2.1 Βιο-έμπνευση: Μαθαίνοντας από τη δομή και τη λειτουργία των ιών

Στη φάση Εκτέλεση, οι μαθητές εξερευνούν πώς οι πρακτικές ικανότητες της φύσης—συγκεκριμένα οι ιογενείς δομές—μπορούν να εμπνεύσουν αποδοτικές λύσεις και σχεδιασμούς. Οι ιοί δείχνουν πώς οι ελάχιστες δομές μπορούν να επιτυγχάνουν ιδιαίτερα αποτελεσματικές λειτουργίες, όπως προστασία, προσκόλληση και αναπαραγωγή. Αυτές οι φυσικές στρατηγικές μελετώνται και μεταφράζονται σε ψηφιακά μοντέλα μέσω πρακτικών δραστηριοτήτων.

Οι ιοί αποτελούν παραδείγματα ιδιαίτερα βελτιστοποιημένων φυσικών συστημάτων. Με μόνο λίγα συστατικά, μπορούν να προστατεύουν το γενετικό υλικό, να αναγνωρίζουν τα κύτταρα-ξενιστές και να αναπαράγονται αποτελεσματικά. Αυτές οι ικανότητες εμπνέουν τους μαθητές να σκεφτούν πώς η δομή, η συμμετρία και ο σχεδιασμός της επιφάνειας υποστηρίζουν τη λειτουργία.

Οι μαθητές επιλέγουν έναν τύπο ιού και αναλύουν ποια φυσικά χαρακτηριστικά είναι ουσιώδη για τη συμπεριφορά του. Στη συνέχεια, εφαρμόζουν αυτή τη βιο-εμπνευσμένη σκέψη αναδημιουργώντας αυτά τα χαρακτηριστικά χρησιμοποιώντας απλοποιημένες γεωμετρικές μορφές στο Tinkercad Codeblocks. Αυτό αντικατοπτρίζει την πραγματική επιστημονική μοντελοποίηση, όπου τα πολύπλοκα φυσικά συστήματα μειώνονται σε βασικά λειτουργικά στοιχεία.