Sprinkle: ¿Tienen Los Lágopodos Raquetas De Nieve? (Para Aprendizaje Informal) (in English)

Los estudiantes aprenden acerca de la biomímisis y el proceso de diseño técnico al diseñar y construir un modelo del pie de la perdiz.

Introducción
Las palabras en negrita son vocabulario y conceptos que deben ponerse de relieve con los estudiantes durante la actividad.

Los ingenieros a menudo diseñan inspirándose en las increíbles adaptaciones de plantas y animales a sus medio ambientes naturales - un enfoque llamado biomímisis. Cuando los ingenieros y los investigadores observan una adaptación interesante, tal como los pies emplumados en una perdiz blanca, ellos formulan una hipótesis acerca de la función de la adaptación. El lagópodo es un pájaro del tamaño de un pollo (véase Figura 1) que vive en la tundra y tiene múltiples adaptaciones increíbles. En el invierno, el lagópodo tiene un abrigo blanco para armonizar con la nieve y desarrolla asimismo una segunda capa de plumas para mantenerse caliente. Observando el pie del lagópodo (véase Figura 2), ¿de qué otra manera parece excepcional comparado con los pies de otros pájaros/animales? ¿Pueden las plumas del pie del lagópodo funcionar como una raqueta de nieve? Hoy investigaremos si las plumas tienen una adaptación secundaria, si las plumas incrementan la flotación como hacen las raquetas de nieve.

Un lagópodo durante el invierno en la tundra
Figura 1. Un lagópodo durante el invierno en la tundra

Materiales

Por Grupo

  • 4 palos de manualidades
  • plumas de manualidades para cubrir el modelo del pie
  • 1 transportador
  • 1 hoja de papel en blanco

A Compartir por la Clase

  • pegamento caliente
  • tubo de plástico de 12 x 8 x 4 pulgadas (~30 x 20 x 10 cm)
  • frijoles secos para llenar 1/3 del tubo
  • una báscula

Procedimiento

Revisión General del Procedimiento

Trabajando en grupos de tres, los estudiantes aprenden acerca de las extraordinarias adaptaciones del lagópodo a la tundra alpina al crear un modelo del pie del lagópodo, con y sin plumas, y ponen a prueba sus hipótesis sobre la función de las plumas.

Las plumas del pie de un lagópodo le ayudan a mantenerse caliente
Figura 2. Las plumas del pie de un lagópodo le ayudan a mantenerse caliente

Procedimiento

  1. Divide la clase en grupos de tres.
  2. Da a los grupos varios minutos para hablar acerca y anotar sus hipótesis sobre las plumas y la flotación.
  3. A continuación da a los grupos varios minutos más para discutir cómo van a construir los modelos de los pies: decidir el ángulo existente entre los "dedos" (40* es óptimo), cuantos "dedos" y de que tamaño, y cómo colocar las plumas en los dedos. Atención: Para mantener un experimento válido, tanto el pie sin plumas como el pie con plumas deben tener el mismo ángulo.
  4. Haz que los estudiantes construyan los modelos de sus pies (véase Figura 3). Atención: Por favor, utiliza la supervisión de un adulto con la pistola del pegamento caliente ya que la parte metálica al final de la pistola puede quemar la piel rápidamente. Dado que el pegamento caliente es compartido, cada grupo construirá el pie sin plumas primero y lo probará mientras están esperando a construir el pie siguiente.
  5. Para probar el modelo del pie, primero mide el peso de los frijoles y el tubo sin el pie modelo y apuntalo en la pizarra. Haz que los estudiantes coloquen el modelo del pie encima de los frijoles. A continuación un estudiante presiona uniformemente en el extremo de la V en donde los palos se conectan (el "punto bajo" de la V). Apunta el peso en el que el pie se "hunde" o se sumerge en los frijoles.
  6. Haz que los grupos determinen el peso que cada pie soportó: P soportado = P hasta hundirse - P de los frijoles.
  7. Con la clase, crea un gráfico de barras con los resultados para cada modelo de pata (con y sin plumas) en la pizarra/pizarra blanca y discútelos.
    Los dos modelos de "pie" con y sin plumas
    Figura 3. Los dos modelos de "pie" con y sin plumas

Conclusiones - Cuestiones a Considerar

  • ¿Qué afirmación puedes hacer considerando los resultados de la clase? ¿Coincidieron los resultados con sus hipótesis?
  • ¿Cómo utilizarías esta observación de la naturaleza en una aplicación técnica? ¿Cómo aplicarías la biomímisis?
  • ¿Qué otros casos de biomímisis has visto?

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© 2015 by los Regentes de la Universidad de Colorado

Last modified: July 21, 2017

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