Petits grans científics
Archive for maig, 2011
Descobrim tocant
15 anys
per Tavi Casellas
a biologia
Objectius
- Experimentar amb el sentit del tacte.
- Prendre consciència de la importància dels cinc sentits
Nivell a qui s’adreça
Cicle Inicial
Material
- Caixes opaques.
Activitat 1
- Ferro
- Fusta
- Plàstic
- Velcro
- Roba
- Cartró
Activitat 2
- Kiwi
- Poma/pera
- Pinya
- Mandarina/Taronja
- Plàtan
- Meló
Precaucions
En aquest taller no s’utilitzen materials perillosos o processos complexos. Ara bé, al llarg del taller caldrà tocar diferents objectes, materials, menjars, etc. i seria important saber si algun infant és al•lergic alguna de les coses que hauran de tocar per evitar problemes de salut que puguin sorgir. No s’ha d’ingerir cap aliment, només caldrà tocar-ho.
Com ho fem?
Dins d’unes caixes opaques hi haurà diferents materials que els nens i nenes hauran d’anar tocant per descobrir quins són. Les caixes tenen un forat recobert amb una tela per on els infants i posaran una mà per accedir al material i tocar-lo sense veure’l.
En l’activitat 1 es tracta de descbrir diferents materials i la segona activitat hauran de descbrir una fruita en concret.
Què observem?
En aquest taller els infants podran experimentar i descobrir quins són els materials que hi haurà dins d’unes caixes.
A partir de l’ús del sentit del tacte, els infants elaboran hipòtesis sobre què hi ha a l’interior. A continuació, gràcies a l’ajuda dels companys en una posada en comú de les hipòtesis realitzades, podran esbrinar si aquestes són certes o no.
Els conceptes científics
El tacte és un dels cince sentits que ens ajuden a percebre informació externa. L’órgan principal d’aquest sentit és la pell. Aquesta, envia informació a la medul•la espinal i al encefal a través dels nervis.
Per saber-ne més…
Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona
Responsable
Climent Frigola
Alumnat
Irena Nierga, Tàmara Yelamos, Meritxell Puig, Laia Puigdevall, Anna Puigdevall i Júlia Riera
Qüestió de nassos
15 anys
Objectius
- Identificació d’olors percebuts i relació amb la seva composició química
Nivell a qui s’adreça
Cicle inicial, mitjà i superior
Material
- Kit mostres olors
Precaucions
Cap
Com ho fem?
En primer lloc s’explicarà quin són les diferents tècniques per les quals es pot determinar l’olor mitjançant olfactometria. Un cop introduïda la temàtica de les olors es mostraran diferents exemples de grups de compostos presents en les depuradores que podem trobar en la vida qüotidiana.
Què observem?
En aquest taller es presenten una sèrie de patrons de diferents olors, i els alumnes poden apreciar a part dels diferents olors, les diferents diferències de percepció que existeixen entre els diferents individus (cada persona percep més unes olors que d’altres).
Centre educatiu / entitat
Facultat de Ciències de la Universitat de Girona
Tastets d’aigua
15 anys
Objectius
- Relacionar el tipus d’aigua, segons el seu gust, amb diferents entorns geològics, segons els tipus de roques,
- Reconèixer la emprenta que la litologia deixa en la composició quñimica l’aigua subterrània,
- Aprendre el tipus d’entorn geològic propi de tres aigües ben conegudes de les comarques de Girona
Nivell a qui s’adreça
Bàsicament a tot l’alumnat des de cicle superior de Primària, que ja coneixen el cicle de l’aigua a la natura
Material
- 3 porrons, amb els taps de 3 colors diferents
- 3 tipus d’aigua problema (adquiribles als supermercats més habituals)
- els plafons explicatiu del cicle de l’aigua i de l’origen de la composició química de l’aigua subterrània
- els perfils geològics de cada tipus d’aigua
Precaucions
No trencar els porrons!
Com ho fem?
- S’explica als participants els trets principals del cicle subterrani de l’aigua i com s’adquireix la seva composició química,
- Es tasten les 3 aigües problema.
- S’intenta “adivinar” quina aigua, segons el seu gust, pertany a cada perfil geològic.
- Es raona el perquè del gust de l’aigua en cada un dels tres perfils.
Què observem?
En aquest taller es presenten diferents perfils geològics, i consisteix en fer un tast de diferents aigües, amb l’objectiu de què els alumnes relacionin de quin dels perfils geològics prové cada mostra.
Els conceptes científics
- El cicle de l’aigua, en trets generals.
- L’origen de l’hidroquimisme de l’aigua en funció de la dissolució dels minerals dels diferents tipus de roca que l’aigua travessa en el seu flux subterrani.
- L’origen de gasos en les aigües subterrànies
Centre educatiu / entitat
Facultat de Ciències de la Universitat de Girona
Responsable
Josep Mas-Pla
Depuradora
15 anys
Objectius
- Conèixer el funcionament d’una depuradora
- Observació dels microorganismes que intervenen en els processos de depuració
- Sensibilitzar a les persones sobre la problemàtica mediambiental i l’estalvi de l’aigua
Nivell a qui s’adreça
A tothom interessat pel medi ambient i la temàtica de l’aigua.
Material
- depuradora
- bacteris
- aigua residual
- microscopi
Precaucions
Posar-se guants per manipular les mostres que utilitzarem per observar els bacteris amb el microscopi. Aquests guants els portarà el responsable del taller.
Com ho fem?
Mitjançant la reproducció a petita escala d’una depuradora d’aigües residuals s’explicarà, a les persones que passin pel taller, el seu funcionament des de l’entrada d’aigua bruta, la posterior barreja amb els bacteris (microorganismes) on tindrà lloc la reacció de depuració i finalment l’etapa on es separen els bacteris de l’aigua neta.
Què observem?
A part coneixer el cicle de l’aigua, qui contamina l’aigua i en que consisteix la depuració de les aigües residuals, els alumnes podran observar mitjançant un microscopi quins tipus de bacteris son els encarregats de realitzar aquest procés de depuració. Hi ha de diferents tipus i és podrà relacionar la imatge observada amb el nom científic del microorganisme.
Els conceptes científics
- Depuradora: és una instal•lació on l’aigua bruta és sotmesa a un procés en el qual, mitjançant la combinació de diversos tractaments físics, químics i/o biològics, s’eliminen la matèria en suspensió i les substàncies dissoltes (matèria orgànica i nutrients, principalment nitrogen i fosfor.
- Microscopi: instrument que permet observar objectes que són massa petits per a ser vists a ull nu. El tipus més comú és el microscopi òptic. Es tracta d’un instrument òptic que conté una o diverses lents que permeten obtenir una imatge augmentada de l’objecte.
- Microorganismes: són organismes que només es poden observar amb el microscopi. Es troben en diferents llocs en la natura, incloent molts hàbitats en condicions extremes d’humitat, temperatura o pressió. Hi ha diversos microorganismes que poden produir malalties (patògens) i d’altres que s’utilitzen per processos biotecnològics: fermentació del pa, producció de begudes alcohòliques, depuració d’aigües residuals, etc. Nosaltres observarem aquests últims.
Centre educatiu / entitat
Facultat de Ciències de la Universitat de Girona i LEQUIA (Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental)
Responsable
- Joaquim Comas: joaquim.comas@udg.edu (972 41 83 55)
- Helio López: helio@lequia.udg.cat (972 41 98 59)
- Gemma Rustullet: gemma.rustullet@udg.edu (972 41 88 25)
Alumnat
Estudiants de Grau de la Facultat de Ciències de la UdG
Anem a veure!
15 anys
Objectius
- Entendre alguns dels principals aspectes de la visió i del color.
- Entendre perquè és important veure-hi bé.
- Experimentar amb diferents il•lusions òptiques.
Nivell a qui s’adreça
A partir de 10 anys, amb un nivell més senzill i augmentant el nivell per a alumnes més grans. Taller adreçat tant a alumnes com a famílies.
Material
Fitxes explicatives, instal•lacions que reprodueixen diferents experiments, qüestionaris per als alumnes, taules on recolzar els experiments, panells on penjar cartells.
Precaucions
No n’hi ha.
Com ho fem?
Es divideix l’espai en tres àrees i els alumnes es divideixen en tres grups que rotaran per les diferents àrees amb un responsable del taller a cada àrea. Aquest explicarà les activitats i aleshores els alumnes podran experimentar i respondre un qüestionari senzill que després es podran endur a casa.
- Àrea “Anem a veure com funciona l’ull i la visió“: A través de panells senzills s’avançarà en l’explicació i la comprenció del funcionament de l’ull i de la visió. A continuació es disposarà de 4 instal•lacions que permetran experimentar en primer lloc amb la visió dels colors i de la llum: amb una font de llum blanca i uns filtres s’experimetna l’addició de colors. En segon lloc s’experimenta amb la visió de l’arc de Sant Martí: A través d’un prisme es difracta un feix de llum blanca i es projecta un petit aspectre de colors visibles. Un panell explicatiu demostra que la pluja és una suma de petits prismes que difracten la llum del sol. En tercer lloc s’experimenta amb la visió en 3D: la instal•lació consta d’un sistema dissociador d’imatges i fotografies exposades. A través d’aquest sistema dissociador es permetrà evidenciar la diferència de veure amb els dos ulls alhora o amb un de sol, passant a veure la imatge en 3 dimensions o en 2 dimensions. En quart lloc, s’experimenta amb la visió en profunditat: s’observarà què succeeix quan no tenim visió binocular ni referents (d’ombra, de tamany o de distàncies) a l’hora d’alinear diferents figures geomètriques de diferents tamanys i colors. És molt més difícil alinear-les correctament.
- Àrea “Anem a veure què podem fer i què no podem fer si no hi veiem bé“: En una primera instal•lació es mirarà a través d’un sistema òptic que simularà problemes de graduacions i s’observarà si es poden realitzar diferents activitats (llegir, escriure, mirar un cartell, enfilar una agulla) i es compensarà amb unes ulleres correctores, evidenciant la millora en la qualitat de la realització de les activitats. En una segona activitat es limitarà el camp visual i s’experimentarà en la pèrdua de capacitats per moure’s o tenir precisió en el traç. En una trercera instal•lació es reporduiran diferents patologies i l’alumne passarà a veure com si les tingués experimentant la visió de les persones que les pateixen. El responsable explicarà com es poden prevenir o curar.
- Àrea “Anem a veure com juguem amb la visió“: L’alumne observarà diferents panells amb il•lusions òptiques i amb diferents eines (com per exemple regles) comprovarà la realitat del que observa. Una segona instal•lació permetrà experimentar què passa quan es passa a mirar a través d’un sistema de miralls i es perd la lateralitat ( es dificulta molt l’escriptura o enfilar una ergolla a un pal).
Què observem?
Àrea “Anem a veure com funciona l’ull i la visió“: s’hi observa aspectes destacats de la visió humana i de la llum visible. Visió, visió dels colors, aspectre de la llum visible, visió en profunditat (3D).
Àrea “Anem a veure què podem fer i què no podem fer si no hi veiem bé“.S’observa diferents disfuncions de la visió que poden afectar el dia a dia de les persones. Aquestes es divideixen en:
- Disfuncions per manca d’ulleres : s’observarà què es pot fer i què no, com es compensa amb una ullera, i la importància de dur les ulleres.
- Disfuncions de camp visual: s’observarà com afecta la motilitat o l’escriptura la pèrdua del camp visual.
- Disfuncions patològiques: no es poden solucionar amb ulleres. cal prevenció, metges i medicaments. S’observarà com hi veuen aquelles persones que les pateixen. Breu introducció al món de “l’ull malalt”.
Àrea “Anem a veure com juguem amb la visió“. S’observen diferents il•lusions òptiques, principalment geomètriques i els alumnes poden experimentar (mesurar, comparar ) amb cada una per entendre el perquè de cada il•usió. També experimenten amb la visió a través de miralls, amb la corresponent pèrdua de la lateralitat.
Els conceptes científics
Visió: un dels 5 sentits humans que proporciona més del 80% de la informació del nostre voltant. Es produeix gràcies al bon funcionament de l’ull (que transforma la llum en impuls elèctric) i del cervell (que processa la informació permetent reconeixer, formes, colors, moviments)
Convergència: visió simple (d’una única imatge). Els dos ulls es dirigeixen per a mirar el mateix punt.
Acomodació: Permet la visió nítida (no borrosa) de les imatges que els ulls miren quan ens ho apropem.
Visió en color: visió en condicions de molta llum que es produeix gràcies a la retina i concretament als receptors del color (fotoreceptors) de la retina.
Visió en 3D: visió en profunditat i en relleu que es produeix gràcies a la visió conjunta dels dos ulls. La separació entre els dos ulls permet observar el relleu de les coses i la profunditat dels paisatges.
Espectre de llum visible, els colors: ventall de colors que coformen la llum visible en funció de la longitut d’ona. Exemple de l’arc de sant martí.
Ullera: sistema òptic que permet corregir la manca de graduació de les persones.
Camp visual: Espai que veu cada ull quan fixa un punt. Ve delimitat pel nas i les celles.
Il•lusió òptica: jocs de confusió òptica que permet veure alteracions en formes i línies que realment no existeixen.
Centre educatiu / entitat
Entitat Òptics x mÓn
Responsable
Estel Roig i Marta Simón
Com ensenyar a un robot
15 anys
Objectius
- Apropar les TIC als nens i nenes
- Introduir a les nenes i nens en la robòtica i en la programació
- Fomentar l’esperit investigador dels nens i nenes
Nivell a qui s’adreça
Cicle mitjà i superior, ESO, batxillerat
Material
- 5 taules
- 20 cadires
- punts d’electricitat
- terra que no sigui sorra
- sostre si plou
Precaucions
Alerta amb el material que no es pot mullar.
Com ho fem?
L’experiència consisteix a programar un robot ja muntat. La programació és fa amb un llenguatge gràfic fàcil d’entendre i fer servir. El primer que farem serà explicar que és un robot i quins elements te. A continuació, que són i com funcionen els 3 sensors que porta el robot. Després introduirem les nenes i nens a la programació del robot des del propi brick de manera que vegin com es mou cap endavant i giri. Tot seguit afegirem els sensors a la programació, primer que el robot es mogui quan piquem de mans i després que es vagi movent fins que detecti un obstacle. En acabar amb el brick, farem servir el programari del Lego Mindstorms per fer que el robot segueixi una línia. Per això haurem d’explicar com moure les rodes individualment i l’efecte que això produeix, que significa que les dues rodes girin en el mateix sentit amb la mateixa velocitat i amb velocitats diferents, i també quan una gira en un sentit i l’altre en el sentit contrari. Finalment deixarem que els nens i nenes facin els seus experiments (fer-lo ballar breakdance, que pugi una rampa, etc.).
Què observem?
- La programació del robot que fa que aquest executi les tasques que nosaltres volem.
- La diferencia entre els sensors i els elements que utilitzen per veure el seu entorn (ones ultrasòniques, llum i so).
- El moviment en línia recta, el gir sobre una roda i el gir sobre l’eix del robot relacionat amb el moviment independent de les rodes.
Els conceptes científics
- El moviment separat de les rodes del robot fan que, en funció de la velocitat de cada roda, el robot pugui anar cap endavant, enradera, girar a l’esquerra, girar a la dreta o de la convinació d’aquestes opcions, descriure cercles. Si les dues rodes es mouen a la mateixa velocitat (ja sigui en sentit horari o anti-horari), el robot es desplaçarà en línia recta. Si les rodes van a diferent velocitat però en el mateix sentit, el robot descriurà un cercle. I si les rodes van en sentit contrari, el robot girarà sobre si mateix.
- A més, dispositius electrònics anomenats sensors, basats en diferents principis físics, permenten la robot percebre el seu entorn i actuar en conseqüència. Per exemple, el sensor d’ultrasó, fa servir ones ultrasòniques (les mateixes que generem quan parlem, però en una freqüència que la nostra oïda no sent) per detectar obstacles. El sensor emet una ona i posa en marxa un rellotge. Si hi ha un obstacle a davant del sensor, l’ona impactarà i rebotarà. Quan aquesta ona que rebota arriba al sensor, el rellotge deixa de comptar. El fet de que l’ona torni, implica l’existència de l’obstacle i el temps que ha trigat en anar i tornar és proporcional a la distància a la qual es troba l’obstacle. Així si el sensor és en un robot, el robot és capaç de saber a quina distància es troben els obstacles a davant d’ell.
- Un altre exemple és el sensor de llum: aquest emet un llum sobre una superfície determinada. Depenent del color d’aquesta superfície, més o menys llum rebota i torna al sensor. Així, el robot pot saber si la quantitat de llum retornada és poca, que la superfície és negra o si és molta, que la superfície és blanca. En el cas dels colors, és més complexe perquè depèn de la saturació del color. El robot només és capaç de detectar si els colors són clars o foscos, però no si és verd o blau o vermell. Normalment aquest sensor es fa servir per diferenciar zones clarament definides (blanc-negre, clar-fosc), com per exemple un camí negre sobre una superfície blanca.
- Finalment en el cas del sensor de so, actua semblant a la nostra oïda. Una membrana vibra quan rep una ona sonora i aquesta vibració es tradueix en un impuls elèctric de més o menys amplitud (en funció si és més fort o més suau).
Per saber-ne més…
Centre educatiu / entitat
Departament d’Enginyeria Elèctrica, Electrònica i Automàtica (grup eXiT) de l’Escola Politècnica Superior de la Universitat de Girona
Responsable
Bianca Innocenti Badano
Pressió atmosfèrica / tensió superficial
15 anys
Objectius
- Entendre de forma intuitiva què és la tensió superficial
Nivell a qui s’adreça
A tots els cicles, però potser seria més adequat pels superiors
Material
- dos recipients
- una tapa
- una gassa
- aigua
- una safata
- una goma de pollastre
Precaucions
No hi ha ni materials perillosos ni materials complexos
Com ho fem?
- Omplim d’aigua un dels dos recipients. El tapem amb un plàstic rígid. Girem el recipent aguantant la tapa. Un cop estigui en la posíció invertida deixem anar a poc a poc la mà de la tapa i observem que la tapa s’aguanta.
- Seguidament traiem la tapa de plàstic i hi posem una gassa subjectada amb una goma de pollastre. Girem el recipient i observem que part de l’aigua cau i la resta queda dins i no surt pels foradets de la gassa.
Què observem?
Observem que en el primer cas la tapa no cau i que en el segon l’aigua no cau pels foradets de la gassa.
Els conceptes científics
- En el primer cas, veurem com la diferència de pressió entre dins i fora fa que la tapa es mantingui adherida al recipient.
- En el segon cas, descriurem com la tensió superficial és la responsable que l’aigua no surti del recipient.
Per saber-ne més…
Centre educatiu / entitat
Departament de Física. Universitat de Girona
Responsable
Teresa Serra
Formem un núvol dins d’una ampolla
15 anys
Objectius
- Observar com un augment de pressió fa augmentar la temperatura
- Entendre que només amb la temperatura no n’hi ha prou, necessitem nuclis de condensació
Nivell a qui s’adreça
Més indicat per a cursos superiors
Material
- ampolla
- aigua o alcohol
- un pot de laca
Precaucions
No hi ha ni materials perillosos ni materials complexos
Com ho fem?
Posem una mica d’aigua o alcohol a l’ampolla. La tapem i fem pressió sobre l’ampolla. No observem res especial. Seguidament destapem l’ampolla i hi afegim laca (un parell o tres d’espraiades). Tapem l’ampolla i tornem a fer pressió sobre l’ampolla. Aquesta experiència es pot fer demostrativa o també els estudiants ho poden fer ells mateixos.
Què observem?
En aquest cas veiem que hi ha canvis, que es genera un núvol que evoluciona. Tot l’espai que abans estava ocupat per aire queda ara blanquinós. Hem generat un núvol gràcies a la presència dels nuclis de condensació de la laca i l’evaporació del fluid.
Els conceptes científics
Fem l’analogia amb l’atmosfera i parlem dels aerosols i el paper que tenen en la formació dels núvols.
Per saber-ne més…
Centre educatiu / entitat
Departament de Física. Universitat de Girona
Responsable
Teresa Serra
Podem treure el ferro dels cereals?
15 anys
Objectius
- Observar com un imant atreu el ferro
- Que l’atracció es produeix amb diferents tipus de ferro, fins i tot el que hi ha als cereals
Nivell a qui s’adreça
A tots els cicles, potser fins i tot pels cicles més inferiors
Material
- una capsa de cereals que tinguin ferro
- una bossa amb tancament ‘zip’
- aigua
- imant de neodimi
Precaucions
No hi ha ni materials perillosos ni materials complexos
Com ho fem?
Posem una certa quantitat de cereals a dins la bossa. Hi posem una mica d’aigua i deixem que els cereals es desfacin (uns 20 minuts). Aleshores ens posem a la mà l’imant i al cim de l’imant la bossa amb els cereals. Girem la mà amb la bossa i traiem la mà.
Què observem?
Observem que hi ha un residu que es mou amb l’imant i que correspon al ferro que hi ha als cereals.
Els conceptes científics
Observem que els imants atreuen el ferro
Per saber-ne més…
Centre educatiu / entitat
Departament de Física. Universitat de Girona
Responsable
Teresa Serra
El moment d’inèrcia
15 anys
Objectius
- Entendre la conservació del moment d’inèrcia de forma intuitiva
- Entendre el concepte de moment d’inèrcia
Nivell a qui s’adreça
A tots els cicles, tot i que és més indicat a nivells superiors.
Material
- roda
- tamboret rotatori
Precaucions
No hi ha ni materials perillosos ni materials complexos
Com ho fem?
Un estudiant pujarà al tamboret giratori. L’altre estudiant donarà rotació a la roda, que estarà subjectada per l’eix pel primer estudiant. La roda s’ha de situar plana, horitzontal. Aleshores es girarà la roda de manera que la seva posició final formi un angle de 180º amb la posició inicial.
Què observem?
Observem que l’estudiant que estava assegut al tamboret i inicialment en repòs comença a girar en sentit oposat al que gira la roda. Aquest procés és degut a la conservació de la quantitat de moviment de rotació. Podríem dir que la inèrcia total que té el sistema a rotar cap a un costat s’ha de compensar mitjançant la rotació de tot el sistema (estudiant més roda) en sentit oposat a la roda.
Els conceptes científics
S’observa la conservació de la conservació de la quantitat de moviment.
Per saber-ne més…
Centre educatiu / entitat
Departament de Física. Universitat de Girona
Responsable
Teresa Serra
