La Materia y sus Interacciones
Una de las preguntas que siempre hemos tratado de responder es: ¿de qué estamos hechos?, ¿de qué se compone la materia? Supongamos que tomamos un trozo de materia, un trozo de madera, por ejemplo. Si lo partimos, conseguiremos dos o más trozos o componentes. Ahora bien, ¿es esta la estructura fundamental de la materia? Seguramente no, pues es factible descomponer cada trozo por sí mismo.
Hoy sabemos que la materia es un conglomerado de partículas, lo cual es también conocido como modelo corpuscular de la materia. En este sentido, uno de los desafíos de la física actual es encontrar los ladrillos fundamentales que componen la naturaleza. En nuestra vida diaria, la materia se presenta en distintas formas o estados; estos son los que conocemos como estados de la materia. Cada estado está caracterizado por un ordenamiento especial de las partículas que lo componen.
Así, en la naturaleza, la materia se encuentra en uno de estos tres estados: sólido, líquidoy gaseoso, a partir de las características macroscópicas de cada estado de la materia, ¿podríamos inferir sus características microscópicas? Por lo general, frente a preguntas de este tipo los científicos tienden a construir modelos, y a partir de ellos intentan explicar la realidad. Un modelo es una idealización o aproximación a lo que realmente sucede; es un conjunto de supuestos lo más simple posible, que estén de acuerdo con lo que observamos en el objeto sometido a estudio, tal y como lo realizamos durante el curso de Ciencias Naturales.
Formas de trabajar dentro del aula.
Los gases
Para entender el ordenamiento de las partículas en cada estado de la materia, procederemos a construir un trabajo en equipo, supondremos que las partículas en un material se comportan como niños jugando durante el recreo en la escuela.
Iiniciando la actividad estaremos en el patio y donde podemos observar el juego de nuestros compañeros en cada lugar de este. Supongamos que un grupo de nuestros alumnos se encuentran jugando al “atraparse”. Seria momento de generar estas preguntas: ¿Cuál es el comportamiento de este grupo de niños? Lo que observamos es que cada niño corre azarosamente por el patio; es más, rara vez se tocan.
Si pusiéramos a los niños en una habitación, veríamos que estos tienden a correr por todo el espacio disponible, razón por la cual la forma del grupo está definida tan solo por las paredes del lugar que los contiene (la habitación).
En efecto, son estas las características que observamos en un gas, podemos observar cuando alguien fuma y ellos verán que el humo no adopta una forma particular. Sin embargo, si pides que echen el humo dentro de una botella, este ocupará todo el volumen disponible en el recipiente. En un gas, las interacciones entre partículas son muy limitadas, y en algunos casos estas se pueden considerar como cuerpos libres; es decir, sin ser sometidas a ningún tipo de interacción.
Los líquidos
Supongamos ahora que tomamos al grupo de niños y los hacemos jugar a la rueda. ¿Qué observamos? Cuando los niños juegan a la rueda sus movimientos individuales ya no son tan erráticos, pues las interacciones entre niños son más fuertes (de hecho, están tomados de la mano). Sin embargo, no se encuentran del todo ligados unos a otros, pues si existe un obstáculo la ronda se deforma de acuerdo con la forma de este.
De acuerdo con esto, podemos decir que la rueda de niños posee un comportamiento parecido al de los líquidos, pues un líquido posee un volumen definido, pero no así una forma definida. Esto se debe a que en el líquido, al igual que en la ronda, las interacciones entre partículas cobran importancia, pero no son lo suficientemente fuertes como para mantener al conglomerado completamente unido, en el juego de la rueda, cada niño interactúa con su compañero tomándole la mano como si el liquido formara un cause o camino donde esta va unida y corriendo.
Los sólidos
¿Qué sucede si ahora los niños se aprietan y comienzan a jugar abrazados? Dada esta situación (que el grupo se encuentra apretado), las interacciones entre los niños son mucho más fuertes. El grupo ya no se deforma frente a un obstáculo y ocupa un espacio definido. Este es el caso de los sólidos, los cuales se caracterizan porque las interacciones entre partículas son tan fuertes que prácticamente la distancia entre ellas se mantiene constante, esto trae como consecuencia que los sólidos conservan su volumen y forma.
Y no debemos olvidar del papel del docente como mediador del conocimiento y permitir que con estas actividades hagan predicciones, observen, experimenten y finalizando con conjeturas o formacion de hipótesis que esta pasara a manera de conocimiento y que este sea escencial para su vida cotidiana y enterder a la ciencias naturales como la principal manifestación y entendimiento de los cuerpos, las características físicas y los seres vivos de nuestro planeta.