El cicle de l'aigua, una altra vegada! - PÃ gines de la UAB

Conxita Márquez,
Montserrat Roca
El cicle de l’aigua, una altra vegada!
MONOGRÀFIC
Ciències experimentals
C.M. NATURAL/ESO 1ER CICLE
Tot i que cap professor o professora de ciències discuteix la importància
del cicle de l’aigua, aquest és un tema que, en general i sobretot a l’ESO,
es tracta de manera ràpida i sense aprofundir-hi.
Aquest article reivindica l’interès de treballar el cicle de l’aigua a les diferents
etapes educatives (primària, secundaria obligatòria i postobligatòria)
per diferents raons.
El cicle: una manera de mirar el món
Vivim en un planeta de dinàmica complexa, però ja des
de les èpoques més antigues s’ha observat que hi ha una sèrie
de fenòmens —els canvis estacionals, els moviments planetaris,
les marees, els cicles vitals dels organismes— que tenen unes
característiques especials. Són un conjunt de canvis que se
succeeixen d’una manera ordenada al llarg del temps i que
tornen en algun moment a les condicions inicials.
La constatació d’aquestes regularitats i la voluntat científica
d’establir models ha portat a la idea de cicle, la qual cosa
ha ajudat a avançar la ciència, ja que ha permès representar
aquests canvis periòdics. Canvis que, per altra banda, porten a
l’equilibri i a la conservació i que, per tant, permeten fer prediccions:
el dia que començarà la primavera, quan estarà la
collita a punt...
Si considerem la Terra com un conjunt de subsistemes interrelacionats,
el concepte de cicle és útil per comprendre
alguns dels problemes mediambientals que, sota aquesta perspectiva,
es poden interpretar com a interrupcions o desequilibris
en el funcionament dels cicles naturals o normals de la Terra.
El cicle afavoreix maneres de pensar complexes
A nivell escolar, considerem de gran importància la representació
de processos en forma de cicles, perquè afavoreixen
maneres de pensar que van més enllà de les quotidianes.
Si en estudiar un procés cíclic amb els alumnes i les
alumnes ens fixem en:
. les fases o els estadis que el componen;
. els canvis que tenen lloc entre un estadi i el següent, i
. les causes d’aquests canvis,
estem afavorint la seva capacitat d’anàlisi, i també la capacitat
de síntesi en buscar les regularitats, la conservació, l’estabilitat
que reflecteix un canvi cíclic.
La imatge gràfica, un cercle tancat, amb el qual solen associar-se
els cicles, fa pensar en ordre i connexions precises,
quan en realitat les relacions entre els diferents estadis són
molt més complexes i múltiples. Aquesta és una altra idea potent,
constatar que els cicles no són una seqüència lineal
causa-efecte de fenòmens, sinó que en els processos que hi representem
hi ha canvis simultanis, canvis reversibles, interaccions,
petits cicles…
En plantejar situacions que requereixen una interpretació —
on no tot sigui tan lineal
com que una causa
té un únic efecte, o que
un fenomen és degut a
una sola causa— s’en-
La idea de «cicle» comporta
una manera de mirar els fenòmens
del món característica de
la ciència
42 | Guix Núm. 275. P. 42-48. Juny 2001

MONOGRÀFIC
Ciències experimentals
C.M. NATURAL/ESO 1ER CICLE
trena l’alumnat en l’ús de formes de pensament pròpies del pensament
científic.
El cicle de l’aigua, un model que explica
els fenòmens naturals
Al llarg de la historia de la humanitat, l’observació dels
fenòmens de l’entorn ha plantejat preguntes o problemes,
aquestes preguntes han portat a buscar respostes o explicacions.
Per tant, el procés de construcció de la ciència es pot
entendre com una relació dinàmica entre un sistema físic, on
s’observen una sèrie de fenòmens que plantegen preguntes, i
les explicacions o models que permeten donar respostes o «explicar»
els fets observables.
Fets.
Sistema físic
Preguntes
Explicacions
o models
En la mesura que la realitat planteja noves preguntes que
no poden ser explicades pels models o per les teories vigents,
aquests han d’anar canviant.
El cicle de l’aigua es pot presentar com un model que
explica els fenòmens i els canvis que es donen en el nostre
entorn en relació amb l’aigua. Un avantatge és que explica
fenòmens molt propers a
l’estudiant, però cal tenir
en compte que hi intervenen
diferents tipus de processos,
uns de visibles i
força coneguts (com ara la
La representació dels fenòmens
a través de cicles
afavoreix maneres de pensar
complexes pròpies del
pensament científic
precipitació o la circulació superficial) i uns altres d’invisibles
i que presenten certes dificultats de comprensió (com ara el
paper dels vegetals en el cicle o la circulació de les aigües
subterrànies). Les causes dels canvis també poden ser intuïtives,
com ara la calor del sol, o més desconegudes, com ara la
gravetat. A més, es poden explicar els fenòmens a nivell macroscòpic
o microscòpic.
Això ens porta a pensar que el cicle de l’aigua, com la
majoria de models científics, permet crear diferents nivells
d’explicació, que poden anar des de:
. Estudiar, a través d’observacions de fenòmens coneguts, el
recorregut de l’aigua fent-ne una representació gràfica amb
fletxes.
. Distingir-ne els diferents canvis, incorporant-hi les idees de
l’evaporació, la condensació, la precipitació, la circulació superficial
i la circulació subterrània com a fases que se succeeixen
i que tenen un ordre i una dinàmica.
. Treballar el cicle distingint i relacionant localitzacions de
l’aigua, processos i causes que hi intervenen, i utilitzar-lo
per respondre preguntes o problemes reals. És a dir, veure el
cicle com una representació del sistema natural que ens permet
explicar-ne el funcionament.
43 | Guix Núm. 275. Juny 2001

MONOGRÀFIC
Ciències experimentals
C.M. NATURAL/ESO 1ER CICLE
. Quantificar els fluxos que es donen en el cicle, i així poder
analitzar i fer propostes de solucions a problemes més complexos,
com ara els que estan relacionats amb el medi ambient.
El cicle de l’aigua que s’explica actualment a les escoles i
als centres de secundària és un «model» que no va sorgir de
cop i volta, abans d’aquest hi va haver diferents explicacions o
teories que van ser discutides, fins que al segle XVII, a partir de
dades experimentals i quantitatives, es van establir les bases
del que actualment entenem per «cicle de l’aigua».
A l’escola, sigui a través del llibre de text o del discurs a
l’aula, tenim tendència a ensenyar la ciència com si fos l’estudi
directe de la natura, en lloc de l’estudi del que les persones han
pensat i han dit sobre ella. Afirmacions del tipus «l’evaporació
és un canvi d’estat, la quantitat d’aigua es conserva», no donen
gens la idea de la intervenció humana, dels debats o les controvèrsies
que han tingut lloc per arribar a qualsevol formulació
acceptada. Humanitzar l’ensenyament de les ciències, saber que
la ciència avança a partir del treball de persones concretes, pot
ser important per aconseguir que els nois i les noies es facin una
El cicle de l’aigua pot ser un bon
exemple de model científic al qual
s’ha arribat després d’una llarga
història, on la participació de les
idees de persones concretes han
estat fonamentals
representació més
real del que és la
ciència, i desenvolupar
així una
consciència més
elevada de la seva
pròpia implicació.
Presentació de l’experiència
Tenint en compte les idees anteriors, ens vàrem plantejar
treballar el cicle de l’aigua amb alumnes de primer d’ESO 1 seguint
l’estructura següent:
Es parteix de l’observació de l’entorn natural, aquest
constitueix un sistema físic on es donen un conjunt de fenòmens
relacionats amb l’aigua que plantegen una sèrie de preguntes
del tipus: «per què surt aigua d’una font natural? per
què els pagesos diuen que cada vegada els rius porten menys
aigua? per què els rius porten aigua malgrat que faci dies que
no plou?…».
Per començar-ne a buscar l’explicació i a construir el
model, s’identifiquen els diferents components d’aquest
sistema:
. Els components espacials del sistema, és a dir, les localitzacions
o els magatzems d’aigua a la natura (atmosfera,
oceans, glaceres...) i els diferents estats físics en què la
trobem.
. Els components dinàmics del sistema, és a dir, els fluxos o
els processos que s’estableixen quan l’aigua canvia d’estat o
de lloc (circulació superficial, subterrània, evaporació...).
Un cop identificats els magatzems i els fluxos, es passa a estudiar:
. El funcionament del sistema, és a dir, quines són les causes
dels diferents canvis i quines són les peculiaritats del model
cíclic de l’aigua.
44 | Guix Núm. 275. Juny 2001

Quadre 1. Relació de les activitats proposades.
MONOGRÀFIC
Ciències experimentals
C.M. NATURAL/ESO 1ER CICLE
Sistema físic.
Fets que volem explicar
«Ens plantegem un problema a partir d’una
pregunta que ja es feien els grecs».
Identifiquem els components
del sistema
«Els magatzems d’aigua a
la natura.
Localització i estat físic».
«Els fluxos d’aigua a la
natura.
Canvis d’estat i de lloc
de l’aigua».
«Representació gràfica
dels canvis».
«Ens fem nostre el problema
plantejant més preguntes».
L’apliquem a nous problemes.
La bassa de Capellades.
Activitats plantejades.
«Parlem del cicle de l’aigua»
Model «cicle de l’aigua».
Identifiquem el funcionament
del sistema
«Per què se’n diu cicle?
L’aigua es conserva».
«Causes dels canvis».
«Molts cicles dins el
cicle».
Per acabar, es proposa:
. Fer l’aplicació del model, és a dir, utilitzar el model per representar
algunes situacions reals similars a les que s’han
plantejat inicialment.
Considerant que en el procés de construcció del model és
molt important el llenguatge gràfic, es reflexionarà sobre l’ús
de les fletxes com a indicadores de canvis.
Al quadre 1 es pot veure la distribució de les activitats
proposades.
Parlem del cicle de l’aigua
De totes les activitats realitzades, comentarem la que
hem anomenat «Parlem del cicle de l’aigua».
L’objectiu d’aquesta activitat era doble:
. Destacant la importància de l’experimentació en la construcció
dels models o de les teories, fer conscient l’alumnat
que han estat necessaris molts anys, moltes recerques,
moltes idees, moltes persones, per arribar a assolir un coneixement
com el que tenim ara.
. Afavorir que els nois i les noies parlin sobre fenòmens científics
prenent consciència de la dificultat d’explicar
«científicament».
A partir de la problemàtica plantejada en l’activitat inicial, on
es presentava la dificultat que tenien els grecs per explicar l’origen
de les grans quantitats d’aigua subterrània que tenien en
45 | Guix Núm. 275. Juny 2001

MONOGRÀFIC
Ciències experimentals
C.M. NATURAL/ESO 1ER CICLE
Quadre 2. «Parlem del cicle de l’aigua»
QUIN PROBLEMA ES PLANTEJAVA?
Plató (439-347 aC)
Com retorna l’aigua del mar als continents?
COM L'EXPLICAVA
Pensava que a l’interior de la Terra hi ha una immensa cova plena d’aigua en
moviment continu, de la qual sortien els rius i on tots els rius retornaven. L’aigua
de l’oceà arribaria fins a l’interior d’aquesta cova.
Aristòtil (384-347 aC)
Com es forma l’aigua subterrània?
Sèneca (3aC-65 dC)
Com perd l’aigua del mar la seva salinitat en el
camí cap a les fonts?
Athanesius Kircher
(1602-1680)
Com pot pujar l’aigua des del nivell del mar fins
a les muntanyes?
Segons Aristòtil, les aigües subterrànies provenien de:
. Aigua de pluja que s’infiltrava en el subsòl.
. Aigua que anava del mar a les grans coves.
. Aigua procedent de la condensació del vapor d’aigua a l’interior de la Terra.
En el seu llibre Naturales quaestiones considera que l’aigua del mar torna per
camins amagats al continent i que és filtrada mentre va transcorrent, d’aquesta
manera va perdent la salinitat.
Quan es va experimentar que la sal no es podia separar de l’aigua per filtració, es
va pensar en la Terra com en un alambí on el foc central faria evaporar l’aigua i
la sal quedaria al fons.
En el seu llibre Mundus subterraneus explica aquest comportament antinatural
de l’aigua amb una sèrie d’aparells que li permeten aconseguir aquest efecte, i
opina que no hi ha raons per creure que a la natura no es donin condicions semblants
a les que exemplifica en les seves màquines.
Pierre Perrault
(1608-1680)
Són les aigües de la pluja suficients per fer brollar
les fonts i alimentar els rius tot l’any?
Perrault va quantificar l’aigua que es precipitava a la conca del Sena i l’aigua que
abocava el riu a la seva desembocadura. El resultat va ser que la quantitat d’aigua
precipitada era sis vegades més gran que la que circulava pel riu.
46 | Guix Núm. 275. Juny 2001

MONOGRÀFIC
Ciències experimentals
C.M. NATURAL/ESO 1ER CICLE
el seu subsòl, o l’origen de l’aigua de les fonts, es va proposar
a l’alumnat conèixer quines preguntes i quines explicacions o
respostes es donaven en diferents moments històrics sobre la
circulació de l’aigua a la natura.
Per fer això, es va dividir la classe en grups de dos o tres
alumnes, a cada grup se li va donar un text on s’explicava com
un determinat científic, en un moment històric concret, es
plantejava una pregunta sobre la circulació de l’aigua a la natura
i com la contestava.
Els nois i noies havien de:
. A nivell individual:
- Llegir el text.
. A nivell de grup:
- Fer-ne un resum.
- A partir de la lectura, formular la pregunta que es feia el
científic.
- Preparar l’exposició oral sobre el tema treballat.
- Presentar-lo a la resta de la classe, usant els recursos necessaris,
les idees del seu científic.
En el quadre 2 es presenten els científics escollits i el contingut
de la seva problemàtica. La pregunta que apareix al costat
de cada científic no es va escriure al text que es va donar a
l’alumnat, ja que es volia que les noies i els nois la deduïssin a
partir de la lectura.
Tot i que es podria pensar que no té gaire sentit estudiar
idees o explicacions que ara sabem que no són científicament
correctes, l’activitat ha resultat interessant per tres motius:
. Permet que les alumnes i els alumnes coneguin quines han
estat les idees anteriors a partir de les quals s’ha arribat al
model actual de cicle. Acosta l’alumnat a la nostra història
científica mostrant la ciència com una interpretació del món
que va canviant.
. Planteja una situació comunicativa on l’alumnat ha d’explicar
i fer entendre als companys i companyes informacions o
explicacions científiques diferents, d’aquesta manera es
dóna importància a la comunicació de les idees en les discussions
científiques.
. Afavoreix l’expressió de les pròpies idees, atès que s’ha observat
que quan els alumnes i les alumnes volen explicar
idees de les altres persones, les modifiquen incorporant-hi
els seus punts de vista.
I per acabar
Hem de confessar que quan va sortir per primera vegada
a classe l’expressió «cicle de l’aigua» es va sentir una veu anònima
que deia: «Quin rotllo!». Malgrat això, el procés de l’activitat
i el resultat final han estat força gratificants, tant per
part dels nois i noies, que en la valoració de final de curs van
considerar que havia estat un dels temes que més els havia interessat,
com per part nostra.
El que més ens ha sorprès, ha estat veure com un tema
que havíem treballat a l’aula tantes vegades es pot plantejar
de manera que permeti comunicar als alumnes i a les alumnes
47 | Guix Núm. 275. Juny 2001

MONOGRÀFIC
Ciències experimentals
C.M. NATURAL/ESO 1ER CICLE
una idea de ciència lligada a l’activitat humana, que va elaborant
o construint explicacions científiques o models que
van canviant.
En definitiva, parlant sobre el cicle de l’aigua hem intentat
que els nostres alumnes i les nostre alumnes s’iniciïn en les
maneres peculiars que té la ciència de veure el món, de parlarne
i d’interpretar-lo.
Referències bibliogràfiques
BACH, J.; BRUSI, D. (1990): «El cicle de l’aigua». Perspectiva Escolar,
núm. 150, p. 8-19.
BACH, J. i altres (1996): Ciències experimentals. 1r. Baula.
MÁRQUEZ, C. (2000): «El ciclo del agua. Actividades alternativas.
Uso de los recursos naturales». Guia Praxis para el profesorado.
Ciencias de la Naruraleza. ESO.
SUTTON, C. (1997): «Ideas sobre la ciencia e ideas sobre el lenguaje».
Alambique, núm. 12, p. 8-33.
HEM PARLAT DE:
. Mètode científic.
. Fenòmens naturals.
. Transversalitat.
Conxita Márquez, Montserrat Roca
IES Pla de les Moreres. Vilanova del Camí
Conxita.Marquez@uab.es
48 | Guix Núm. 275. Juny 2001