Indagació+a+l'aula

Resultat de les experiències desenvolupades per els participants al grup de treball, a partir de la lectura de documents específics i orientacions d'experts.

**Àrea: Microbiologia (cicles biogeoquímics)**
En Pere està molt il.lusionat perquè en el seu aniversari li han regalat una peixera amb dos espècimens de //Carassius auratus//, una varietat molt comuna de peixos d'aigua freda. Un d'ells és de color negre amb uns ulls boteruts i unes aletes grans i ondulades com les ales d'una papallona. Li han dit que també s'anomena peix "moro" o "telescopi". L'altre, en canvi, és d'un color ataronjat molt viu amb una mena de bosses sota els ulls que semblen plenes d'aire, és l' ulls de bombolla". A més, li han posat unes plantetes molt boniques que pujen des del fons de la peixera fins la superfície. L'han advertit però, que de moment no hi posi cap més peix, doncs primer caldrà esperar que "l'aigua de la peixera maduri". Tot el cap de setmana se l'ha passat contemplant els seus dos peixets... està realment entusiasmat. Però en Pere li sembla que sols s'avorreixen i decideix que el millor és posar-lis companyia. "//Que l'aigua maduri.......quina bajanada!!!, ni que parlessim d'una fruita" -// pensa el noi. Així que, el dilluns de bon matí, agafa tots els seus estalvis i es compra quatre peixets més de la mateixa espècie, dos "moros" i dos "ulls de bombolla". //"Ara sí que estaran bé"-// i somriu, satisfet de la seva pensada. Però el dissabte, s'adona que alguna cosa no va bé: els peixos tenen un comportament estrany i estan perdent el color. Esverat torna a la botiga però ja han baixat la persiana. El diumenge dos dels peixos ja estan morts. Què està passant? (Pista: Cicle del Nitrogen)

__Solució__: Els excrements dels peixos, orina, restes de menjar i altres van produint amoníac. Aquest amoníac es converteix en nitrit gràcies als bacteris dels gènere //Nitrosomones//. Posteriorment, els nitrits s'oxiden a nitrats per l'acció dels bacteris del gènere //Nitrobacter.// Aquests nitrats són utilitzats per les plantes de l'aquari, tancant-se el cicle. Òbviament, aquest procés requereix un temps perquè es pugui dur a terme ja que cal la presència d'un mínim de colònies bacterianes; és a dir, cal deixar que "l'aigua maduri" per tal de que puguin proliferar. Quan en Pere ha posat els quatre peixos nous s'ha produït un excés d'amoníac que no ha pogut ser oxidat pels pocs bacteris que hi havia en aquell moment, fet que ha provocat el fatal desenllaç.

**Àrea: Fisiologia vegetal (nutrició en les plantes)**
Preparem diversos tractaments, cadascun d'ells és una planta herbàcea en cultiu hidropònic, amb l'arrel dins un tub amb líquid. En els diversos tractaments posem aiguo i/o oli, per saber coses sobre la nutrició de les plantes i l'absorció d'aigua per part de la punta de l'arrel (l'àpex). Volem confirmar/descartar diverses hipòtesis, que tens a la llista següent. Per saber-ho, mesurem la supervivència de les plantes a cadascun dels tractaments. Digues, per a cadascuna de les hipòtesis, quins dels tractaments que se't presenten hauries de comparar.


 * 1) la planta necessita aigua per sobreviure
 * 2) l'àpex absorbeix aigua
 * 3) l'oli és tòxic per a la planta
 * 4) l'oli és tòxic si té contacte amb l'àpex.

Tractaments que pots usar:


 * 1) Tota l'arrel amb aigua
 * 2) Només l'àpex amb aigua, i la resta de l'arrel sense res.
 * 3) L'àpex amb aigua i la resta de l'arrel amb oli.
 * 4) Tota l'arrel amb oli.
 * 5) L'arrel sencera sense aigua ni oli.
 * 6) L'àpex amb oli i la resta de l'arrel sense res.

Solucions:
 * 1) la planta necessita aigua per sobreviure: tractaments 1 i 5.
 * 2) l'àpex absorbeix aigua: tractaments 1, 5 i 2.
 * 3) l'oli és tòxic per a la planta: tractaments 2 i 3.
 * 4) l'oli és tòxic si té contacte amb l'àpex: tractaments 1,5 i 4.

**Àrea: Fisiologia vegetal (nutrició en les plantes)**
Respon veritable o fals. En un experiment es fan dos tractaments posant dues plantes cadascuna dins d'un recipient de vidre tancat i mesurant la quantitat de diòxid de carboni i oxigen al llarg del temps. El tractament A consisteix en una planta que tapem perquè no hi arribi llum. El tractament B consisteix en una planta que no hem tapat, i per tant, quan és de dia, hi arriba la llum.

1) En tots dos tractaments, disminuirà la quantitat d'oxigen 2) L'oxigen disminuirà en el tractament A, però augmentarà en el B 3) L'oxigen augmentarà en el A, però disminuirà en el B 4) En tots dos tractaments, augmentarà la quantitat d'oxigen 5) Les diferències es veuran durant el dia. De nit, a les fosques, no hi haurà diferència 6) Que la respiració en les plantes no consumeix oxigen 7) Que les plantes consumeixen oxigen en respirar, però que quan fan la fotosíntesi generen oxigen 8) Que les plantes respiren encara que sigui de dia 9) Que les plantes fan la fotosíntesi encara que no tinguin llum
 * Què passarà:**
 * Què pot voler demostrar l'experiment (sigui o no sigui cert)**

Solucions:
 * F
 * V
 * F
 * F
 * V
 * V
 * V
 * F
 * F

**Àrea: Model atòmic**
L'experiment de Rutherford, anomenat també com l'experiment de Geiger-Marsden o l'experiment de la làmina d'or, va ser realitzat per Hans Geiger i Ernest Marsden, sota la direcció d'Ernest Rutherford en els laboratoris de Física de la Universitat de Manchester l'any 1909 i donat a conèixer el 1911. Els resultats obtinguts i el posterior anàlisis van tenir com a conseqüència la rectificació d'un model nuclear per a l'àtom vigent fins aquell moment, el model de Thomson.L'experiment va consistir en "bombardejar" amb partícules alfa (consistents en dos protons i dos neutrons, per tant amb càrrega positva) una làmina fina de metall, i observar com les es veía afectada la trajectòria d'aquests raigs. El model de Thompson afirmava que al nucli dels àtoms tant la càrrega postitiva (els protons encara que llavors no es coneixia la seva existencia) i els electrons es trobaven distribuits uniformement. La càrrega positiva i els electrons de l'àtom es trobaven dispersos de forma homogènia en tot el volum de l'àtom. Com que les partícules alfa posseeixen una gran massa (8 000 vegades major que la de l'electró) i una gran velocitat (uns 20 000 km/s), les forces elèctriques serien molt dèbils i insuficients per desviar les partícules alfa. A més, per travessar la làmina de metall, aquestes partícules es trobarien amb molts àtoms, que anirien compensant les desviacions cap a diferents direccions. Per tant, segons el model de Thomson no calia esperar massa dispersió.

Si el model de de Thompson fos correcte, amb aquest experiment s’hauria observat que: a) Les partícules alfa rebotaven sempre en xocar amb la làmina metàl·lica b) Les partícules alfa travessaven la làmina d’or sense desviar-se gens o desviant-se molt poc. c) Les partícules alfa travessaven la làmina d’or desviant-se sempre d) Les partícules alfa travessaven la làmina gairebé sempre sense desviar-se i a vegades desviant la seva trajectòria o fins i tot rebotant.

**Àrea: Digestió i nutrició**
El procés de la digestió s'inicia a la boca on es produeix, entre altres, el trencament del midó per l'acció d'un enzim, l'amilasa, present a la saliva. L'amilasa actua hidrolitzant el midó (glúcid complex) i convertint-lo en glucosa (glúcid senzill). Per tal de demostrar aquest procés, es dissenya un experiment on s'utilitzen:
 * Midó
 * Aigua
 * Lugol : detecta la presència de midó
 * Reactiu de Fehling: detecta la presència de glucosa

Procediment:
 * 1) Preparem una solució de midó amb aigua i la repartim en alíquotes del mateix volum en quatre tubs: 1, 1', 2 i 2'.
 * 2) En els tubs 1 i 2 afegim, a més, una mica de saliva fresca. Els tubs 1' i 2' els deixen només amb la solució de midó.
 * 3) Deixem reposar els quatre tubs 15 minuts.
 * 4) Seguidament, afegim als tubs 1 i 1' unes gotes de lugol i en els tubs 2' i 2' unes gotes de reactiu de Fehling.

Quina de les següents opcions s'ajusta als resultats esperats? a) 1 (lugol +), 1' (lugol -), 2 (glucosa +), 2' (glucosa -) b) 1 (lugol -), 1' (lugol +), 2 (glucosa -), 2' (glucosa -) c) 1 (lugol -), 1' (lugol +), 2 (glucosa +), 2' (glucosa -) d) 1 (lugol -), 1' (lugol +), 2 (glucosa -), 2' (glucosa +)

__Solució__: c)

Els resultats obtinguts i el posterior anàlisis van tenir com a conseqüència la rectificació d'un model nuclear per a l'[|àtom] vigent fins aquell moment, el [|model de Thomson]. L'experiment va consistir en "bombardejar" amb [|partícules alfa] (consistents en dos protons i dos neutrons, per tant amb càrrega positva) una làmina fina de metall, i observar com les es veía afectada la trajectòria d'aquests raigs. El model de Thompson afirmava que al nucli dels àtoms tant la càrrega postitiva (els protons encara que llavors no es coneixia la seva existencia) i els electrons es trobaven distribuits uniformement. La càrrega positiva i els [|electrons] de l'[|àtom] es trobaven dispersos de forma homogènia en tot el volum de l'àtom. Com que les partícules alfa posseeixen una gran massa (8 000 vegades major que la de l'electró) i una gran velocitat (uns 20 000 km/s), les forces elèctriques serien molt dèbils i insuficients per desviar les partícules alfa. A més, per travessar la làmina de metall, aquestes partícules es trobarien amb molts àtoms, que anirien compensant les desviacions cap a diferents direccions. Per tant, segons el model de Thomson no calia esperar massa dispersió.

Si el model de de Thompson fos correcte, amb aquest experiment s’hauria observat que: a) Les partícules alfa rebotaven sempre en xocar amb la làmina metàl·lica b) Les partícules alfa travessaven la làmina d’or sense desviar-se gens o desviant-se molt poc. c) Les partícules alfa travessaven la làmina d’or desviant-se sempre <span style="display: block; height: 1px; left: -40px; margin-left: 71.55pt; overflow: hidden; position: absolute; text-indent: -18pt; top: 1413px; width: 1px;"><span style="font-family: 'Calibri','sans-serif'; font-size: 11pt;">d) Les partícules alfa travessaven la làmina gairebé sempre sense desviar-se i a vegades desviant la seva trajectòria o fins i tot rebotant.