교량
파트너 강의 내일의 엔지니어링: 오늘의 학생, 내일의 엔지니어.
Engineering Tomorrow의 전국적인 프로그램은 다양한 가상 랩 (실제 프로젝트를 시뮬레이션하는 것) 엔지니어가 개발 및 제공 및 사용 가능 학교에 비용이 들지 않습니다.. 키트가 학교로 우편으로 발송되고 엔지니어 주도 가상 프레젠테이션을 위해 확대/축소 통화가 설정됩니다. 지금 무료 가상 랩에 등록하십시오.!
이 수업에서 학생들은 교량의 과학적 및 실제적 측면을 발견하고 배웁니다. 학생들은 자신이 교량을 탐색하고 설계하는 토목 기사라고 상상할 것입니다. 그들은 가장 큰 스트레스(무게)를 견딜 수 있는 다리를 만들기 위해 엔지니어링 프로세스를 사용할 것입니다.
학생들은 다음을 할 수 있습니다 :
- 엔지니어링 설계 프로세스 참여
- 문제 해결을 위해 특정 기준에 따라 복잡한 실제 문제를 분석합니다.
- 교량을 설계하고 현재 사용하는 다양한 방법을 발견하고 이해합니다.
- 집에서 재료를 사용하여 다리를 창의적으로 디자인
- 비디오를 통해 자신의 생각을 반영하고 설명
연령 수준 : 14-18
교량은 단순한 구조물 그 이상입니다. 수세기 동안 지역 사회는 기회를 늘리는 연결을 만들기 위해 다리를 건설해 왔습니다. 그러나 농촌의 고립은 오늘날에도 여전히 빈곤의 근본 원인입니다. 아직 끝났어 1 억 일년 내내 교육, 의료 및 시장에 안전하게 접근할 수 없는 사람들. 그렇다면 이 다리는 실제로 얼마나 중요합니까? 다리가 있는 지역과 없는 지역 사회에 대한 연구에서 다리를 이용할 수 있는 사람들은 직업에 대한 접근성이 높아져 소득이 30% 더 높았습니다.
농촌 고립 문제를 해결하는 데 전념하는 엔지니어 중 한 명이 Avery Bang입니다. Avery는 어렸을 때 레고를 가지고 놀 때 자신이 엔지니어가 되고 싶다는 것을 알고 있었습니다. 그녀는 토목 공학을 공부하고 대학에 다닐 때 농촌 지역 사회에서 다리 건설 자원 봉사를 시작했습니다. 이제 그녀는 Bridge to Prosperity라는 조직의 사장 겸 CEO입니다.
“농촌 고립으로 인한 빈곤은 우리가 해결할 수 있는 위기입니다.”
~Avery Bang, Bridges to Prosperity의 사장 겸 CEO
디자인 도전
엔지니어링 설계 프로세스를 사용하여 교량 모델을 작성하여 "최대 하중을 견딜 수 있을 만큼 강력한 교량 모델을 만들려면 어떻게 해야 합니까?"라는 질문에 답하십시오.
기준
- 다리를 테스트하려면 두 개의 의자 또는 두 개의 테이블이 필요합니다. 의자/테이블을 11인치 간격으로 놓으십시오.
- 다리 모델을 의자/테이블에 놓습니다. 다리의 각 끝은 의자/테이블보다 XNUMX인치 이상 확장되어야 합니다.
- 쇼핑백을 사용하여 다리의 강도를 테스트하십시오. 부서질 때까지 작은 품목을 추가하고 가방에 있는 모든 품목의 무게를 계산합니다.
- 반복 프로세스를 사용하여 더 강력한 구조 구축
제약
- 다리는 길이가 12인치 이상이어야 합니다.
- 다리는 너비가 3인치 이하여야 합니다.
집에 있는 재료 사용(위의 "재료 및 준비" 섹션 참조)
- 아래의 다음 절차를 따르십시오(또는 다운로드 교사 가이드)
- 이것은 프로젝트를 안내하고 진행하는 데 도움이 됩니다.
교사 노트:
- 학생들은 Bridges 대화형 학생 워크북
- Google 클래스룸에서 이 수업을 할당할 때 먼저 사본을 만드십시오 개인 Google 드라이브에 저장할 슬라이드, 그런 다음 각 학생을 위해 사본을 만드십시오..
- 슬라이드쇼는 대화형 방식으로 설계되어 학생들이 슬라이드에 직접 입력할 수 있습니다.
- 프레젠테이션의 각 슬라이드는 학생들이 완료할 활동(읽기, 비디오 보기, 이미지 삽입, 질문에 답하기 등)을 제공합니다.
- 학생들은 개별적으로 또는 그룹 내에서 작업할 수 있습니다.
평가:
- 비공식 평가는 특히 최종 반영 슬라이드 내에서 슬라이드쇼 내의 대화형 슬라이드를 보고 완료할 수 있습니다.
- An 답변 키 대화형 학생용 슬라이드는 교사 요청 시 제공될 수 있습니다.
- 대화형 슬라이드 외부의 평가는 작업 전후 아이디어로 아래에 제안되어 있습니다.
사전 작업 아이디어:
- 학생 선택 사전 작업 과제: 구조 엔지니어(및 저작자)의 교량 설계 소개 내장) Roma Agrawal 또는 NYC Highline과 유사한 현재 Wash DC 교량 활성화 프로젝트에 대한 웹사이트 탐색. 학생들은 교량 건설 과제에 앞서 교량 엔지니어링 설계 고려 사항을 소개합니다.
- 슬라이드 3에서 토론 Bridges 대화형 학생 워크북
사전 작업 - 엔지니어링 설계 프로세스 소개:
- 학생들은 다음을 완료해야 합니다. 엔지니어링 설계 프로세스 소개 활동 실습을 시작하기 전에
- 참고: 이 활동은 학생의 먼저 ET 실험실, 모든 실험실에서 반복되지 않음
진행 중 및 사후 작업 아이디어:
- 대화형 학생 통합 문서 프레젠테이션의 슬라이드 15-23을 엔지니어링 설계 프로세스에 대한 설계 평가 및 반영으로 할당합니다.
(다음 단계에 대한 모든 활동과 답변을 귀하의 대화형 학생 워크북)
- 문제 파악: 어떤 문제나 도전을 해결하려고 합니까? 리써치: 무엇을 사용할 수 있습니까? 어떤 재료가 필요할까요? (위의 "재료 및 준비" 섹션 참조)
- 솔루션 설계: 디자인의 다이어그램을 그립니다. 알림: (위의 "기준 및 제약 조건" 섹션 참조)
- 첫 번째 프로토타입 제작: 다리의 첫 번째 프로토타입 만들기
- 테스트 : 데이터를 수집하고 구성하기 위해 학생 통합 문서의 차트를 작성하십시오.
결과 분석: 5단계에서 관찰한 내용과 데이터를 사용하여 학생 워크북의 질문에 답하세요.
시간 수정
수업은 고학년 학생의 경우 1회 수업 시간에 완료할 수 있습니다. 그러나 학생들이 서두르지 않도록 하고 학생의 성공을 보장하기 위해(특히 어린 학생의 경우) 수업을 두 기간으로 나누어 학생들에게 브레인스토밍, 아이디어 테스트 및 디자인을 완성할 더 많은 시간을 제공합니다. 다음 수업 시간에 테스트 및 보고를 수행합니다.
(응용 프로그램 작동 방식) 배경 주제
*A 다리 장애물을 안전하게 통과할 수 있도록 강이나 협곡과 같은 물리적 장애물에 걸쳐 건설된 구조물입니다. 다양한 교량 설계가 있으며 교량의 기능, 교량이 건설되고 고정되는 지형의 특성, 교량을 만드는 데 사용된 재료 및 건설에 사용할 수 있는 자금에 따라 건설 선택이 달라집니다. 교량은 건축과 엔지니어링의 위업이며 그들이 서 있는 풍경을 변화시킵니다. 미국에는 617,000명 이상이 있습니다! 교량은 모양과 목적이 다양합니다.
교량은 여러 가지 방법으로 도시 기반 시설을 복원하고 개선합니다.
- 교량은 통합 교통 시스템의 중요한 구성 요소로, 개별 차량 이동, 대중 교통, 자전거 및 도보를 가능한 한 쉽고 효율적으로 만들고 많은 사회 기관에 안정적이고 안전한 접근을 제공합니다.
- 새로운 재료와 건설 방법을 통해 어려운 수역과 재난 지역에서 교량 건설을 포함하여 어려운 문제에 대한 솔루션을 제공하는 새로운 교량 설계가 가능합니다.
- 마지막으로, 다리를 건설하는 것은 “생활의 기쁨에 기여합니다. . . [다리와 함께] 거의 많은 예술 작품을 운송 수단으로 간주했습니다. . . 디자인에 신경을 쓰면 보다 즐거운 도시 환경에 기여할 수 있습니다.”
- 지붕틀: 삼각형 모양으로 서로 고정(유지)된 철골보로 고정되는 교량
- 서스펜션 : 지지를 위해 긴 케이블을 사용하는 다리
- 아치: 압축으로 지지되는 다리
- 킹포스트: 중앙에서 지지하는 단일 수직 부재
- 외팔보: 두 개의 자체지지 빔으로 만들어진 다리, 각 끝은 한쪽 끝에서 지면에 연결되고 다리 중간에서 만납니다.
- 토목 기사 : 다리를 설계하고 건설하는 사람
- 모델 : 소규모 구조물
- 미적 : 보기에 즐거운
- 상부 구조: 노반 위의 다리 부분
- 기초 공사: 노반 아래 다리 부분
수업 계획 번역