1.1 Iniciació a l’activitat científica

Presentació del bloc

El bloc de cultura científica recull el conjunt de sabers que permeten als infants comprendre com es construeix el coneixement sobre el món que els envolta, i quin paper té l’activitat científica en la vida quotidiana. A través de la cultura científica, es pretén que l’alumnat aprengui a observar, preguntar-se, buscar informació, experimentar, analitzar, contrastar idees, comunicar el que ha investigat d’una manera cada cop més sistemàtica, rigorosa i exhaustiva, i prendre decisions crítiques i coherents.

Aquest bloc no s’entén com un conjunt de continguts per aprendre de manera aïllada, sinó com una manera de pensar i d’actuar que ha d’estar present en tot el treball dels blocs de l’àrea de medi natural, social i cultural per desenvolupar les competències associades. L’objectiu és desenvolupar una mirada curiosa, crítica i reflexiva sobre el seu entorn, de manera que els infants esdevinguin persones capaces d’interpretar el món que els envolta a partir de proves i d’argumentar de manera raonada i fonamentada, i entenguin la importància del coneixement científic i els valors en la societat actual. Per una banda, utilitzarem de manera progressiva aquelles tècniques, procediments i metodologies de recerca que ens permetin entendre el món on vivim, especialment a través de l’observació, la interrogació i l’experimentació. Per altra banda, tot això ens ajudarà a reconèixer d’on ve el coneixement científic que hem construït per explicar i actuar en el nostre medi. En resum, es tracta de compartir amb l’alumnat quines maneres de fer tenen les disciplines científiques de l’àmbit natural i social per construir un coneixement consensuat i fiable.

Punt de partida

En arribar a l’etapa de primària, esperem que els infants ja hagin tingut l’oportunitat d’aprendre a guiar la curiositat per explorar el món que habiten. Això implica que s’hagin iniciat en l’observació de fenòmens socials i naturals, la formulació de preguntes que ens porten a investigar i el disseny i implementació de recerques molt petites usant principalment els sentits i en contextos propers. També s’espera que hagin començat a expressar les seves idees sobre els fenòmens naturals i socials, i a compartir-les amb els altres de manera multimodal a través del llenguatge oral, representacions gràfiques o el joc simbòlic.

Dificultats principals

• Procés. Els infants —i sovint també els adults— tendeixen a entendre les disciplines científiques, tant les ciències experimentals com les ciències socials, com una col·lecció de fets establerts i veritats absolutes. Aquesta visió estàtica dificulta comprendre que el coneixement científic és el resultat d’un procés cognitiu, discursiu i social; es construeix de manera col·laborativa, s’argumenta, es posa a prova i es revisa constantment. Treballar la naturalesa de les ciències des de l’inici de l’escolaritat és fonamental per superar aquesta concepció i entendre per què la ciència, sense ser veritat, és una de les maneres de conèixer el món més fiable de què disposem.
• Cerca i recerca. És habitual que els infants confonguin els termes cerca i recerca. Buscar informació sobre un tema a internet o en una enciclopèdia és una cerca; dissenyar una investigació per respondre una pregunta a partir de l’obtenció i l’anàlisi de dades és una recerca. Aquesta confusió porta a pensar que “investigar” un fenomen és sinònim de trobar què saben els experts d’aquest fenomen, i això impedeix desenvolupar les habilitats pròpies de la indagació científica: formular hipòtesis, dissenyar experiments, identificar bones fonts, recollir dades i interpretar-les de manera fonamentada.
• Confiabilitat i biaixos. Entre l’alumnat hi ha una tendència generalitzada a prioritzar els sentits, les opinions personals i les anècdotes com a fonts de coneixement, al davant d’altres maneres més sofisticades, contrastades i fiables de conèixer el món. Això no vol dir que l’experiència directa no sigui valuosa —de fet, n’ha de ser el punt de partida—, però cal aprendre a reconèixer-ne les limitacions i combinar-la amb metodologies més sistemàtiques. A l’aula, és important fer explícit quan i per què confiem en una determinada font o manera d’obtenir informació, i identificar els biaixos que poden distorsionar la nostra percepció.
• Fets i opinions. Una de les dificultats més rellevants per al pensament científic és aprendre a distingir entre una opinió (més o menys fonamentada), un fet (més o menys contrastat per proves) i una interpretació (més o menys consensuada per les comunitats científiques de referència). En el context actual, en què la desinformació és abundant, aquesta habilitat és especialment important. Cal crear a l’aula situacions en què l’alumnat hagi de categoritzar afirmacions, justificar-ne la classificació i debatre-la amb arguments.
• Fonts d’informació. L’alumnat sovint considera les fonts de coneixement de manera acrítica i dona per vàlida qualsevol informació que provingui de persones o institucions amb reconeixement social (famosos, influenciadors, mitjans de comunicació de gran audiència…), sense plantejar-se preguntes rellevants com ara quins interessos pot tenir aquesta persona o institució, quin és el seu grau real d’expertesa en aquest tema o quina és la seva trajectòria professional i acadèmica. Aprendre a avaluar les fonts és una competència transversal imprescindible que cal treballar de manera explícita i progressiva al llarg de tota l’etapa.
• Interpretar proves. Interpretar el que diuen les proves és una de les habilitats més complexes del pensament científic, especialment quan les dades obtingudes no confirmen la hipòtesi inicial o quan donen suport a visions contradictòries. L’alumnat tendeix a ignorar les proves que no encaixen amb el que espera trobar, o a interpretar-les de manera esbiaixada per confirmar les seves idees prèvies. Treballar explícitament la relació entre proves i conclusions, i aprendre a reconèixer quan una prova és suficient, insuficient o poc fiable, és essencial per desenvolupar el pensament científic.
• Raonament. No és fàcil identificar el valor d’un pensament raonat, és a dir, aquell en el qual no hi ha incoherències ni fal·làcies lògiques, s’expliciten les raons de manera fonamentada i es poden rebatre els contraarguments de manera respectuosa. L’alumnat sol confondre convèncer amb tenir raó, i persuadir amb argumentar. Cal crear situacions a l’aula en què es practiqui l’argumentació científica de manera explícita: justificar per què una explicació és millor que una altra a partir de proves, escoltar i respondre els arguments dels companys, i revisar les pròpies idees quan cal.
• Fonts i autoritat. Qui aporta informació o raona sobre un tema és important. Cal adonar-se que, tot i que no podem saber de tot i sovint hem de confiar en la visió d’institucions i persones expertes, particularment quan tenen una trajectòria de credibilitat i no tenen conflicte d’interessos, també hem d’intentar no caure en arguments per mera autoritat. És important, doncs, reflexionar sobre l’autoria de les fonts (qui ho escriu, amb quin coneixement, en quin mitjà), i que l’alumnat pugui valorar si argumenta amb coneixement o per reconeixement (persones conegudes, famoses, etc.). Per exemple, per bo que sigui un jugador de futbol o una influenciadora molt coneguda, la seva opinió sobre les begudes energètiques o les inversions financeres serà menys informada que la d’un expert en nutrició del servei de salut públic o la d’una economista d’una cooperativa, i poden estar influïdes per interessos.
• Autocrítica. El pensament científic requereix una disposició reflexiva cap a un mateix: ser capaç d’analitzar les pròpies emocions, disposicions, biaixos, valors, estereotips i interessos, i reconèixer com aquests afecten el propi posicionament davant d’una qüestió. Aquesta competència metacognitiva és especialment difícil de treballar a les edats de primària, però és possible iniciar-la a través de rutines de pensament, diaris d’aprenentatge i espais de reflexió col·lectiva en què es faci explícit “com hem pensat” i “per què hem pensat d’aquesta manera”, així com “què pensaríem si fossin…” per posar-nos en la pell d’altres persones i grups.
• Complexitat. Els problemes socials i les qüestions controvertides (canvi climàtic, vacunes, alimentació, energia…) no tenen una única resposta correcta derivada exclusivament de la ciència. L’alumnat sovint no reconeix aquesta complexitat i espera respostes simples i definitives. Cal ajudar-lo a entendre tant el que el coneixement científic aporta a la comprensió d’aquests problemes com les seves limitacions, i a reconèixer que les decisions col·lectives impliquen també valors, interessos i prioritats que van més enllà del que la ciència sola pot respondre.

Principals oportunitats

• Curiositat. L’alumnat de primària acostuma a mostrar una curiositat natural i espontània pels fenòmens del món que l’envolta, així com una gran disposició a explorar-los, sovint de manera espontània. Aquesta actitud és un punt de partida excel·lent per treballar l’observació rigorosa, la formulació de preguntes investigables, l’obtenció i l’anàlisi de proves i la interpretació fonamentada. Mantenir i cultivar aquesta curiositat al llarg de tota l’etapa, en lloc de substituir-la per la transmissió de respostes ja fetes, és un dels reptes i alhora una de les grans oportunitats de l’educació científica a primària.
• Contextos propers. Una de les grans fortaleses d’aquest bloc és la possibilitat d’aprendre ciència a partir d’una multitud de contextos propers i significatius per a l’alumnat: el propi cos, l’entorn natural, el barri, els objectes quotidians, els processos de la vida diària… Partir del que és pròxim no només facilita la motivació i el vincle emocional amb els aprenentatges, sinó que ajuda, a partir d’experiències i idees pròpies, a construir coneixement amb sentit i a transferir-lo a situacions noves. Qualsevol context pot ser una oportunitat per fer ciència si es plantegen les preguntes adequades i fem servir eines adients.
• Comunicació. El treball d’indagació científica ofereix un marc excel·lent per desenvolupar la comunicació i la cooperació. L’alumnat pot aprendre a compartir observacions, contrastar hipòtesis, debatre interpretacions i presentar conclusions a través de diferents llenguatges: oral, escrit, gràfic, digital, corporal… Aquestes situacions de comunicació científica no només reforcen els aprenentatges conceptuals, sinó que desenvolupen habilitats socials i cognitives fonamentals per a la vida en societat.
• Relació en contextos naturals i socials. La majoria de les situacions problemàtiques i les qüestions controvertides que afrontem com a societat —des del canvi climàtic fins a les desigualtats en l’accés a la salut— requereixen combinar mirades científiques i socials. Treballar des d’aquesta perspectiva integrada enriqueix la comprensió dels fenòmens i prepara l’alumnat per a una ciutadania activa i crítica. La indagació científica ofereix una oportunitat única per connectar les ciències experimentals i les ciències socials, i mostra a l’alumnat com la ciència, la tecnologia i la societat estan profundament interrelacionades i alhora utilitzen no només idees diferents, sinó també metodologies científiques diferents per donar-hi resposta.
• Mirada crítica. La indagació no és un mètode reservat a les classes de ciències; és una actitud i una manera de mirar el món que es pot —i s’ha de— treballar en tots els àmbits del currículum. Desenvolupar progressivament competències investigadores en una multitud de contextos i temàtiques (socials, naturals, tecnològics, artístics…) permet que l’alumnat interioritzi la mirada crítica com una eina pròpia, no com un procediment puntual associat a una assignatura concreta.
• Espais de divulgació. Hi ha múltiples jornades, propostes i espais externs vinculats a la cultura científica: fires de ciència, congressos d’infants investigadors, tallers de divulgació, visites a centres de recerca, museus de ciència… Aquests contextos informals i divulgatius ofereixen oportunitats molt riques per connectar l’aprenentatge escolar amb el món real de la ciència, motivar l’alumnat, ampliar referents i mostrar la diversitat de persones que fan ciència.
• Valors i actituds científiques. El treball d’indagació és un marc privilegiat per treballar actituds i valors fonamentals: la curiositat intel·lectual, la perseverança, l’honestedat intel·lectual, la cooperació, l’argumentació respectuosa i la revisió de les pròpies idees davant de proves noves. Fer prediccions, justificar-les, comprovar-les i discutir les discrepàncies entre el que s’esperava i el que s’ha obtingut promou una relació sana amb l’errada, entesa com una part inevitable i valuosa del procés d’aprenentatge. Les situacions d’experimentació col·lectiva —en què les observacions i dades recollides per diferents persones són totes necessàries i sovint complementàries— són oportunitats excel·lents per treballar col·laborativament de manera significativa.

1.2 La vida al nostre planeta

Presentació

Aquest bloc curricular aborda la vida no com un conjunt d’éssers i espais que cal descriure i classificar, sinó com el resultat de múltiples interaccions: entre els éssers vius, entre aquests i el seu entorn, i entre les parts que els constitueixen. Comprendre com i per què els éssers vius s’organitzen, es relacionen i canvien al llarg del temps constitueix una de les grans fites de l’aprenentatge científic a primària. El bloc s’organitza en tres subblocs interrelacionats —éssers vius, ecosistemes i cos humà— que, tot i treballar-se de manera diferenciada, comparteixen la mirada: els éssers vius són sistemes oberts i complexos que intercanvien matèria i energia amb el medi i que només s’entenen en relació amb l’entorn on viuen i amb els altres éssers vius amb qui comparteixen l’espai.

Els éssers vius són el fil conductor del bloc. Tot i la seva enorme diversitat de formes, mides i comportaments, tots comparteixen (nosaltres també) unes característiques fonamentals: s’alimenten, es relacionen amb l’entorn i es reprodueixen. L’alumnat passa progressivament de “reconèixer que alguna cosa és viva” a “explicar com funciona per dins i per què” i iniciar-se en la comprensió de “com ha arribat a ser així al llarg del temps”. El model de l’ésser viu com a sistema obert i complex —format per cèl·lules que intercanvien matèria i energia, que respon a estímuls i que prové sempre d’un altre ésser viu— permet anar més enllà de la descripció i construir explicacions cada cop més fonamentades sobre la vida.

Els ecosistemes ens mostren que cap ésser viu existeix de manera aïllada. Un ecosistema és precisament això: un sistema format per éssers vius —animals, plantes, fongs, microorganismes— i per l’entorn físic on viuen —temperatura, aigua, sòl, llum…—, tots en interacció constant. Els humans en som part: som éssers vius que vivim i actuem dins d’ecosistemes, i les nostres decisions els afecten de manera molt significativa. Qualsevol pertorbació —una sequera, una espècie invasora, una intervenció humana— pot modificar tota l’estructura de l’ecosistema. Entendre aquestes interdependències és fonamental per comprendre els reptes ecosocials del present i per desenvolupar una mirada responsable cap al medi natural.

El cos humà ens ofereix un exemple proper i significatiu de la complexitat dels éssers vius: som animals i, per tant, compartim amb la resta d’éssers vius les mateixes funcions vitals bàsiques. Comprendre com els sistemes —digestiu, respiratori, circulatori, nerviós, reproductor…— treballen de manera integrada per obtenir energia, relacionar-nos amb l’entorn i perpetuar l’espècie ens ajuda a prendre decisions fonamentades sobre la salut i el benestar. A més, el cos humà no és estàtic: canvia al llarg de la vida, i un dels moments de canvi més intensos i significatius és la pubertat. Conèixer i comprendre els canvis físics, emocionals i socials que comporta aquest procés —en un mateix i en els altres— és una part essencial d’aquest subbloc, que busca que l’alumnat pugui viure aquesta etapa amb informació, amb eines per gestionar les emocions que provoca i amb una actitud oberta, empàtica i respectuosa envers la diversitat de formes en què es viu i s’expressa.

Punt de partida

L’alumnat, com a ésser viu que habita en un ecosistema determinat, porta importants experiències i coneixements sobre el tema a l’aula. En relació amb els éssers vius, és esperable que hagin tingut experiències d’observació i cura directa d’animals i plantes: el seguiment de la germinació d’una mongeta (sovint plantejada com si fos el creixement), la cura d’alguna planta a l’aula o a l’hort escolar, l’observació d’animals petits com cargols o cucs o la descoberta dels canvis que experimenten les plantes al llarg de les estacions. Aquestes vivències els deuen haver permès construir una primera idea intuïtiva que els éssers vius creixen, canvien, necessiten aigua i llum, i provenen d’altres éssers vius. En relació amb els ecosistemes, els infants deuen haver explorat l’entorn proper —el pati, el parc, l’hort— i deuen haver començat a reconèixer que els éssers vius no viuen sols, sinó en relació amb l’entorn i amb altres éssers vius, i que hi ha diferents segons l’ecosistema (la bassa, l’hort…). En relació amb el cos humà, és probable que hagin treballat el reconeixement de les parts del propi cos i les seves funcions bàsiques, els òrgans dels sentits i també la identificació i l’expressió de les emocions pròpies i alienes com a part del treball de benestar emocional propi de l’etapa infantil.

A partir d’aquest punt de partida, el professorat haurà d’assegurar-se que els infants saben diferenciar entre sistemes vius i no vius fent referència al fet que els éssers vius intercanvien matèria i energia amb l’entorn —mengen, beuen, respiren—, que poden respondre a determinats estímuls —un soroll, un canvi de temperatura, la presència d’un altre ésser viu— i que es reprodueixen, tot i que no tots ho fan de la mateixa manera ni amb la mateixa intensitat observable.

Dificultats principals

• Mirada humanitzant dels éssers vius. Els infants sovint atorguen a tots els éssers vius, animals i plantes, característiques, funcions, aparells i altres trets propis del cos humà. Es justifica el caràcter d’ésser viu dels animals i les plantes utilitzant criteris associats a activitats humanes, com ara moure’s o jugar, i això fa que arbres i altres plantes no es classifiquin com a vives. També poden considerar que els peixos tenen pulmons, que els insectes pal grans tenen cura dels petits o que les plantes tenen unes boques petites a les arrels, per on agafen aigua i materials del sòl. És important que l’alumnat pugui explicitar les seves idees sobre l’ésser viu, a partir de converses, dibuixos… que donaran pistes sobre per on cal començar el treball. Fer classificacions afegint cada vegada materials que augmentin la dificultat (objectes inerts, algun animal com el cargol sempre en el seu hàbitat, una llavor, un potos en què es vegin les arrels, una pell de serp, una rosa de Jericó…). També es poden fer disseccions pensant abans què creiem que trobarem per poder reflexionar sobre el que realment trobem.
• Interrelació entre els sistemes que conformen l’ésser viu. Sovint s’estudien els sistemes que conformen els éssers vius de manera Així, en demanar als infants que expliquin com s’imaginen el cos per dintre ens podem trobar que apareix el cor però cap vas sanguini, que hi ha ossos sense articulacions, un tub des de la boca a l’anus o els pulmons sense connectar-se a res. És necessari aprofundir en la visió sistèmica del cos humà en què tots els aparells i sistemes interns estan necessàriament relacionats. En pensar com s’abasteix un ésser viu, no solament cal saber com és i com funciona el sistema digestiu; també caldria afegir-hi el sistema circulatori, que distribueix per tot el cos els nutrients i l’oxigen, el respiratori, que permet l’obtenció d’energia, i el sistema excretor, per recollir les substàncies de rebuig. Fer dibuixos o maquetes que relacionen estructura i funció abans de començar l’estudi de l’ésser viu, i en concret del cos humà, permet anar afegint, modificant i focalitzant-se en diferents aspectes. La maqueta esdevé un element de construcció del funcionament d’un ésser viu. Permet formular-se preguntes sobre aquells aspectes que no queden clars i buscar solucions.
• La cèl·lula. Els éssers vius estem formats per petites parts, les cèl·lules. A primària no cal definir i descriure’n l’estructura, però és necessari que se la imaginin com la peça última on es produeix l’intercanvi de matèria (nutrients) i energia (oxigen) i es genera el material de rebuig. Cal incidir en com es produeix aquest intercanvi. Jugar amb peces de diferents colors i formes pot ajudar a entendre com hi ha substàncies que entren a la cèl·lula, les transformacions que es produeixen dintre i el material de rebuig que ha de ser expulsat del cos.
• L’ecosistema com una xarxa de relacions entre els elements abiòtics i els elements biòtics. En el treball sobre els ecosistemes, hem de tenir presents les dificultats per visualitzar els elements abiòtics (composició del sòl, temperatura, humitat, hores de sol, relleu…) i les interaccions entre aquests i els elements biòtics (animals, plantes i microorganismes). Per altra banda, l’alumnat se sent atret per ecosistemes llunyans com la selva, el desert, la sabana…, i n’oblida d’altres de més propers i igualment fascinants. Les visites a boscos, basses, rius, platges… propers al centre poden facilitar l’observació i cerca de dades que ajudin a entendre les relacions entre els elements que formen aquests ecosistemes. És interessant fer fotografies de tot el que s’ha vist que permetin la conversa a l’aula. Si es fan maquetes podem modificar-les a mesura que fem intervenir factors com una sequera, un incendi o les conseqüències de la introducció d’una planta invasora…
• L’adaptació com a capacitat de sobreviure i reproduir-se. És habitual en els infants que pensin que la necessitat d’adaptació al medi és el que provoca els canvis permanents en els organismes. Per exemple, que el coll llarg de les girafes s’ha anat estirant perquè “necessiten arribar als arbres” o l’existència de les flors perquè les abelles puguin menjar. Aquesta idea s’haurà de reconduir cap a la noció d’innovacions genètiques o mutacions, és a dir, modificacions produïdes a l’atzar que passen a la propera generació i que poden afavorir l’èxit reproductiu, per acabar sent majoritàries. Jocs en obert sobre l’evolució com Zebres, Meduses i Dragonets o el Joc de la Papallona Biston betularia poden ajudar els infants a canviar la seva idea inicial.
• Mirada antropocèntrica. És habitual que els infants considerin els humans com a éssers vius especials i qualitativament diferents de la resta, per atribuir-nos un valor superior i reservar-nos característiques que en realitat compartim amb molts altres éssers vius. Aquesta mirada antropocèntrica es manifesta de maneres diverses: pensar que només els humans tenim emocions, que som els únics que cuidem les cries, que tenim llenguatge o que som capaços d’aprendre. Treballar conjuntament els tres subblocs —les funcions vitals dels humans com a animals que som; la valoració de capacitats com la comunicació, el joc o l’afecte en altres espècies, etc.— és una oportunitat per superar aquesta visió i construir una comprensió més rica i honesta del lloc que ocupem dins de la vida al planeta. Reconèixer-nos com una espècie més, amb característiques pròpies però també amb molt en comú amb la resta d’éssers vius, és un pas fonamental per desenvolupar una relació més respectuosa, conscient i ètica amb el món natural.
• La fotosíntesi. La fotosíntesi és un procés químic que té lloc principalment a les plantes, la finalitat del qual és transformar matèria inorgànica en orgànica aprofitant l’energia del Sol. Com altres canvis químics que tenen lloc en els éssers vius —la respiració cel·lular, la digestió o la fermentació—, implica que unes substàncies es transformen en d’altres de noves; en aquest cas, les plantes prenen del medi substàncies poc energètiques (aigua, sals minerals, diòxid de carboni) i les converteixen en substàncies que els éssers vius sabem aprofitar (sucres). Entendre aquest procés en profunditat requereix un coneixement del model de matèria, particularment del canvi químic, que l’alumnat de primària encara no té i, per tant, només es pot abordar qualitativament. En aquesta etapa és important identificar quines condicions —temperatura, humitat, il·luminació, qualitat del sòl— afavoreixen el creixement i el desenvolupament de la planta, diferenciar la germinació del creixement i observar-ne els efectes en plantes reals de l’aula, el pati o l’hort Les plantes ofereixen també una bona oportunitat per treballar la descripció i el dibuix científic.

Principals oportunitats

• Observadors privilegiats. Una de les grans oportunitats d’aquest bloc és que l’alumnat no estudia la vida des de fora, sinó des de dins: som éssers vius, vivim en ecosistemes i tenim un cos humà que podem observar i sentir directament. Això ens converteix en observadors privilegiats. Podem partir de l’experiència pròpia per entendre com s’alimenten, es relacionen i es reprodueixen els éssers vius, perquè nosaltres mateixos ho fem. Podem explorar l’entorn proper —el pati, l’hort, el parc, el barri— per entendre com funciona un ecosistema, perquè en formem part. I podem aprendre com funciona el cos humà a partir de sensacions, moviments i canvis que ja coneixem de primera mà. Partir d’aquesta experiència viscuda és un punt de partida excel·lent per construir models científics cada cop més sofisticats, sempre connectats amb allò que els infants ja viuen i senten, anant un pas enllà en la sofisticació de les seves idees.
• Indagació a partir de l’observació d’éssers vius i els seus hàbitats. Tenim l’oportunitat que aquests hàbitats siguin reals i propers o reproduïbles en un ambient artificial a l’aula. Per elaborar un model d’ésser viu és imprescindible plantejar contextos en què els infants puguin reconèixer i construir les relacions que vinculen cada ésser viu amb el medi en què Us recomanem utilitzar aquells animals o plantes fàcils de trobar en l’ambient proper o que es puguin reproduir a l’aula. Així podem observar, descriure, fer hipòtesis, recollir dades i interpretar-les de manera real. Podem respondre preguntes com què mengen, com es mouen, què necessiten, com actuen quan falta llum i quan hi ha canvis en la temperatura, proporcionem situacions riques per aplicar la metodologia científica quan descobrim parcs, rieres, boscos o platges propers al centre. Al pati dels centres potser disposeu d’hort escolar, arbres, jardineres, basses, hotels d’insectes. A les aules podem reproduir ambients artificials per a formigues, cargols, insectes bastó o germinar llavors.
• Integració amb altres àrees i contextos. El bloc permet múltiples connexions tant entre blocs de la mateixa àrea de medi com interdisciplinàries amb les matemàtiques (mesura de longituds, temps, volums, gràfics), amb la tecnologia i l’enginyeria (construcció de terraris, menjadors i cases niu), amb la física (cadenes tròfiques com a cadenes energètiques), amb l’art (dibuix realista, utilitzant el dibuix com a llenguatge per explicar els models propis…) i destaquem el binomi ciència-llengua.
• Desenvolupament del llenguatge i la representació científica. El bloc ofereix contextos per construir el vocabulari científic específic. Posem nom a mesura que construïm la idea. Per exemple, la idea que la part més petita d’un ésser viu és la cèl·lula és una gran idea per treballar però no ajuda a saber la definició d’una cèl·lula si abans no tenim clar que tot el nostre cos està format per parts petites i, per tant, tenim una visió de la discontinuïtat de la matèria i del nostre cos, i així podem construir conjuntament amb el nostre alumnat la definició. Quan fem, pensem i comuniquem ciències mobilitzem les habilitats cognitivolingüístiques. Aquestes accions lingüístiques són necessàries per ensenyar a pensar ciències. Les necessitem per dissenyar experiments, per treure conclusions, descriure, justificar i argumentar. En treballar una rutina de pensament utilitzem diferents tipologies textuals per documentar l’experimentació: què tinc? Fem llistes de paraules: què faig? Escrivim un text instructiu: què crec que passarà i què passa? Fem descripcions i per què passa? Necessitem començar a Apliquem en un context significatiu la comprensió lectora, les habilitats cognitivolingüístiques, l’expressió escrita i l’expressió oral i tots els altres llenguatges (dibuix, teatralització, esquemes…).
• En modelització l’oportunitat és que un mateix model o conjunt d’elements i regles del joc és aplicable a molts exemples, i se’n poden triar de diferents en funció de les preferències i possibilitats properes i reals dels centres per fer transferència de coneixement a altres contextos. Fixar la mirada en les diferències i sobretot les similituds dels éssers vius ens permet poder transferir aquest coneixement a altres Tenim l’oportunitat d’escollir amb els infants quins animals o hàbitats són els nostres protagonistes, sabent que les preguntes que ens fem són les mateixes per definir què és un ésser viu i el treball de reconèixer les similituds i diferències entre éssers vius és el mateix i puc triar qualsevol hàbitat i animal/planta (millor si és proper i si al llarg dels cursos vaig variant). Les grans idees per treballar per grups de la mateixa edat són les mateixes encara que uns infants facin indagació sobre les formigues del pati, els porcs senglars del bosc o els animals que viuen a la platja, i aniran creixent a cada cicle, sense que importi quin ésser viu o hàbitat han triat i promovent anar variant els éssers vius triats. Sobretot tenim l’oportunitat de veure semblances i diferències entre animals i plantes.
• Desenvolupament del pensament causal i sistèmic. És una oportunitat per passar del com és al què passa i sobretot per què passa, de desenvolupar una mirada dinàmica i moure’ns per l’eix del temps. Algunes de les preguntes que ens ajuden a mirar de manera dinàmica són com és ara?, com era abans?, com serà després? Ens ajuda a mirar no un moment precís com una fotografia sinó com un procés o pel·lícula. Movent-nos per l’eix de l’escala podem pensar en una mirada macro que mira tot l’ecosistema o que se centra en un ésser viu o en una mirada micro observa la cèl·lula d’un organisme. Tenim l’oportunitat de fer transitar l’alumnat per una mirada sistèmica que ens permet vincular la part amb un tot. Hem de fer preguntes sobre l’estructura, sobre com són (per fora i com els imaginem per dins), però també ens hem de preguntar sobre com interrelacionen les seves parts i on són. I sobre els canvis i processos, què passa dins el sistema viu quan canvia (al menjar, respirar, aparellar-se), quins estímuls capten (temperatura, llum…) i quines respostes generen. Sense oblidar les qüestions sobre el control i regulació: quins factors afavoreixen o limiten el seu creixement, els canvis i processos, sense deixar l’atzar com a causa dels possibles canvis.
• Les preguntes com a motor d’aprenentatge. La ciència interpreta la realitat a través de mirades específiques. Aprendre a mirar bé és aprendre a fer-se bones preguntes. En aquest bloc disposem d’un conjunt de mirades molt potents que ens ajuden a dialogar amb els fenòmens de la vida. La mirada de la diversitat i les regularitats ens porta a preguntar-nos en què s’assemblen i en què es diferencien els éssers vius, i a descobrir que darrere de l’enorme diversitat de formes, mides i comportaments hi ha un conjunt de característiques comunes a tots. La mirada de l’escala ens permet moure’ns entre el que és micro —com és una cèl·lula, com s’intercanvia matèria a l’interior d’un organisme— i macro —com funciona un bosc, com s’organitza un ecosistema. La mirada del temps ens convida a preguntar-nos com era un ésser viu o un ecosistema en el passat, com és ara i com podria ser en el futur. La mirada de l’espai ens porta a preguntar-nos si un organisme que viu aquí podria viure en un altre lloc del món, i per què. I la mirada de l’estructura i la funció ens ajuda a entendre com cada part d’un ésser viu —una arrel, un pulmó, una cèl·lula— s’interrelaciona amb les altres per fer possible la vida. Totes aquestes mirades, usades de manera progressiva i combinada, ajuden l’alumnat a passar d’una visió estàtica i descriptiva dels éssers vius a una visió dinàmica, sistèmica i relacional, en què l’individu s’entén en relació amb l’entorn i les parts en relació amb el conjunt.
• Poder prendre decisions des del coneixement per tenir cura del propi cos, dels éssers vius que m’envolten i dels ecosistemes propers o més llunyans. Aquest bloc ens dona l’oportunitat d’investigar i comprendre per actuar davant els problemes actuals. Poder pensar accions transformadores fent canvis en els hàbits d’alimentació, descans i relació, ja que a través de la dieta obtenim els nutrients que les nostres cèl·lules necessiten, i com amb l’exercici físic i el repòs les nostres cèl·lules poden fer millor la seva activitat. També hem de prendre decisions que afavoreixin la conservació dels ecosistemes i de la vida a la Terra. Com afecta un incendi els éssers vius d’un bosc, un vessament de petroli la vida que trobem en una platja o com influeix en la nostra salut l’aire que respirem.

1.3 Matèria, forces i energia

Presentació del bloc

Aquest bloc curricular aborda els fenòmens relacionats amb els canvis físics i químics que tenen lloc al nostre entorn. El bloc s’organitza en tres subblocs interrelacionats —forces (incloent-hi l’estudi del moviment), matèria, i energia— que, tot i treballar-se de manera diferenciada, comparteixen la mirada: entendre que els canvis observables al nostre voltant són el resultat d’interaccions entre objectes i materials, tant vius com inanimats, i que el concepte d’energia ens permet connectar tots aquests canvis i comprendre quins són possibles.

Tot el que ens envolta —objectes, éssers vius i la Terra mateixa— està en moviment, encara que sovint ens sembli que tot està quiet. Comprendre com es mouen els cossos i per què ho fan és una de les primeres portes d’entrada a la mirada científica sobre el món. L’alumnat passa progressivament de “veure que les coses es mouen” a “descriure com es mouen” i iniciar-se en la comprensió de “què fa que es moguin així”. El model d’interaccions mecàniques permet entendre que tots els cossos interaccionen entre si donant-se empentes i fent-se estirades (forces), i que aquestes interaccions són les responsables dels canvis en l’estat de moviment i les deformacions dels objectes.

En el dia a dia utilitzem un gran nombre de materials (aigua, aire, metalls, plàstics, fusta, paper, aliments, combustibles…) i cada vegada se n’obtenen de nous que fan la vida més fàcil, però que també sovint comporten problemes ambientals i per a la salut. Des de ben petits és important preguntar-nos per què fem servir uns materials i no uns altres, com expliquem els canvis que hi observem i com podem fer-ne un ús responsable. En tots aquests canvis, alguns cíclics, la quantitat total de matèria és la mateixa a l’inici i al final, tot i que de vegades és difícil de reconèixer aquest fet. Arribar a imaginar com és la matèria per dins —formada per parts molt petites amb diferents graus d’unió, ordre i moviment— ens obre la porta a explicar les propietats i els canvis que observem, més enllà de limitar-nos a descriure’ls.

L’energia és el concepte que connecta i dona sentit als altres dos subblocs. Al nostre voltant tot canvia: els objectes cauen, es frenen, es refreden, s’estiren… Una manera de mirar tots aquests canvis és fixar-nos en què ha canviat entre l’inici i el final: l’objecte que cau perd altura i guanya velocitat, el que s’escalfa guanya temperatura. Per comparar canvis tan diversos, podem dir que en tots els casos els objectes han “guanyat” o “perdut” energia, entesa com la capacitat de produir nous canvis. Aquests canvis s’encadenen: uns n’arrosseguen d’altres. I tot i que la quantitat d’energia total es conserva, en cada canvi es fa menys útil —es degrada—, cosa que explica per què cal fer-ne un ús responsable.

Punt de partida

Abans d’arribar a primària, és desitjable que els infants hagin tingut experiències sensorials i motrius que els permetin reconèixer de manera intuïtiva un conjunt d’idees bàsiques sobre les quals construirem el treball d’aquest bloc. Pel que fa a les forces i el moviment, és important que hagin experimentat que les coses es belluguen de maneres diverses, que les empentes i estirades provoquen canvis en el moviment, que tot tendeix a caure cap avall i que hi ha forces que actuen sense contacte, com la d’un imant. Quant a la matèria, cal que hagin manipulat materials diversos, observat que tenen propietats diferents i que poden canviar —l’aigua es congela, es dissol, es barreja— i que alguns d’aquests canvis es poden revertir i d’altres no. Pel que fa a l’energia, és important que tinguin la noció que per moure, escalfar, il·luminar o fer sonar coses ens cal “alguna cosa”, que hi ha canvis que passen per si sols i d’altres que cal provocar, i que menjar ens proporciona el que necessitem per moure’ns, créixer i jugar.

Dificultats principals

• Descripció del moviment. Els infants solen parlar de moviment de manera global, sense distingir entre la trajectòria (la forma del camí), la distància recorreguda i el desplaçament (la distància mínima en línia recta entre punt inicial i final). Aquesta confusió és especialment visible en circuits tancats o quan es treballa amb mapes. A més, tendeixen a considerar la velocitat com una propietat dels objectes —”els cargols són lents, els coets són ràpids”— i no com una relació entre espai i temps que cal mesurar. Els costa comparar moviments de durades o recorreguts diferents: qui va més ràpid, qui fa 10m en 5 s o qui en fa 20 en 10 s? Convé treballar primer la descripció cinemàtica del moviment —com es mouen les coses: trajectòria, distància, temps, velocitat— com a pas previ i necessari abans de passar a l’explicació dinàmica: per què es mouen així. Per treballar-ho, són útils els moviments amb el cos al pati, les joguines de curta durada que es poden repetir molts cops i la mesura amb instruments senzills com cronòmetres i cintes mètriques.
• El moviment relatiu. Els infants tendeixen a pensar que el moviment és absolut —“el tren es mou i nosaltres no”—, sense adonar-se que el moviment sempre depèn del punt d’observació. Aquesta idea, que de vegades es reserva per a etapes posteriors, és necessària per entendre que, tot i que no ho notem, girem amb la Terra i ens desplacem al voltant del Sol. A primària n’hi ha prou amb comparar moviments reals (el del tren) amb moviments aparents (el de l’estació vista des del tren) i concloure que per descriure qualsevol moviment sempre cal dir des d’on el mirem.
• Les forces com a interacció. Els infants presenten diverses dificultats relacionades amb el concepte de força. En primer lloc, tendeixen a veure la força com una propietat dels cossos, particularment dels agents vius —“aquesta persona és forta”— i no com el resultat d’una interacció entre dos objectes. Per anar canviant la mirada, és útil analitzar situacions en què no hi ha agents actius evidents, com dues boles que xoquen, un imant i un clip, o el vent i un molí, i preguntar explícitament qui empeny a qui en cada cas. En segon lloc, els infants no sempre reconeixen que no només la intensitat, sinó també la direcció, el sentit i el punt d’aplicació d’una força determinen el seu efecte: empènyer una caixa pel centre o per un costat, o obrir una porta des del pom o des de la frontissa produeix resultats molt diferents. En tercer lloc, els costa entendre l’equilibri: creuen que quan un objecte està quiet no hi ha forces, quan en realitat hi ha forces compensades. Podem ajudar descrivint els canvis que es produeixen: la pilota passa d’estar quieta a moure’s (empenta del peu), d’anar ràpida a anar lenta (fricció amb l’aire). I cal experimentar amb situacions en què es fan forces però no hi ha efecte visible: estirar un objecte per ambdues bandes amb la mateixa força, o analitzar un gronxador que penja quiet. Usar sistemàticament el llenguatge d’interacció —“fan força”, “s’atreuen”, “qui estira i qui és estirat”— ajuda a consolidar la idea.
• Invisibilitat de les forces a distància. La gravetat, el magnetisme i les forces elèctriques són especialment difícils de concebre perquè no es veu com s’empeny o s’estira. La gravetat és la més complexa perquè sempre hi és i no es pot “desconnectar”: els infants diuen que les coses “cauen pel seu pes” sense necessitat de pensar en cap interacció. A primària és difícil superar del tot aquestes idees, però podem preparar-hi el camí amb experiments mentals i simulacions —“I si fóssim a l’espai, què passaria? I si vivim a l’altra banda de la Terra, com és que no caiem?”—, privilegiant el raonament causal —“Què fa que això caigui? Qui ho ha estirat o ho ha empès?”—, seleccionant situacions en què es veu clarament la interacció —“la raqueta i la pilota xoquen i fan força”, “l’imant i el clip s’atreuen”, “els dos globus fregats amb el jersei de llana es repel·leixen”.
• Tendència a substanciar Els infants (i els adults) tendeixen a explicar característiques dels materials que observen a partir d’imaginar que es deuen a substàncies que “són dins” dels materials i dels objectes i que “viatgen/passen” d’un lloc a un altre. També al llarg de la història de la ciència era una explicació que es va donar per interpretar, per exemple, per què “el sucre és dolç” i, per això, en el llenguatge quotidià diem que el sucre té gust dolç i el passa a la llet (és a dir, el sucre és una barreja d’una substància base i d’una altra que és la responsable del gust), o que el ferro té color negre perquè conté una substància que li dona el color negre. Costa molt imaginar que el gust, l’olor, el color o d’altres propietats no són substàncies —no tenen massa, ni ocupen un volum— i que depenen de com, en una substància, s’interrelacionen les parts que la formen. A l’aula de primària substanciar (com va ser en la ciència) ja és un pas per començar a explicar observacions, i a poc a poc, anirem canviant la manera de parlar-ne —el “té gust dolç” per “és dolç”—, i imaginant, en el nivell micro, que les parts de la “substància sucre” es conserven tal qual quan es distribueixen en l’aigua en dissoldre’s. Preguntes com ara “Què passa quan barregem sucre i aigua (i imaginar/representar el procés que té lloc) o “Com és que el coure és vermellós i l’alumini és platejat?” ajuden a entendre que les propietats no són “afegides” al material sinó que en formen part essencial.
• Substanciació de processos com el so, la llum, la calor. Els infants tendeixen a pensar en el so, la llum o la calor (i, de fet, l’energia) també com si fossin substàncies. Així, diuen que “la llum omple tota l’habitació”, “l’estufa té escalfor a dins i ens en dona”, “la guitarra produeix so i aquest ens entra per l’orella”… Aquesta manera de parlar ja és un pas en la direcció adequada i és millor substanciar aquests fenòmens que no associar-los a propietats inherents a un tipus d’objectes (“la bombeta és brillant”, “el jersei és calent”, “la guitarra és sonora”). L’emissió i recepció d’alguna “substància” requereixen explicació. En el nivell macro, podem treballar amb aquesta idea que alguna cosa s’emet i alguna cosa es rep, que per emetre s’ha d’estar d’una certa manera (vibrant, a temperatura alta, incandescent…) i que per rebre s’ha de poder notar, detectar o ser sensible a aquest estat. L’explicació científica requerirà anar al nivell micro, pensant en partícules (parts) petites que tenen energia i moviment. És a dir, per passar de pensar que el so “és alguna cosa que li passa al medi” a alguna cosa “que passa pel medi” necessitem imaginar el medi fet de partícules que poden vibrar i transmetre, xocant amb altres, la vibració. Ídem amb la calor, ja que ens hem de poder imaginar que les partícules dels objectes a temperatura elevada vibren ràpid i empenyen les partícules d’altres objectes en contacte que són més freds i, per tant, vibren més lent. I en fer-ho, transmeten energia i fan que la temperatura o vibració de partícules de l’objecte més calent disminueixi i la de l’objecte o entorn en contacte més fred augmenti. Una proposta interessant és modelitzar amb el propi cos aquests fenòmens per començar a parlar-ne des d’una altra manera de percebre’ls.
• Conservació de la matèria. Els infants tendeixen a percebre com a materials completament diferents el gel, l’aigua i el vapor, o la fusta i les serradures, sense reconèixer que és el mateix material en formats o estats diferents. De manera similar, és difícil reconèixer que hi ha materials que no es perceben a ull nu —com l’aire o el vapor d’aigua— però que ocupen un espai i tenen massa. Més difícil encara és identificar la conservació de la matèria en els canvis químics, en què aparentment una substància desapareix, com en les combustions. Cal seguir la pista de la matèria en els canvis —“Quan es crema un paper, on van a parar les substàncies que el formaven?”, “El ferro oxidat pesa més, igual o menys que el ferro pur?”, “Quan el sucre es dissol en aigua, ha desaparegut?”, “d’on ve l’aigua que surt de l’aixeta? On va quan s’evapora? Podríem tancar el cicle?”— i així, apropar-se a la conservació de la matèria.
• Definicions operatives de conceptes abstractes. Sovint es considera que certes diferenciacions són massa abstractes per a les primeres edats, però es poden construir a partir de definicions operatives, és a dir, relacionant-les amb instruments de mesura. Per exemple, la temperatura es mesura amb un termòmetre i la calor no té un instrument directe (requereix saber temperatura i massa); la massa es mesura amb una balança i el pes (que és una estirada) amb un dinamòmetre. Treballar amb instruments ajuda a diferenciar conceptes que el llenguatge quotidià barreja.
• Classificar materials sense comprendre’n la raó. Com que sovint els infants han rebut normes sobre com cal separar els residus, tendeixen a repetir-les sense plantejar-se per què és important fer-ho d’una manera o una altra. A l’escola no podem renunciar a l’objectiu de fonamentar les actuacions en els coneixements científics. Preguntes com “Què se n’ha de fer, d’un objecte construït amb més d’un material, quan deixem d’utilitzar-lo?”, “És més fàcil reciclar un envàs de plàstic o un de bric?”, “Com podem reduir la brutícia que afegim a l’aigua?”, “Quins avantatges té reparar objectes?”, “Com podem comprovar que un cert plàstic és biodegradable?” o “Per què podem reciclar uns materials i no d’altres?” ajuden a anar més enllà dels eslògans i a fonamentar les decisions en el coneixement.
• L’energia com a substància. L’alumnat tendeix a pensar en l’energia com una cosa material que els objectes contenen i que s’esgota, com si fos un combustible. Tot i que de vegades parlem del transport i emmagatzematge de l’energia com si fos una substància, i és normal que en parlin així, cal ajudar els infants a comprendre que l’energia és un concepte que associem a com estan els sistemes i la seva capacitat de generar canvis, no una matèria que es transfereix físicament d’un lloc a un altre. L’avantatge d’aquest concepte és que proposa una única magnitud que permet establir equivalències entre sistemes i processos molt diferents: la posició d’un objecte, la seva velocitat, la temperatura d’una substància, la configuració química d’un aliment… Ajudar l’alumnat a veure aquesta connexió és un dels reptes més importants que podem iniciar a primària.
• Energia com a concepte transversal. L’alumnat tendeix a compartimentar l’energia en contextos específics: l’electricitat és una cosa, el menjar una altra, el moviment una altra. Cal ajudar a establir connexions: quan mengem, l’energia química dels aliments disminueix i permet canvis com ara que ens movem, i augmenta l’energia cinètica (moviment) i tèrmica (calor corporal); quan una pilota cau, l’energia associada a l’altura disminueix, però augmenta la velocitat o energia associada al moviment. Un canvi (“perdre” energia química o gravitatòria) n’arrossega un altre (“guanyar” energia cinètica, temperatura…). La idea de cadena energètica, a partir de connectar situacions inicials i finals, és una eina didàctica potent per fer visible aquesta transversalitat: es pot aplicar a fenòmens físics (que s’encengui una bombeta), biològics (xarxes tròfiques) o tecnològics (energia primària, secundària i final).
• Diferència entre el llenguatge quotidià i el científic. Moltes dificultats es relacionen amb la diferència entre com parlem al dia a dia i com ho fem en ciència. Els verbs són especialment importants: “té gust dolç” respecte a “és dolç”, “es desfà” respecte a “es dissol”, “pesa més” respecte a “és més dens”, “té molta força” respecte a “dona una empenta molt gran”, “es gasta l’energia” respecte a “l’energia es degrada”. També són importants els connectors que expressen relacions causals (“ja que”, “perquè”) o hipòtesis (“si…, aleshores…”). Canviar la manera de parlar ajuda a canviar la manera de pensar, però només té sentit si ho connectem amb els fenòmens que observem. Cal ajudar els infants a posar-se les “ulleres” de persona científica quan hagin de parlar com a tals, sense menysprear el llenguatge quotidià, que és perfectament idoni en el seu context.

Principals oportunitats

• Experimentació fàcil i fenòmens reproduïbles. Aquest bloc ofereix un camp privilegiat per treballar amb objectes i materials quotidians, fenòmens observables i canvis fàcilment reproduïbles i mesurables. Les activitats de caiguda, llançament, atracció, repulsió, dissolucions, escalfament, combustions o fermentació proporcionen situacions riques per aplicar la metodologia científica: observar, descriure, fer hipòtesis, recollir dades i interpretar-les. Els fenòmens són prou estables per repetir-les molts cops i mesurar-les amb instruments senzills: cronòmetres, regles, balances, termòmetres, dinamòmetres. Això fa que sigui relativament fàcil dissenyar investigacions senzilles però rigoroses, en què l’alumnat pugui controlar variables i treure’n conclusions fonamentades.
• Connexió amb l’experiència lúdica i quotidiana. El sentit físic intuïtiu de l’alumnat és molt desenvolupat: en contextos lúdics es fixen en allò que els permet construir més amunt, llençar més lluny, girar més temps o lliscar més ràpid. A l’aula podem aprofitar aquesta interacció continuada amb el món físic per connectar amb joguines, jocs del parc, esports, cuina, sortides a l’entorn natural o l’anàlisi d’objectes En el cas de l’energia, les experiències properes —menjar per poder jugar, endollar aparells, escalfar-se al sol, netejar amb aigua calenta— són punts de partida naturals per construir els conceptes científics.
• Desenvolupament del llenguatge i la representació científica. El bloc ofereix contextos excel·lents per introduir vocabulari científic i sistemes de representació consensuats: fletxes per a les forces, eixos de coordenades per a la posició, gràfics per a les variables que canvien, diagrames de partícules per imaginar la matèria per dins, cicles de materials i cadenes energètiques per seguir la pista dels canvis. El pas del llenguatge quotidià al científic és gradual i cal treballar-lo explícitament: “té gust dolç” respecte a “és dolç”; “es desfà” respecte a “es dissol”; “pesa més” respecte a “és més dens”; “té molta força” respecte a “dona una empenta molt gran”; “es gasta l’energia” respecte a “l’energia es degrada”. Comparem les dues maneres de dir les coses i reflexionem sobre per què la científica és més precisa i ajuda a construir el pensament científic sense menysprear el llenguatge quotidià.
• Pensament causal i sistèmic. Aquest bloc és una oportunitat excel·lent per passar del “què passa” al “per què passa”. Les activitats que impliquen comparacions —dues boles que xoquen, un objecte que cau i un altre que sura, el sucre que es dissol més ràpid en aigua calenta— ajuden a transmetre la idea que tots els canvis tenen una causa física. D’altra banda, el concepte d’energia reforça especialment el pensament sistèmic: permet connectar fenòmens aparentment molt diferents —el moviment d’una bola, la temperatura d’un got, la posició d’un objecte, la configuració química d’un aliment— amb una única magnitud. Seguir cadenes energètiques —des del Sol fins a les nostres cames mentre pugem escales— és una manera poderosa de visualitzar aquesta connexió.
• La degradació de l’energia. L’experiència quotidiana de “gastar” energia és, en realitat, un punt de partida molt potent: el concepte de degradació és més pròxim a l’alumnat que el de conservació. Cal ajudar-los a entendre que en cada canvi una part de l’energia deixa de ser útil —es dissipa generalment en forma de calor— i ja no permet fer nous canvis. Podem ajudar identificant canvis que passen per si sols (un objecte que cau, un got calent que es refreda) i canvis que cal provocar activament (pujar un objecte, escalfar-lo). Amb les nostres accions podem evitar malbaratar energia: tancar finestres amb la calefacció encesa, apagar llums, reparar objectes en lloc de llençar-los. Aquesta idea connecta directament amb la sostenibilitat; per tornar a tenir aigua potable o reciclar un material, cal gastar energia que ja no es pot recuperar.
• La imaginació científica. Als infants no els costa imaginar la matèria formada per parts petites i deduir com s’interrelacionen a partir del que observen: si és més difícil trencar un material, les parts estaran unides més fortament; si canvia d’estat, les parts seran les mateixes després del canvi; si un material es dissol, les seves parts es distribueixen per l’aigua sense desaparèixer. Contra el que sovint es creu, la dificultat no és dels infants sinó dels adults, que tendim a creure que només és vàlid allò que es pot explicar amb la teoria experta. Cal estimular aquesta imaginació científica —pensar com són les coses per dins, imaginar l’invisible, especular sobre condicions diferents— com una eina fonamental per construir el pensament científic.
• Creativitat i joc. El moviment, les forces, els materials i l’energia es presten especialment a ser explorats a través de reptes i jocs que combinen indagació, disseny i creativitat: fer curses al pati i analitzar-ne els resultats, crear construccions estables amb materials variats, dissenyar circuits de boles, fabricar filtres d’aigua, fer experiments amb mescles i dissolucions a la cuina, o construir circuits elèctrics senzills. Aquests contextos permeten que l’alumnat proposi solucions, les posi a prova, les millori i argumenti les seves decisions, i integrar de manera natural la metodologia científica amb el pensament de disseny.