교사 도구 상자
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이 섹션의 목적
이 적용 섹션은 학생들이 고층 건물을 분석하여 구조 안정성이 실제 세계에 어떻게 적용되는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 이 페이지의 질문은 학급 토론을 진행하거나 학생들이 개별적으로 엔지니어링 노트에 자신의 아이디어를 쓰도록 하여 그룹 단위로 탐구할 수 있습니다. 이는 숙제나 수업 중 형성 평가와 같은 총괄 평가로 사용될 수 있습니다. 개별 엔지니어링 노트 루브릭을 보려면 여기에서 (Google Doc/.docx/.pdf) 클릭하고 공동 작업 루브릭을 보려면 여기(Google Doc/.docx/.pdf) 클릭하세요. 동기 부여 토론 섹션에서는 학생들이 구조 안정성이 어떻게 유용할 수 있는지 생각하게 하는 질문을 제공합니다.
강도와 모양이 중요합니다
구름을 뚫고 나올 만큼 높은 건물을 보는 것은 경외심을 불러일으킵니다. 기술이 발전함에 따라 인간은 이전보다 훨씬 더 높은 초고층 건물을 짓습니다.
높은 건물을 짓는다는 것은 중력을 극복하는 것을 의미합니다. 초기 인류는 견고한 건물을 만들기 위해 돌과 같은 매우 무거운 재료를 사용했습니다. 하지만 석조 건물은 고층 건물이 될 수 없습니다. 구조가 그렇게 많은 무게를 지탱할 수 없기 때문입니다. 강철과 콘크리트 같은 발명품과 건물 기초에 이들을 함께 사용하는 기술을 통해 건물은 초고층 건물 높이에 도달할 수 있습니다.
건물의 모양도 중요합니다. 사진을 보면 건물의 위쪽이 아래쪽보다 결코 넓지 않다는 것을 알 수 있습니다. 건물의 기초는 무게를 지탱하고 균형을 유지해야 합니다. 바람이나 지진과 같은 자연 현상으로 인해 건물이 흔들릴 수 있습니다. 바닥보다 윗부분이 더 넓은 건물은 무너질 수 있습니다! 오랫동안 똑바로 서 있으려면 강하고 안정적이어야 합니다.
토론에 동기를 부여
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고층 건물
고층 빌딩은 대부분의 주요 도시에서 볼 수 있으며 특별한 건축물입니다. 학생들에게 초고층 건물의 안정성이 왜 중요한지 토론하게 하세요.
Q: 초고층건물이 불안정해지는 원인은 무엇입니까?
A: 가능한 답에는 고층 건물의 모양, 무게(재료) 및 강도(보강재)가 포함될 수 있습니다.
Q: 직접 보거나 사진을 통해 본 고층 건물의 모양을 묘사해 보세요.
A: 가능한 답변에는 피라미드, 직사각형 및 정사각형이 포함될 수 있습니다. 학생들은 초고층 빌딩의 꼭대기가 바닥보다 넓어지면 불안정해지고(상부가 무거워짐) 넘어질 수 있다는 점에 유의할 수 있어야 합니다.
Q: 초고층 빌딩의 높이에 대한 규칙이 있나요?
A: 규칙은 주와 국가에 따라 다릅니다. 그러나 항공 교통 및 비행 패턴에 영향을 미치지 않도록 초고층 빌딩의 높이에 대한 일부 규칙이 존재합니다. 고려해야 할 또 다른 점은 매우 높은 초고층 건물이 개발자에게 돈을 지불할 가치가 없을 수도 있다는 것입니다.