Avaluar per aprendre

 

Model per explicar i interpretar fenomens físics

Idees clau

 

Digna Couso

Neus Sanmartí

 

El model per a l’estudi dels fenòmens físics es treballa a tots els cicles.  De qualsevol fenòmen físic que puguem analitzar aprofundim, de manera interrelacionada, en les idees següents:

Model "Fenòmens físics"

Com es pot aconseguir que un canvi sigui més sostenible, ràpid, durador, segur...?

Abans

CONTROL-REGULACIÓ

de les interaccions

Un "fenòmen físic"

En què em fixo del cos per observar el canvi? Què canvia del cos i què queda igual? Com són els cossos que canvien així? ...

Qui estira de qui? Què l'empeny? Quin és el resultat d'estirar-lo? Quina propietat del cos fa que noti l'estirament? ...

CONTROL-REGULACIÓ

Velocitats << C (velocitat de la llum)

Conservació de l'energia i augment de l'entropia en un sistema tancat

Conservació de la matèria en un sistema tancat

ESCALA

CANVIS I PROCESSOS

Fonamentals: gravitatòria, electromagnètica...

Forces: fricció, tensió, normal...

ESTRUCTURA

Masses i càrregues puntuals

Objectes físic i idealitzats

SUPRA:

Cosmològica

MACRO:

Macroscópica

Mesoscòpica

Microscòpica

MICRO:

Subatòmica

TEMPS

TEMPS

Temps de decaïment radioactiu

Temps cosmològic

Després

ESTRUCTURA

Masses i càrregues puntuals

Objectes físic i idealitzats

L’estructura de les entitats dels fenòmens físics, que poden ser masses i càrregues puntuals, però que a la física escolar són generalment objectes reals idealitzats formats per combinacions de les dues, a escales petites i grans. Un cos a física és qualsevol objecte viu o inert del món, a qualsevol escala, que idealitzem fins quedar-nos amb allò necessari per explicar el canvi que volem interpretar. Així, per fer-ho en relació al canvi de posició d’un cotxe o a la caiguda d’un cos, n’hi ha prou amb considerar la massa i un punt del cos. Per explicar l’atracció d’un imant a un clau de ferro, però, necessito a més a més tenir en compte com de magnètics són els dos.

En què em fixo del cos per observar el canvi? Què del cos canvia i què queda igual? Com són els cossos que canvien així?...

ESTRUCTURA

Parts i relacions entre les parts

ESTRUCTURA

Parts i relacions entre les parts

CANVIS I PROCESSOS

Fonamentals: gravitatòria, electromagnètica...

Forces: fricció, tensió, normal...

Les interaccions que es donen, que en física escolar treballem només com a interaccions mecàniques o newtonianes, enteses normalment com a empentes o estirades que els cossos es fan els uns als altres per contacte i a distància. Així, incloem aquí la força gravitatòria sobre els objectes (el pes), però també la força que els fan les superfícies en estar en contacte (normal), la fricció en fregar amb altres cossos, la tensió que es transmet per cordes o altres objectes rígids, la força que fan els cossos elàstics en intentar tornar a la seva posició, l’atracció o repulsió magnètica, etc. 

Ens fixem en: Qui estira de qui? Què l’empeny? Quin és el resultat d’estirar-lo? Quina propietat del cos fa que noti l’estirament?... Aquestes interaccions les podem tenir en compte o no per explicar, alternant així entre el MCE d’interaccions i el d’energies.

CANVIS I FUNCIONS

CONTROL-REGULACIÓ

Velocitats << C (velocitat de la llum)

Conservació de l'energia i augment de l'entropia en un sistema tancat

Conservació de la matèria en un sistema tancat

En els canvis físics també tenim sempre limitacions o principis que actuen com a controls o regulació. Alguns d’ells es compleixen en totes les formulacions o paradigmes de la física (com els principis de la termodinàmica). Aquests principis o regles del joc actuen limitant i regulant allò que pot passar en els fenòmens físics, és a dir, defineixen què és possible en cada paradigma.

A la física escolar, aquests fan referència a la conservació de l’energia i augment de l’entropia (del desordre), així com a les limitacions que nosaltres mateixos puguem imposar al sistema (per exemple, que sigui un canvi sostenible, ràpid, durador, segur, etc.).

ESCALA

Alhora, la forma de mirar de la física involucra diferents escales d’espai, temps i també velocitat... Tenim fenòmens de durades molt curtes (per exemple, el decaïment radioactiu) i de durades infinites (l’expansió de l’univers), que afecten a cossos enormes i als àtoms. Respecte al temps, la física privilegia una forma de mirar que dona valor a diferenciar les situacions estàtiques de les dinàmiques, on l’abans i el després generalment es relacionen amb el procés d’arribada a l’equilibri.

A la física escolar resulta molt fructífer aquest enorme rang escalar, que ens permet treballar igual amb una bala de metall que amb el Sol, i utilitzar uns com a model analògic dels altres.

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