Teresa Pigrau i Neus Sanmartí
Idees per construir
Les idees bàsiques per treballar juntament amb les idees habituals de l'alumnat per revisar
Bones preguntes i activitats per avançar
Idees per construir
La matèria la percebem com contínua i per explicar les seves propietats i canvis ens l’hem d’imaginar discontínua, formada per ‘parts’ o partícules. Ens cal pensar en com són aquestes partícules, quantes n’hi ha, com s’ordenen i es reparteixen, com s’uneixen entre elles, com es mouen… No cal que en les primeres etapes els infants sàpiguen la diferència entre un àtom, una molècula o un ió, ja que n’hi ha prou que es representin que allò que veuen com a continu, està format per partícules (i els més petits poden parlar de ‘parts’).
Si desitgeu ampliar informació podeu consultar la web Petits Talents Científics, de la Fundació catalana per a la recerca i la innovació
Aquestes partícules (o parts) es caracteritzen perquè:
No es poden veure
Són moltíssimes i molt, molt petites. No es poden veure i per tant, les imaginem i a partir d’elles podem explicar les propietats i canvis que observem en els materials.
Estan unides per forces
Estan unides entre elles per forces que poden ser més o menys fortes. Si són fortes, serà més difícil ratllar el material (i per tant, serà més dur).
Canvis físics o febles
En un canvi feble o físic el nombre de partícules és el mateix abans i després del canvi.
Es distribueixen de forma ordenada o desordenada
Estan distribuïdes a l’espai, bé de forma ordenada formant cristalls o bé de forma desordenada més o menys a l’atzar en el cas dels sòlids amorfs, dels líquids i dels gasos. En el cas del plàstics i les fibres dels teixits formen llargues cadenes i, per tant, es poden doblegar i fer fils, però costa trencar aquestes cadenes.
Es mouen
Com més calent està un material (més temperatura), més es mouen les seves partícules. Per tant, en un sòlid es mouen poc i les partícules estaran més juntes que en un líquid. I en un gas, com es mouen molt ràpidament, la unió entre elles és més dèbil i ocupen tot l’espai del lloc o recipient on estan.
Canvis químics
En un canvi químic els àtoms (les partícules que formen les substàncies) es conserven, però es reordenen (quan interaccionen entre elles), donant lloc a noves partícules (molècules...). En aquest cas, el nombre de molècules inicials i finals no sempre és el mateix.
Un material és, doncs, un sistema format per ‘parts’ -partícules, àtoms, molècules, ions…- que interaccionen entre elles de forma que les propietats no són de les partícules sinó del conjunt (l’àtom no és ‘dur’, sinó que el material és dur com a resultat de la manera com interaccionen les seves ‘parts’). Unes propietats i canvis es poden explicar només imaginant ‘partícules’ però en d’altres es necessita pensar en parts més petites (subnivells): àtoms, electrons, quarks… Per exemple, el canvi d’estat es pot explicar amb la idea de partícula, però per entendre la combustió del carbó necessitem parlar dels àtoms i per explicar la conductivitat elèctrica d’un material, imaginar els electrons que és una part de l’àtom.
Una idea important a construir en l’etapa de primària és la de que un mateix material el podem trobar en diferents estats (per ex. gel, aigua líquida i vapor d’aigua) en funció de com estan distribuïdes a l’espai les seves partícules, com interaccionen entre elles i com es mouen. Tradicionalment es parla només dels estats sòlid, líquid i gas, però n’hi ha també un quart, el plasma, quan el material està a molt alta temperatura.
Alguns materials diem que estan entre l’ordre i el desordre i, per exemple, tot i que la carn ens sembla que és un sòlid, la podem pessigar, i parlem de ‘cristalls líquids’ –utilitzats a les pantalles de televisors LCD (Liquid Cristal Display)-. En aquests casos no podem identificar els materials ni com a sòlids ni com a líquids.
Tot i així, la majoria dels materials que utilitzem diàriament són difícilment classificables segons aquests estats. Per exemple, utilitzem molts gels (flams, gelatina, detergents…), que no es poden identificar ni com a sòlids ni com a líquids. Sense deixar de banda aquesta classificació, segurament interessa ‘jugar’ també amb la idea de materials formats per partícules ordenades o desordenades. Els materials que en diem ordenats, que donen lloc a cristalls, els podem imaginar formats per partícules situades en un cert ordre -sal, sucre, diamant…-, mentre que en els que en diem desordenats –sòlids amorfs, líquids i gasos-, les partícules es distribueixen més a l’atzar. És el cas del vidre, del carbó o de l’aire.
Diferents accions ajuden a construir els conceptes associats als diferents estats i a imaginar la seva estructura. Per exemple, en relació a l’estat sòlid: agafar, trencar, esmicolar, trossejar… Vessar i transferir per als líquids. Els gasos són els més difícils de conceptualitzar pels infants atès que, com no es veuen, creuen que no hi són o que no tenen massa (no pesen) i no són ‘matèria’. Bufar i aspirar són les accions que més ajuden a la construcció del concepte de gas. També la idea que s’expandeixen (un perfum el notem des d’una part de l’habitació a una altra) i que es poden comprimir.
