Sabers curriculars que s’aprenen

Anàlisi de l’estructura bàsica de la geosfera i relació amb el seu origen. #GEO.5

Concrecions dels sabers curriculars

Identificació de les diferents capes de la Terra i les seves característiques fisicoquímiques (sòlid, líquid i minerals constituents principals) i conceptualització del comportament dinàmic de l’interior de la Terra i algunes de les conseqüències que aquests moviments tenen en la superfície del planeta. Són exemples d’aquesta dinàmica els volcans i els terratrèmols. 

Cal fer èmfasi en el fet que coneixem de manera directa una part molt superficial de l’interior de la Terra i que la seva estructura i la calor interna són conseqüència de la creació de la Terra primitiva. Més enllà de la memorització reproductiva de noms i profunditats, cal també incidir en el comportament i les propietats de les diferents capes. Així mateix, en unes nocions bàsiques de les condicions de pressió i temperatura a les quals estan sotmeses.

Interacció amb altres blocs de sabers

No escau.

Idees clau que es construeixen

[Geo 20] La Terra es va formar primer en estat fos i des d’aquell moment es va refredant, cosa que fa que la majoria de les seves capes ja siguin sòlides, és per això que l’interior de la Terra és calent.

[Geo 21] La Terra no és homogènia, està formada per diferents capes, de diferents propietats físiques i químiques. Les capes que componen l’interior de la Terra reben el nom d’escorça, mantell i nucli. El nucli extern es troba en estat líquid.

[Geo 22] Per conèixer l’estructura interna de la Terra cal fer servir diversos mètodes: en la part més superficial podem fer servir mètodes directes, però la major part de l’interior de la Terra cal estudiar-la amb mètodes indirectes, tenint en compte les propietats fisicoquímiques dels materials. Són exemples de mètodes indirectes: ones sísmiques, i sismògrafs, geomagnetisme, gravetat, meteorits.

[Geo 23] El moviment lent del material dins de la Terra és el resultat de la calor que surt de l’interior profund i de l’acció de les forces gravitatòries sobre regions de densitat diferent.

[Geo 24] El flux de calor i el moviment del material a la Terra provoquen terratrèmols i erupcions volcàniques i creen muntanyes i conques. Alguns canvis a la superfície de la Terra són bruscos (com els terratrèmols i les erupcions volcàniques), mentre que d’altres es produeixen molt lentament (com l’elevació i la disminució de les muntanyes per l’erosió).

Descripció de l’activitat per al docent

Aquesta activitat proposa una anàlisi i interpretació de dades sísmiques perquè l’alumnat dedueixi com és l’interior de la Terra. A partir de gràfics de velocitat de les ones sísmiques P i S, l’alumnat serà capaç de:

• Comprendre com s’ha deduït l’estructura interna de la Terra.
• Relacionar propietats físiques dels materials amb el comportament de les ones sísmiques.
• Identificar i descriure les capes internes segons dos models diferents.
• Desenvolupar la competència científica, especialment en l’anàlisi de dades, la modelització i la comunicació gràfica.

Aquesta activitat s’ha de proposar després d’haver introduït els terratrèmols i les ones sísmiques, i abans o conjuntament amb l’estudi sistemàtic de les capes internes de la Terra. És especialment adequada com a activitat de descoberta guiada, prèvia a la memorització de noms i característiques de les capes.

L’alumnat treballa de manera individual o en petit grup, analitzant un gràfic real de velocitat de les ones sísmiques.

La seqüència de l’activitat és la següent:

L’alumnat comença interpretant en el gràfic diversos aspectes sobre les ones sísmiques, mitjançant la formulació de preguntes obertes:

• Quines ones viatgen més ràpidament?
• On es produeixen canvis bruscos de velocitat?
• Què impliquen aquests canvis en termes de composició i estat dels materials?

A partir d’aquestes dades, l’alumnat reconstrueix, gràficament i en paper, les capes internes de la Terra respectant-ne les proporcions. A continuació, consulta una font digital per completar la informació sobre materials i estat físic.

Finalment, compara el model geoquímic amb el model geodinàmic mitjançant un esquema o dibuix.

Aquesta activitat permet l’aprenentatge de la ciència com a procés d’indagació, no com a transmissió de continguts tancats. L’alumnat entén que no podem observar directament l’interior de la Terra; descobreix com els científics i les científiques interpreten dades indirectes (ones sísmiques) i construeix el coneixement a partir de proves, de la mateixa manera que fan els geòlegs i les geòlogues i els sismòlegs i les sismòlogues.

A més, de manera transversal aprèn a posar en pràctica el pensament crític, la interpretació de gràfics i l’ús de fonts d’informació científica.

L’activitat està pensada per fer en 2 hores (3 hores si es vol aprofundir en la comparació dels 2 models, el geoquímic i el geodinàmic).

Materials per al professorat i l’alumnat

Activitat adaptada de “Competències de pensament científic - Ciències 12-15” elaborada per Núria Ribas i Conxita Márquez. UAB.

 Activitat per a l’alumnat: I com és la Terra per dins?