در فرایند یادگیری پردازش کنندگان فعال اطلاعات تلقی میکنند. کسانی که تجربه میکنند؛ برای حلمساله به جستجوی اطلاعات میپردازند در ساختار ذهن خود آنچه را برای حل مساله جدید مفید تشخیص میدهند، به کار میگیرند، به جای اینکه به طور انفعالی تحت تاثیر محیط قرار گیرند، فعالانه انتخاب، تمرین، توجه و حتی چشم پوشی میکنند و همچنان که در پی تحقق هدفها هستند واکنشهای متعددی از خود نشان میدهند روانشناسان شناختی، موقعیت یادگیری ر عوامل مهم و موثر در فرایند یادگیری میدانند و بر نقش آموختههای قبلی در یادگیری تاکید دارند، زیرا معتقدند، آموختههای گذشته خط مشی یادگیریهای آینده را تعیین میکند(شوئل ،۱۹۸۶). نظریهپردازان شناختی ساختارهای مختلف شناختی و فرایندهایی را که آن ساختارها را به وجود میآورند یا تغییرمیدهند ، بررسی میکنند. دلواپسیهای آنان درباره ساختارها و فرایندها، همواره در عناوین مطالعاتشان منعکس شده است، عناوینی چون حافظه، ادراک، توجه، حل مساله، درک مطلب و مفهوم یادگیری. (وول فولک ،۱۹۹۰)
۲-۳-۵- ب: نظریه فراشناختفراشناخت : آنچنان کهروانشناسان مطرح کردهاند دانش درباره فعالیتهای تفکر و یادگیری و کنترل آنها (فلاول، ۱۹۷۶)، یا بررسی دانش فرد، فرایندهای شناختی، تولیدات، یا آنچه بدان مربوط است(مارزانو ودیگران ،۱۹۸۸) و درواقع نظارت فعال، هماهنگی و تنظیم منطقی فرایندهای شناختی در ارائه خدمات به بعضی از اهداف خاص یاعینی است. با چنین تعبیری دانشآموزان در فرایند حل مساله همیشه درگیر نوعی فراشناختی اند.(پاریز،لیپسون وویکسون،۱۹۸۳).یاماگوچی ضمن تحلیل مفهوم فراشناخت ،آن را به دو مقوله تقسیم می کند :دانش فراشناختی (شخص، وظیفه و راهبرد).مهارتهای فراشناختی (نظارت ،کنترل و ارزشیابی ).وی معتقداست دانش فراشناختی تفکر درباره تفکر است و با دیگر دانشها تفاوت دارد، اما براساس دیدگاه پاریز و وینگود فراشناخت دارای دو جنبه اصلی است.دانش وکنترل خود : دانش و کنترل خود ، دارای سه عنصر تعهد، نگرش و توجه است.دانش وکنترل فرایند : که دراین مبحث بر دو عنصر مهم تاکید کردهاند. الف : انواع دانش مهم در فراشناخت ب: کنترل اجرایی رفتار.
رویکرد فراشناختی نیز در تقویت و پرورش مهارتها و راهبردهای تفکر نقش اساسی دارد.ازدیدگاه فراشناخت دانش آموزان باید بر فرایندهای ذهنی خودنظارتی فعال داشته باشند و فعالیتهای ذهنی خود را تنظیم و بازسازی کنند. در تفکر فراشناختی دانش شرطیکه از عناصر مهم فراشناخت است، جزء اجزاء تفکر انتقادی در فرایند یاددهی _یادگیری قلمداد شده است.
۲-۳-۵- ج: نظریه ساختن گراییساختن گرایی مفهومی استعاره گونه در مورد چگونگی فرایند یادگیری است که در سالهای اخیر توجه بسیاری از محققان تعلیم و تربیت را جلب کرده است. پایه های فلسفی ساختن گرای بر اصل خطاپذیری معرفت شناسی استوار است. براساس این نگرش تمام معرفتهای علمی به دلیل فقدان درستی و عدم درک و فهم به طور بالقوه خطاپذیرند (کوبرن،۱۹۹۴).پوپر در نظریه”عقلانیت انتقادی” با ارائه معیار عقلانی ابطال پذیری به جای تایید پذیری برای بررسی صحت و سقم دانش یا معرفت علمی معیار تازهای را معرفی میکند. براساس این معیار معرفت علمی همواره ماهیت گمانهای دارد، به همین دلیل، هرگز نمیتوان درباره شناخت و معرفت علمی به شکل قطعی و جزمی با توجه به شواهد تجربی اظهار نظر کرد(به نقل ازمهرمحمدی،۱۳۷۸).از مجموع آراء فلسفی در زمینه فلسفه علم چنین استنباط میشود که از نظرساختن گرایان “معرفت ساخته ذهن انسان است”. معرفت مجموعه ای از حقایق؛ مفاهیم یا قوانین مورد انتظار برای کشف نیست و پدیده ای نیست که خارج از فرد و مستقل از او وجود داشته باشد.انسان سازنده دانش در فرایند تجربه است. معرفت انسان ساخته خود انسان است(زاهوریک، ۱۹۹۵) نظریه پردازان ساختن گرا برای استحکام پایه های نظری خود به روانشناسی شناختی استناد می کنند.در رویکرد ساختنگرایی موقعیت یادگیری مهمترین عامل موثر در فرایند یادگیری است. طبق این نظریه مجریان برنامه های درسی باید موقعیتی را فراهم آورند که دانشآموزان در آن از طریق مباحثه استدلالی، که عمل تعامل و تحلیل را تسریع و تسهیل میکند، به تفکر انتقادی بپردازند. همچنین راهبردهای یادگیری مشارکتی وحل مساله مطلوبترین روش برای کسب معرفت علمی است. تاکید بر فرایند ساختار دانش به جای تولید مجدد آن، پرورش اعمال متفکرانه، آموزش و یادگیری مشارکتی، توجه به فراشناخت وخود تنظیمی و خود کنترلی دانشآموزان و یادگیری در محیط غنی و معتبر حل مساله همواره در مرکز ثقل رویکرد ساختن گرایی قراردارد.
به طورکلی در میان مجموعه فعالیتهایی که برای تعلیم و تربیت دانشآموزان انجام میشود بیشترین سهم در تدریس معلم در کلاس درس اختصاص مییابد.(شعبانی،۱۳۸۳) معتقدند چهار ویژگی خاصدر تعریف تدریس وجود دارد که عبارتنداز:
وجود تعامل بین معلم و شاگردان .

مواد افزودنی
تشخیص
مواد افزودنی پلیمر
الکترونیک
حشره کش ها
طعم و مزه
کاتالیست ها
روغن کاری
مشتقات سلولز
رنگ دهنده ها و جلا دهنده ها
پاک کننده ها
پلیمر های ویژه
مواد ضد فرسایش
سورفکتانت ها
مواد آرایشی
رنگ های نساجی

شکل۱:مواد شیمیایی ویژه نشان داده شده با مقدار در سال۱۹۹۹(تخمین زده شده در سال۱۹۹۹)
برای یک مدت طولانی، تجارت با مواد شیمیایی ویژه، مجدداً درجه‌بندی می‌شوند که به این معنا است که حاشیه‌ها خوب هستند، اما کمیت‌ها کوچک هستند و برای لجستیک‌های شیمی انبوه، غیرقابل کاربرداند. اما این تصویر، کاملاً تغییر کرده است. یک تعداد از ویژه‌ها، شامل سودمندترین جنبه‌ها هستند. اگرچه حجم فروش لازم را ندارند بنابراین، تلاش یکسانی برای انباشته کردن سهام های بازار انجام شده است. حجم بازار برای ویژه‌ها درسال ۲۰۰۰، حدود ۱۰۰ بیلیون دلار آمریکا برآورد شد. شرکتهای ویژه روی تجارت‌های اصلی در ویژه‌ها تمرکز کردند که در اینجا به معنای صلاحیت‌های اصلی است. در این بخش بازار، انتقال اطلاعات برای مشتریان، حتی مهمتر از خدمات معمول است. برای یک تعداد از کاربردها، ویژه‌ها برای مشتریان از طریق فرمول‌بندی یا ساختار شیمیایی، مثل داروسازی‌ها، طراحی شده‌اند. متعاقباً فقط عرضه‌کنندگان کمی برای بیشتر ویژه‌ها وجود دارند و برای یک تعداد خیلی محدود از مواد، حتی یک موقعیت شبه انحصاری وجود دارد.

مشکل مربوط به بازار مواد شیمیایی این است که برای مقادیر کم سفارش شده به وسیله مشتریان، یک شبکه فروش جهانی باید وجود داشته باشد. علاوه بر این، علی‌رغم حاشیه‌های جذاب، رهبری بازار فقط می‌تواند حفظ شود، زمانیکه آن به طور همزمان به یک رهبری ذهنی متصل می‌شود که این در عوض، نیازمند تسهیلات تحقیق مدرن و پرهزینه است]۱۳و۸[.
جدول۲:فروشنده های ویژه مواد شیمیایی