Musée Curie, París

Si ets dels que t’agrada la Ciència, París és un destí molt interessant. Per exemple, la Tour Eiffel és plena dels noms de personatges il•lustres de França: matemàtics, filòsofs, topògrafs, físics, químics... També hi ha diversos carrers que porten els noms de científics amb aportacions importants.

Carrer dedicat a un físic i químic conegut pels alumnes de 3r d’ESO.

Amics i guies ens van recomanar els diferents museus de la ciència que hi ha a la ciutat: la Cité des Sciences et de l'Industrie (ple d’activitats interactives i d’exposicions, com la de microbiota intestinal, fins el 4/8/19, i les de física, concretament la d’astronomia i la de l’evolució d’aquesta branca de la ciència: clàssica, relativista i quàntica); el Palais de la Decouverte (amb demostracions pràctiques de química i exposicions com la de la presència de verí als éssers vius); i el Musée des Arts et Métiers (a aquest no hi vam poder anar, però sembla ser que més enfocat a la part tècnica i de maquinària, amb part del material que va fer servir Lavoisier per a desenvolupar els seus experiments).

Rue Pierre et Marie Curie, on trobareu el Musée Curie.

Vam anar als dos primers museus recomanats, però també un matí ens vam escapar a veure’n un altre, molt més petit i acollidor: el Museu Curie. Situat a prop del Panteó, al carrer Pierre i Marie Curie, consisteix en un sala on hi ha plafons informatius distribuits en 4 temes: A) la família amb 5 premis Nobel; B) el radi, entre el mite i la realitat; C) el laboratori Curie, entre la Física i la Química; D) la Fundació Curie per al tractament del càncer.

Plafó introductori per situar el visitant on es troba. Marie Curie va ser la directora del Laboratori Curie al Institut del Radi, construit el 1914 per allotjar els estudis i les aplicacions de la radiació en el tractament del càncer, fins el 1934.

D’una banda podem veure ressenyes biogràfiques de la família: el matrimoni Curie, format per Pierre Curie i Marie Curie-Sklodowska; i la seva filla Irène i el seu marit, Frédéric Joliot. Entre tots van aconseguir 5 premis Nobel, pels seus descobriments científics, entre ells, els elements radi i poloni, i la radiació articial. Suposo que a tothom li sona el nom de Marie Curie i el relaciona amb la ciència, i en concret amb la radiació, per a més informació, podeu donar un cop d'ull a la xarxa.

També es poden veure plafons que fan referència a la fascinació que l’element radi va produir entre la població, atribuint-li propietats miraculoses i present en productes de bellesa i alimentació!

Crema amb radi, el millor per a resaltar la bellesa.

Al llarg de la sala d’exposicions hi ha diferents plafons sobre les investigacions desenvolupades i les seves aplicacions per al tractament del càncer. Després hi ha 2 sales que es poden mirar des de la porta: el laboratori amb part del material que es feia servir i el despatx amb els mobles tal i com estaven quan Marie Curie va dirigir aquest centre d’investigació.

El despatx, actualment, i amb la seva directora Marie Curie, fa uns anys.

Visió parcial del laboratori.

Tots els plafons estan en francès, i la majoria en anglès. Hi ha un munt de petites informacions de l’estil “Sabies que...?”.

Una de les històries que s’explica és la del gram de Radi americà. Al juny de 1921, Marie Curie acompanyada de les seves dues filles, Irène i Eve, van viatjar als Estats Units, on van ser rebudes com a heroïnes. El punt culminant d’aquest viatge va ser l’entrega, per part del president d’Estats Units, d’1 gram de radi, aconseguit per subscripció popular entre dones americanes.

Embalatge del (primer) gram de radi americà.

El gram va ser usat per diversos experiments al Laboratori Curie i per tractar malalts a la Fundació Curie. El 1934, Marie Curie va signar un testament segons el qual donava el que quedava del gram de radi a la Universitat de París amb la condició que la seva filla Irène el pogués utilitzar durant les seves investigacions. Quan el 1929 va visitar de nou els Estats Units i un altre gram de radi li va ser entregat, Marie Curie el va donar a la Universitat de Varsòvia per a la investigació.

Finalment hi ha un petit jardí, que sembla servia de descans per als científics que hi treballaven.

Part del jardí a la sortida del Museu (foto del blog soundlandscapes.wordpress.com).

Les dues persones del museu que ens van atendre van ser molt amables, indicant-nos els altres museus de ciència de la ciutat i explicant-nos com funcionava el museu, tot en un perfecte castellà. Vam comprar un llibre de la taula periòdica en francés, per tal de millorar el nostre nivell d’aquesta llengua! Visita molt recomanable.

Taula PeriòBRICa / Periòdica 2019

El 2019 celebrem el 150è aniversari de la primera Taula Periòdica, ideada, entre d'altres, pel químic rus Dimitri Mendeleiev. Durant 4 dies, els alumnes i professors de 3r hem estat treballant en l'elaboració de la nostra pròpia Taula Periòdica (la Taula PeriòBRICa, 4a edició ja) on cada alumne treballava un bric amb l'element que havia escollit (o que li havia tocat) i les seves característiques i aplicacions d'aquest element. L'últim dia l'hem dedicat a explicar tot el que hem après a la nostra Fira dels Elements.

En aquest projecte hem desenvolupat diverses activitats sobre aquest diccionari de la matèria on es descriuen les característiques dels 118 elements coneguts i que ens ajuden a entendre una mica més el món que ens envolta. Aquest és el díptic informatiu per alumnes i professors sobre el Projecte.

Descarregat AQUÍ el díptic de la Fira dels Elements de la Taula PeriòBRICa 2019.

I aquí en teniu un resum de les diferents activitats realitzades.

Gràcies a tos els alumnes que us hi heu implicat i també a tot el professorat que ha ajudat a que aquest projecte fos possible i tirés endavant. Aquí teniu el resultat final, amb algunes absències, algun element rescatat de cursos passats, algun que altre color equivocat, un munt de dedicació i moltes estones de cooperació, en definitiva, la nostra Taula PeriòBRICa!

Aquest projecte ha estat possible gràcies a la colaboració de tot el professorat de 3r d'ESO de l'Institut Marta Mata: Marga Romartínez, Conchi Espada, Mercè Costa, Mari Fernández, Esther Sánchez, Esther Vila, Anna Garcia, Esther Bendala, Berta Noguer, Glòria Reyner, Laura Amo, Marta Gamundí i potser algú més que em descuido (perdó!). Un plaer treballar amb vosaltres!

Teoria atòmica: homenatge a l'experiment de Rutherford

La teoria atòmica és un dels meus temes preferits. Pensar que al segle V aC el filòsof Demòcrit (i sembla que també el seu mestre Leucip) ja es va preguntar de què estaven fetes les coses i el fet que hi donés resposta, sense evidències científiques ni experiments, és clar, plantejant la paraula àtoms ("indivisible" en grec), ho trobo senzillament espectacular. Altres teories de l'època sembla que són les que van triomfar, com la d'Aristòtil, que va parlar dels 4 elements, terra, aire, aigua i foc, que combinats en diferents proporcions donaven forma a tot el nostre món material.

Pel que tinc entès, fins el 1808 quan John Dalton va elaborar la seva teoria atòmica, no es va recuperar la idea dels àtoms que proposà Demòcrit. És a dir que durant 2300 anys es va creure en la combinació dels 4 elements (més l'éter) per entendre el món. Dalton va elaborar uns postulats que venien a dir que la matèria és formada per unes partícules discretes, diminutes i indivisibles, els àtoms; que hi ha diferents tipus d'àtoms; que en les reaccions químiques els àtoms no s'alteren com a tals, si no que es combinen entre ells de diferents maneres; i que els àtoms sempre es combinen entre ells en la mateixa proporció per formar compostos químics.

Els símbols dels elements de Dalton (font: commons.wikimedia.org)

A partir de la teoria de Dalton, tot va anar molt més ràpid: la següent teoria atòmica ja només va trigar en arribar uns 90 anys, quan cap al 1904 J. J. Thomson, amb el descobriment de l'electró, va fer que la suposada indivisibilitat de l'àtom no fos tal, i plantegés el seu model de "púding de panses" (actualitzat amb els meus alumnes com a model "Chips Ahoy" (c)), segons el qual l'àtom és com una galeta compacta que té una càrrega positiva i, incrustades, té unes petites partícules de xocolata: els electrons.

Pocs anys després, cap al 1911 un alumne de Thomson, Ernest Rutherford, va proposar un nou model atòmic on clarament els àtoms estaven formats per partícules més petites (protons, neutrons i electrons) i, a més, uns estàven al centre de l'àtom o nucli (protons i neutrons) i altres (electrons) estàven a l'escorça en òrbita al voltant del nucli. Rutherford va idear el seu famós experiment, que consistia en llançar partícules alfa (nuclis de l'element Heli) contra una capa molt fina d'or.

Reproducció de l'experiment de Rutherford (font: wikimedia commons)

Al llençar les partícules alfa contra la làmina d'or, es podria esperar que aquestes atravessessin la fina capa, o pel contrari no poguessin passar i rebotessin; els resultats del seu experiment foren sorprenents, ja que hi va haver partícules alfa que van passar "a través" dels àtoms d'or de la fina capa; d'altres que van rebotar; i finalment, altres que van atravessar la capa però desviant-se de la seva trajectòria inicial. Podem deduir com és l'àtom per dins amb aquests experiments? Rutherford ho va tenir clar, i va proposar un model atòmic on hi havia un nucli format per protons i neutrons, on les partícules alfa rebotaven o es desviaven; una capa externa d'electrons (l'escorça); i una part central, entre el nucli i l'escorça on no hi ha via ABSOLUTAMENT RES (buit) i que era per on passaven les partícules alfa sense desviar-se.

Explicació de les trajectòries de les partícules alfa després de ser llançades contra la làmina d'or (Font: tap.iop.org/atoms/rutherford/index.html)

La pràctica que s'ha pensat per fer a 3r d'ESO per reproduir l'experiment de Rutherford consisteix en disposar de caniques (que faran de partícules alfa); peces de Lego (que formaran una estructura amb forats que s'amagarà); i un disc de vinil que taparà l'estructura de Lego i que deixarà passar les caniques llençades permetent veure per quin lloc surten. La pràctica consisteix en llençar 100 vegades les caniques contra l'estructura de Lego i anar anotant si les caniques a) continuen en línia recta; b) es desvien; c) reboten. A patir de l'observació de les trajectòries de sortida i la freqüència de les 3 resultats a, b i c, els alumnes poden deduir quina structura de Lego tenien amagada.

Finalment, el vinil s'aixeca per comprovar si s'ha encertat en la predicció de la forma de Lego amagada. Una pràctica que consisteix a llençar caniques contra Lego i que porta associat un repte de descobriment: en teoria no pot fallar!

VídeoMAT2019 Quantes caniques cabrien a l'aula?

Un altre any que ens hem presentat al concurs de preguntes matemàtiques VídeoMAT2019. Es tracta de construir un vídeo de màxim 3 minuts on es contesta una pregunta matemàtica a partir de càlculs, un experiment o demostració o de tot plegat, mentre tingui un rigor científic.

Enguany ho hem fet amb un sol vídeo elaborat per alguns alumnes voluntaris de 3r que diguem que "els hi va la marxa": l'Emma, el Carlos i el Hongwei. Han treballat de valent durant el poc temps que els he donat per fer el vídeo. Hem partit d'una pregunta plantejada pel profe, però els càlculs, gravació, edició, etc... és "culpa" seva.

Aquí el teniu; si us agrada, feu un "like", que hi ha premi al vídeo més votat.

VídeoMAT2019 Quantes caniques cabrien a l'aula?

Gràcies, alumnes, per la vostra implicació!

Física i/o Química? Model estàndard a l'IFAE

Aquest curs hem tingut sort al sorteig de l'Escolab on molts centres d'investigació d'arreu de Catalunya ofereixen tallers, visites i activitats a les escoles i instituts. Sense saber molt bé de què tractarien ni la visita ni els continguts, ens va tocar l'activitat organitzada per l'Institut de Física d'Altes Energies, IFAE, a la Universitat Autònoma de Bellaterra, i cap allà hem anat amb els nostres alumnes de 4t de Física i Química i de Ciències Aplicades.

Prèviament, i per iniciativa del centre de recursos pedagògics CESIRE, hem tingut diferents trobades entre el professorat d'alguns dels instituts i els professionals que treballen a l'IFAE, per conèixer el contingut de la visita i elaborar algunes activitats i així aprofitar més la visita i donar-li més sentit, abans, durant i després.

Dimarts 26 de febrer de 2019 vam quedar amb els alumnes a l'estació de rodalies Renfe de Montmeló per anar a Cerdanyola-Universitat, un trajecte d'uns 13 minuts (sortida 8:26, arribada 8:39). Un cop a la UAB, vam agafar un bus i abans de les 9.00 ja érem a la seu de l'IFAE. L'encarregat de comunicació del mateix IFAE, en Sebastián Grinschpun, que ja el coneixíem de les trobades per preparar els materials didàctics, és el que ens va rebre i ens va fer una xerrada introductòria molt interessant sobre qui hi treballa i què es fa a l'IFAE, juntament amb el plantejament d'algunes de les preguntes que els científics intenten respondre.

Un cop acabada l'activitat vam esmorzar i després ens vam dirigir a la sala on se'ns plantejarien uns reptes relacionats amb el model estàndard de física de partícules.

No recordo que a l'institut o a la facultat, quan jo era estudiant, m'expliquessin aquest model. Actualment, a 3r i 4t d'ESO, parlem d'àtoms i de quines peces els formen (les partícules més petites: electrons, protons i neutrons) i que combinacions d'aquestes, donen lloc als 118 elements de la Taula Periòdica. Però hem d'anar més enllà i saber que el model estàndard ens diu que aquestes partícules "més petites" estan compostes per d'altres "encara més petites": quarks, bossons, etc...

Els reptes proposats consistien a contestar una sèrie de preguntes i esbrinar quines són les regles que permeten construir les diferents partícules i com interactuen entre elles. Ens vam posar en 3 grups, cadascun amb un repte diferent: el de la massa, el de la càrrega i el de la Taula Periòdica.

Les peces de Lego representen la "sopa" primigènia instants després del Big Bang. Un cop resolts aquests reptes, després d'una hora de muntar i desmuntar les diferents "construccions" demanades a partir de les instruccions dels reptes, els portaveus dels grups van sortir a exposar les seves conclusions. Vam comptar amb l'ajut del Dr. Pere Masjuan, que a part de transmetre'ns la seva passió per la Física, va ser capaç de fer les preguntes adequades per a que les resolucions dels reptes tiressin endavant. Aquí podem veure alguns dels valents i valentes, just abans de ser felicitats per en Sebastián i en Pere, per les seves brillants conclusions.

Finalment vam poder acabar la jornada visitant el Taller d'Enginyeria, on es fabriquen algunes peces per telescopis i altres encàrrecs. Vam poder veure la sala grisa i la sala blanca, entre d'altres instal·lacions. La Laia Cardiel va ser la encarregada de mostrar-nos aquesta part de l'IFAE.

La visita ha estat molt ben valorada a posteriori per l'alumnat i professorat. Intentarem repetir el curs vinent amb les noves generacions. Finalment només donar les gràcies al Sebastián, el Pere i la Laia per la seva acollida i el seu entusiasme per la ciència i per la seva feina!