La modelització d’una conca hidrogeològica a través d’activitats pràctiques

Abstract

La tesi Modelització d’una conca hidrogeològica a través de treballs pràctics té la finalitat d’analitzar la potencialitat d’un seguit d’activitats en què la teoria i la pràctica es treballen conjuntament en la modelització de components i processos de la dinàmica d’una conca hidrogeològica. Les activitats pràctiques, centrades en una maqueta dinàmica, estan relacionades entre elles i es combinen amb les posades en comú, ja sigui en petits grups o amb tots els participants. També s’estudien algunes limitacions que presenten les activitats i s’inclouen algunes propostes de millora. S’han definit tres objectius. El primer pretén relacionar les característiques del disseny de la maqueta amb els components i processos de la conca hidrogeològica que es modelitzen. El segon consisteix en identificar i analitzar les relacions que s’estableixen entre el món dels observables i el món de les idees durant la modelització del sistema conca i d’altres referents del món natural. Per acabar, el tercer es centra en detectar les potencialitats i les limitacions de les activitats pràctiques en la modelització d’una conca hidrogeològica, així com en fer propostes de millora. Per intentar assolir aquests objectius s’ha dut a terme una recerca qualitativa de tipus estudi de cas. S’ha fet el seguiment del desenvolupament de les activitats en dos grups de participants, alumnat de 2n de Batxillerat de l’Institut Manuel Blancafort de la Garriga de dos cursos consecutius (2009/10 i 2010/11) i una professora, que és la investigadora. L’assignatura on es van fer les activitats és Ciències de la Terra i del Medi Ambient. El curs 2009/10 el grup era d’onze alumnes, sent catorze el curs següent. L’anàlisi s’ha fet a partir de les transcripcions obtingudes de filmacions en vídeo i registres d’àudio dels dos cursos i s’ha complementat amb les transcripcions del grup de divuit alumnes del curs 2011/12, que no s’han analitzat en profunditat com les dels altres dos anys, però sí que han servit per aprofundir en alguns aspectes, i s’ha adjuntat una proposta feta per un alumne. Amb el primer objectiu es vol veure com es relaciona el disseny de la maqueta amb el referent del món natural que es modelitza i descriure com es representen els components i processos de la conca, i analitzar les conseqüències de les decisions del disseny original sobre aquesta representació. S’han inclòs també aportacions dels participants, tant de la professora com de l’alumnat, fruit de compartir reflexions, que han permès fer canvis estructurals i funcionals a les activitats. D’aquesta manera es produeix una millor comprensió del que es fa, promovent així una anàlisi més profunda sobre el que es vol representar i com es representa. Per fer l’anàlisi associada a l’objectiu 2 s’ha dissenyat un instrument en què s’han separat i a l’hora relacionat el món dels observables i el de les idees. L’instrument ha permès detectar quines converses són sobre l’anàlisi del disseny de la pràctica, quines es centren en la maqueta (o la pràctica) i les que estan relacionades amb altres observables. Els resultats han permès detectar quan es modelitza en relació a les aigües subterrànies des del punt de vista natural, quan des del punt de vista antropogènic, i quan es modelitza sobre l’evapotranspiració o la conca hidrogeològica com a sistema. En relació al tercer objectiu s’han descrit les potencialitats de les activitats en quant a la seva efectivitat segons Millar (2010), però també respecte a la superació de dificultats en relació a la conceptualització d’aspectes que la literatura demostra difícils d’assolir. També s’han indicat les limitacions que s’han trobat i s’han adjuntat algunes propostes de millora, que en alguns casos ja s’han dut a terme.

Modelling of a hydrogeological basin through practical activities is a doctoral research whose aim is to analyze the potentialities of a set of activities in which theory and practical work are studied together in the modelling of the components and processes of the hydrogeological basin dynamics. The work with a dynamic model is the centre of the activities, which are related among them and are combined with plenaries, in small groups as well as with all the participants. Limitations are also studied and some improvements are proposed. Three objectives have been defined. The first one aims to relate the model design characteristics with the hydrogeological basin components and processes that are modelled. The second one consists in identifying and analyzing the relationships between the domain of observables and the domain of ideas through the modelling of the basin system and of other natural world referents. The third focuses on detecting the potentialities and limitations of these practical activities in the hydrogeological basin modelling, as well as on proposing some improvements. To achieve the objectives, a qualitative case study research, based on two groups of second of Batxillerat students from Institut Manuel Blancafort de la Garriga in two consecutive school years (2009/10 and 2010/11). The subject where the activities have been implemented is Science of the Earth and the Environment. The participants were eleven students in 2009/10, fourteen the next course, and a teacher, who is also the researcher. The transcripts of the activities were obtained from video recordings and also from audio registers. They have been the basis of the analysis, and have been compared to the transcripts of another eighteen students of the 2011/12 school year. These ones have not been thoroughly analysed, but have been used to deepen in some aspects, and a student’s proposal has been included. The first objective aims to relate the design with the natural referent that is modelled, trying to detect how the basin components and processes are represented and to analyze the influences of the original design decisions in this representation. Some of the participants’ proposals have been included. Proposals achieved after sharing ideas have allowed to introduce structural and functional changes and to prepare what is going to be done, promoting a deeper analysis of what is intended to represent and how it is represented. To do the analysis associated to objective 2, an instrument has been designed that separates and also relates the domain of the observables and the domain of the ideas. The instrument has allowed to detect which conversations are centered on the design of the practical activities, the ones centered on the model and those which are related to other observables. The results have allowed to detect when the modelling is carried on in relation to the underground water, from a natural and from an anthropogenic point of view, or in relation to evapotranspiration or the basin as a system. As for the third objective, the potentialities of the activities have been described based on Millar’s effectiveness (2010), but also in relation to overcoming the conceptualization of some aspects that the literature points out as difficult to understand. Limitations have also been pointed out and proposals for improvement added, some of which have already been implemented.