Avaluar per aprendre

  • les idees bàsiques per treballar

  • les idees habituals de l’alumnat per revisar

  • possibles “bones” preguntes que ajudin a la construcció d’aquestes idees

Roques i minerals

L’escorça de la Terra està feta de roques i minerals. Les roques formen el sòl quan han estat sotmeses a processos de meteorització. Les roques i els minerals són materials i com a tals, es poden investigar des del model sistèmic de matèria. En aquest apartat aprofundirem en el coneixement d’aquests materials des de la mirada de la geologia, és a dir, en el seu origen, en els seus canvis al llarg del temps i en com fer-ne un ús sostenible.

Les roques són de fet els materials més comuns i abundants de la Terra. En alguns llocs, com a les muntanyes, als penya-segats o als marges de la carretera, les veiem clarament, però en d’altres estan amagades per aigua, pel sòl, per plantes, etc.

Els noms “roca” i “mineral” s’usen indiscriminadament per descriure tant roques com minerals i, de fet, la diferenciació entre l'un i l'altre a vegades és complexa. Un mineral es defineix com una substància pura, sòlida, que té una estructura interna ordenada –cristal·lina- i que s’ha format com a resultat de processos geològics. Per exemple, una pedra preciosa com l’òpal no es considera un mineral perquè no té una estructura cristal·lina.

Les roques es defineixen d’una manera menys precisa. Es considera una roca a qualsevol massa sòlida constituïda normalment per un o més minerals, tot i que n’hi ha que estan compostes de matèria no mineral, com per exemple l’obsidiana, que és una roca volcànica formada per una substància vítria no cristal·lina, o el carbó, roca formada per restes orgàniques. Són materials sovint durs i consistents, però no totes les roques són grans, ni dures, ja que el que les caracteritza és el material que les conforma. Per exemple, el petroli és una roca líquida, l’argila és una roca fàcilment emmotllable i el sauló és una roca no compacta.

El cicle de les roques

Totes les roques que formen el planeta Terra tenen un origen inicial igni (també es diu magmàtic) ja que quan el planeta es va formar al voltant del Sistema Solar, fa milions d’anys, les temperatures eren molt elevades i les substàncies es trobaven en un estat fos o semifós, com un magma. En refredar-se, aquest va donar lloc a les roques ígnies, les quals s’han anat transformant al llarg del temps, malgrat que els materials que les formen són els mateixos.

Tot i la diversitat de roques existent, aquestes s’agrupen en tres grans grups segons els processos pels quals han passat: el de les ígnies, el de les sedimentàries i el de les metamòrfiques. Els processos impulsats per la calor interna de la terra són els responsables de la formació de les roques ígnies i metamòrfiques, mentre que els impulsats per l’energia procedent del Sol i de la gravetat produeixen els sediments a partir del qual es formen les roques sedimentàries.

Les roques ígnies són les que resulten de la solidificació del magma, les roques sedimentàries s’originen a partir de processos que tenen lloc a la superfície de la Terra (meteorització, erosió, transport, sedimentació i cimentació o compactació), i les roques metamòrfiques (terme que etimològicament significa canvi de forma) són les produïdes per la modificació física o química de roques sedimentàries, ígnies o d’altres metamòrfiques preexistents, en unes condicions de pressió i temperatura que possibiliten que aquestes no arribin a fondre’s. Tots aquests canvis requereixen molt de temps.

El cicle de les roques és un dels molts cicles del sistema Terra en el què la matèria canvia però es  conserva (es recicla), i permet comprendre l’origen dels tres tipus de roques bàsics i la funció dels diferents processos geològics que intervenen en la transformació d’un tipus en un altre.

Font: Tarbuck, E.J., Lutgens, F.K. (2009). Ciencias de la Tierra. Madrid: Ed. Pearson

L’alumnat no reconeix les roques com al material del qual està formada l’escorça terrestre, sinó que pensa que són només els fragments rocosos irregulars, que els més petits en diuen pedres. També creuen que són objectes permanents, fixes, que sempre han estat en el mateix lloc i per tant no tenen un origen ni han canviat. Per descriure una roca es refereixen a característiques relacionades amb la forma, color, grandària o rugositat (si és llisa, consideren que ja no es tracta d'una roca) i sovint no es fixen en la seva composició (si són homogènies o heterogènies, si tenen cristalls que brillen, etc.).

Una altra dificultat per a l’aprenentatge és que, tot i poder observar els diferents tipus de roques, se'ns presenta impossible veure i comprendre els processos que han possibilitat la seva formació, degut a la seva lentitud i complexitat. Per exemple, els efectes de l’erosió deguts a la circulació de l’aigua solen ser identificats, però no els efectes a causa de la seva congelació, ja que als alumnes els costa imaginar que l’aigua s’expandeix quan es congela. Tampoc no solen veure cap relació entre el fet que les roques es trenquen i la formació dels sòls o de la sorra de la platja. En alguns casos interpreten la formació de còdols a partir d’un model  d’acreció (i per tant, pensen que els còdols amb el pas del temps es fan grans) enlloc de considerar un model d’erosió. També acostumen a pensar que si una roca es troba en un riu ha de tenir necessàriament un origen sedimentari.

 

 

Existeix un altre tipus de dificultat d'origen lingüísticen el moment que relacionen el terme “metamòrfica” amb la metamorfosi d’alguns animals i els porta a creure que és un canvi similar al dels éssers vius. En general, en edats primerenques es pot entendre més la formació de les roques sedimentàries, ja que els processos de meteorització, erosió, transport i compactació es poden simular fàcilment al laboratori, mentre que en el cas d'altres tipus de roques és més difícil d'imaginar i comprendre els processos que tenen lloc.

Finalment, cal tenir en compte la dificultat d’imaginar-se el temps geològic. Els infants poden parlar del temps necessari perquè es formi una roca dient: “des de fa molt de temps”, “des de fa alguns anys” o “des de fa un any o menys”, però alhora, majoritàriament pensen que totes les roques existeixen des de l’origen de la Terra.

Els alumnes no tenen consciència que la major part dels objectes d’ús quotidià estan formats per roques o minerals. També acostumen a considerar que un mineral dur no pot ser fràgil, quan realment són dues propietats diferents. Per exemple, el diamant és el mineral més dur i també és molt fràgil. Cada mineral té unes propietats que el diferencien d’altres i possibiliten identificar-los. Les més significatives des del punt de vista de la geologia són la duresa, la forma en que cristal·litzen i el color de la ratlla, propietats que entre d’altres condicionen els seus usos. Per tant, aprendre sobre els minerals comporta utilitzar un vocabulari nou (verbs i adjectius) a partir tant de l’observació directa o de la manipulació, com ratllar-los, fer ratlles amb ells, trencar-los o fer d’altres accions.

 

Font: Magda Guiu. Escola Marcel.lí Domingo (Tivissa)

Sovint es té la tendència a iniciar els aprenentatges sobre les roques classificant-les, quan el més important és realment preguntar-nos sobre l’origen. Només després d’haver pensat que totes les roques tenen un origen té sentit classificar-les.

Preguntes que poden ajudar a construir coneixements sobre les roques i minerals són:

  • En relació a la seva estructura, per descriure els seus components i les seves propietats: Com podem saber si una “pedra” que observem és una roca o un mineral? És homogènia o heterogènia? Observem que té “grans” (i seria sedimentària) o cris-talls (seria ígnia o meta-mòrfica)? Quina utilitat tenen les roques i els minerals? Encarregaríeu un anell amb un perfecte cristall de sal? Fabricaríeu un martell amb un diamant? Com és que fem servir el guix per escriure a la pissarra i, en canvi, un llapis per escriure sobre el paper? Com és que els productes de neteja acos-tumen a tenir calcita en la seva composició? (la calci-ta és en general més dura que la brutícia i, en canvi, menys que els materials dels que estan fets els plats i les olles)...

  • En relació als canvis, per explicar-los: D’on han “sortit” totes aquestes roques? Pot una roca transformar-se en una altra de diferent? Què ens pot explicar una roca del seu origen? Tenen edat les roques? Com es pot saber?

  • En relació al control-regulació dels canvis, per interpretar-los: Poden considerar-se que les roques són un recurs  il·limitat, que mai s’acabarà? Quantes roques consumim i en què? Quines marques deixa en el paisatge l’extracció de minerals i roques?

L'objectiu d'aquest web és compartir recursos per avançar vers una avaluació formadora i gratificant