Κεντρικό άξονα της εκπαιδευτικής πολιτικής στις μέρες μας, αποτελούν εκείνοι οι διδακτικοί στόχοι που θέτουν τον μαθητή σε ρόλο «μικρού ερευνητή». Μια τέτοια φιλοσοφία ασπάζονται οι φορείς κατάρτισης και εκπαίδευσης της Ευρωπαϊκής Ένωσης οι οποίοι δίνουν έμφαση στη χρήση διδακτικών τεχνικών με βάση την έρευνα και την επίλυση προβλημάτων, θεωρώντας ότι οι ικανότητες και οι συνήθειες που αποκτώνται στο σχολείο έχουν ουσιαστική σημασία για την ανάπτυξη νέων δεξιοτήτων για νέες θέσεις εργασίας στα επόμενα στάδια της ζωής.

Όμως παρά την ανάγκη για συστηματική έρευνα και πειραματισμό στο χώρο των Φυσικών Επιστημών και της Τεχνολογίας, από τη μεριά των μαθητών, αυτό δεν φαίνεται να υποστηρίζεται στην πράξη στον ελλαδικό χώρο. Στο Γυμνάσιο δεν προβλέπεται τυποποιημένο και οργανωμένο Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, ενώ για τα Εργαστήρια του Λυκείου ο εξοπλισμός, το λογισμικό και οι αισθητήρες φαίνεται να παρουσιάζουν ένα προβληματικό πλαίσιο χρήσης. Ο εξοπλισμός του Multilog Data Logger της εταιρείας Fourier, με τον οποίο είναι εφοδιασμένα και οι αισθητήρες που τον συνοδεύουν, είναι οικονομικά ασύμφοροι και τεχνολογικά δεσμευτικοί για τους εκπαιδευτικούς που το χρησιμοποιούν. Το πλήθος των αισθητήρων είναι περιορισμένο και δεν δίνεται η δυνατότητα στους εκπαιδευτικούς, αλλά και στους μαθητές, να δημιουργήσουν νέους ή να χρησιμοποιήσουν άλλους, διαφορετικής τεχνολογίας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο τεχνολογικός εξοπλισμός να μην αξιοποιείται σε πειραματικές και ερευνητικές δραστηριότητες. Για την αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων προτείνεται η χρήση του μικροελεγκτή Arduino και των αισθητήρων που συνδέονται με αυτόν.

Όμως, αν και οι εφαρμογές που ενσωματώνουν τον Arduino πληθαίνουν ραγδαία, οι περισσότερες απ’ αυτές ανήκουν στον χώρο της Ρομποτικής και Αυτοματισμού, της Πληροφορικής και των Ηλεκτρονικών. Παρά δηλαδή τα πλεονεκτήματα που παρουσιάζει η τεχνολογία του Arduino, οι βιβλιογραφικές αναφορές για τη χρήση του στο Εργαστήριο των Φυσικών Επιστημών της Β/θμιας Εκπαίδευσης είναι μάλλον περιορισμένες τόσο στον ελλαδικό, όσο και στο διεθνή χώρο. Οι λόγοι που δεν έχει γενικευτεί ακόμη η χρήση του Arduino στο Εργαστήριο των Φυσικών Επιστημών είναι αρκετοί. Το μη ευέλικτο αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών, αλλά και οι συνδυαστικές γνώσεις Φυσικών Επιστημών, Πληροφορικής και Ηλεκτρονικών που απαιτούνται από έναν εκπαιδευτικό για να αξιοποιήσει την τεχνολογία και τις δυνατότητες του Arduino, φαίνονται να είναι δυο από τους σημαντικότερους. Ταυτόχρονα είναι εμφανής η έλλειψη αρκετών εμπειρικών ερευνών που να αποτιμούν την παιδαγωγική ωφέλεια της χρήσης συστημάτων με βάση τον Arduino στις σχολικές αίθουσες της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης.

Στις επόμενες ενότητες θα παρουσιαστεί μια πρωτότυπη χαμηλού κόστους κατασκευή θερμομέτρησης με βάση τον Arduino και δυο αδιάβροχους ψηφιακούς αισθητήρες θερμοκρασίας DS18B20, η οποία μπορεί να συνδεθεί με ένα χαμηλού κόστους ασύρματο πομποδέκτη με τον Η/Υ. Με τον τρόπο αυτό θα αναδειχθούν οι δυνατότητες του Arduino ως ένα χαμηλού κόστους σύστημα συγχρονικής λήψης και απεικόνισης με υψηλές όμως προδιαγραφές, κατάλληλο για το Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών. Τέλος, θα παρουσιαστούν συνοπτικά και τα αποτελέσματα της πιλοτικής έρευνας από την εφαρμογή της συσκευής θερμομέτρησης σε μια εργαστηριακή άσκηση Φυσικής της Α’ Γυμνασίου.