스파게티와 마시멜로로 다리 만들기

미국 초등학교 4~6년 수준

 

목차

1. 소개
2. 다리란 무엇인가요?
3. 스파게티와 마시멜로로 다리를 만드는 방법
4. 이 활동이 재미있고 교육적인 이유는 무엇인가요?
5. 결론

소개

다리가 어떻게 만들어지는지 궁금한 적이 있나요? 다리는 사람과 차량이 강, 계곡 또는 기타 장애물을 건너갈 수 있게 해주는 놀라운 구조물이에요. 다리는 아치, 보, 트러스 또는 현수 케이블 등 다양한 모양과 크기로 제공됩니다. 다리를 건설하는 것은 쉽지 않으며 많은 계획, 설계, 엔지니어링 및 테스트가 필요합니다.

하지만 부엌에서 쉽게 구할 수 있는 간단한 재료로 나만의 다리를 만들 수 있다면 어떨까요? 스파게티와 마시멜로를 이용해 약간의 무게를 지탱할 수 있는 미니 다리를 만들 수 있습니다. 이 활동은 상상력과 문제 해결 능력에 도전할 수 있는 재미있고 창의적인 활동입니다. 이 글에서는 만드는 방법과 이 활동이 과학, 기술, 공학, 수학(STEM)을 배울 수 있는 좋은 방법인 이유를 알려드릴게요.

 

다리란 무엇인가요?

다리는 틈새나 장애물을 가로질러 사람이나 사물이 통과할 수 있는 통로를 제공하는 구조물입니다. 다리는 나무, 금속, 콘크리트, 로프 등 다양한 재료로 만들 수 있습니다. 다리는 목적, 위치, 사용 가능한 자원에 따라 디자인도 다를 수 있습니다.

몇 가지 일반적인 교량 유형은 다음과 같습니다:

• 아치형 다리: 아치형 교량: 아치처럼 구부러진 모양의 교량입니다. 아치는 다리의 무게와 하중을 양쪽 끝의 지지대에 분산시킵니다. 아치형 교량의 예로는 호주의 시드니 하버 브리지와 프랑스의 퐁 뒤 가르 다리가 있습니다.
• 빔 교량: 수직 기둥 또는 교각으로 지지되는 수평 빔으로 구성된 교량입니다. 빔은 교량의 무게와 하중을 지지대에    전달합니다. 빔 교량의 예로는 샌프란시스코의 금문교와 뉴욕의 브루클린 다리가 있습니다.
• 트러스 교량: 트러스라고 하는 삼각형 단위로 만들어진 교량입니다. 트러스는 조인트로 연결되며 굽힘과 비틀림에 견딜 수 있는 견고한 골조를 형성합니다. 트러스 교량의 예로는 파리의 에펠탑과 스코틀랜드의 포스 브릿지가 있습니다.
• 현수교: 현수교: 타워에 연결된 케이블에 매달려 있는 다리입니다. 케이블은 다리의 무게와 하중을 지탱하여 양쪽 끝의 타워와 앵커에 전달합니다. 현수교의 예로는 일본의 아카시 카이쿄 다리와 런던의 타워 브리지가 있습니다.

스파게티와 마시멜로로 다리를 만드는 방법

나만의 스파게티와 마시멜로 다리를 만들려면 다음이 필요합니다:

• 스파게티 스틱 20 개
• 테이프 1 야드
• 끈 1 야드
• 마시멜로
• 가위
• 저울
• 타이머

챌린지를 완료하려면 다음 단계를 따르세요:

1. 3~4명으로 팀을 구성하고 팀 이름을 정합니다.
2. 만들고 싶은 다리 유형을 선택합니다. 위의 예시 중 하나를 사용하거나 나만의 디자인을 생각해낼 수 있습니다.
3. 테이프와 끈을 사용하여 테이블이나 바닥과 같은 평평한 표면에 다리를 놓을 받침대를 만듭니다. 베이스의 길이는 약 12인치, 폭은 6인치 정도여야 합니다.
4. 스파게티와 마시멜로를 사용하여 베이스 위에 다리를 만듭니다. 필요한 경우 스파게티나 마시멜로를 자를 수 있습니다. 마시멜로는 스파게티 조각의 관절이나 연결부 역할을 할 수 있습니다. 필요한 경우 테이프나 끈을 사용하여 구조를 보강할 수도 있습니다.
5. 다리의 끝부분에 마시멜로를 놓을 수 있는 평평한 윗부분이 있는지 확인하세요.
6. 다리를 완성하는 데 18분이 주어집니다. 타이머를 사용해 시간을 기록하세요.
7. 시간이 다 되면 자를 사용하여 다리 바닥에서 마시멜로 꼭대기까지의 높이를 측정합니다. 측정값을 인치 단위로 기록합니다.
8. 다리를 저울에 올려놓고 무게를 온스 단위로 측정합니다. 측정값을 기록합니다.
9. 다리가 2인치 이상 무너지거나 구부러질 때까지 다리의 중앙에 점점 더 많은 하중을 걸어 다리의 강도를 테스트합니다. 동전, 종이 클립, 와셔 또는 기타 작은 물체를 추로 사용할 수 있습니다. 다리가 무너지기 전에 얼마나 많은 무게를 견딜 수 있는지 기록하세요.

이 활동이 재미있고 교육적인 이유는 무엇인가요?

스파게티와 마시멜로 다리를 만드는 것은 재미있을 뿐만 아니라 STEM 학습에 중요한 여러 가지 기술과 능력을 개발하는 데 도움이 되므로 교육적 효과도 있습니다.

이러한 기술 중 일부는 다음과 같습니다:

• 창의력: 상상력과 독창성을 발휘하여 매력적이면서도 기능적인 교량 디자인을 만들어야 합니다.
• 협업: 팀원들과 협력하여 브리지를 계획, 구축, 테스트 및 개선해야 합니다. 효과적으로 소통하고, 서로의 아이디어를 경청하고, 책임을 분담하고, 서로를 지원해야 합니다.
• 문제 해결: 제한된 리소스, 시간 압박, 구조적 장애 또는 예상치 못한 결과 등 프로세스 중에 발생하는 다양한 도전과 어려움을 극복해야 합니다. 상황을 분석하고, 문제를 파악하고, 해결책을 도출하고, 결과를 평가해야 합니다.
• 비판적 사고: 교량 설계 및 엔지니어링의 개념과 원리를 이해하기 위해 논리와 추론을 적용해야 합니다. 다양한 유형의 교량, 교량의 장단점, 다양한 시나리오에 대한 적합성을 비교하고 대조해야 합니다. 가정과 가설을 테스트하고 증거와 데이터를 바탕으로 결론을 도출해야 합니다.
• 실험: 다양한 방법과 기술을 시도하여 다리를 구축하고 무엇이 효과가 있고 무엇이 효과가 없는지 확인해야 합니다. 테스트 결과를 관찰하고, 측정하고, 기록하고, 해석해야 합니다. 실수와 실패를 통해 배우고 조정하고 개선해야 합니다.

결론

스파게티와 마시멜로 다리를 만드는 것은 재미있고 교육적인 활동으로 STEM 과목에 대한 흥미와 호기심을 불러일으킬 수 있습니다. 또한 미래의 학습과 경력에 유용한 중요한 기술과 능력을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 활동을 통해 자신의 손과 마음으로 무언가를 만드는 기쁨, 팀과 함께 목표를 달성했을 때의 만족감, 새로운 것을 배우는 흥미로움을 발견할 수 있습니다.

질문

1. 어떤 유형의 다리를 건설하기로 선택했으며 그 이유는 무엇인가요?
2. 다리를 건설하는 동안 직면했던 도전이나 어려움은 무엇이었나요?
3. 그 도전이나 어려움을 어떻게 해결하거나 극복했나요?
4. 다리의 강도는 어떻게 테스트했나요? 다리가 무너지기 전까지 얼마나 많은 무게를 견뎠나요?
5. 이 활동을 통해 무엇을 배웠나요? 다시 기회가 주어진다면 무엇을 다르게 하겠는가?

어려운 단어와 숙어

• 장애물: 무언가를 가로질러 또는 그 위로 뻗다.
• 진행이나 움직임을 막거나 방해하는 경첩
• 배포: 무언가를 다른 부분이나 그룹에 퍼뜨리거나 나누다.
• 틀: 무언가를 지지하거나 형성하는 기본 구조
• 저항하다: 무언가를 견디거나 반대하다
• 닻: 무언가를 제자리에 단단히 고정하는 장치 또는 구조물
• 강화하다: 무언가를 강화하거나 지원하다
• 조인트: 두 개 이상의 부품이 연결되거나 결합되는 지점
• 커넥터: 두 개 이상의 사물을 연결하거나 결합하는 장치 또는 부품
• 붕괴하다: 갑자기 쓰러지거나 부서지다
• 시나리오: 상상하거나 가능한 상황 또는 사건
• 가설: 관찰이나 증거에 근거하여 어떤 것에 대해 제안된 설명
• 스파크: 무언가를 일으키거나 시작하다

핵심 단어

다리, 스파게티, 마시멜로, 구조, 디자인, 공학, 무게, 하중, 힘, 팀, 창의력, 협업, 문제 해결,

비판적 사고, 실험

답변

1. 이유를 설명하고 선택을 정당화할 수 있는 한 정답 또는 오답을 선택할 수 있으며, 건설하기로 선택한 다리의 유형은 선호도와 창의력에 따라 달라집니다. 장비가 없습니다.
2. 다리를 구축하는 동안 직면할 수 있는 몇 가지 도전 과제 또는 어려움은 다음과 같습니다:

• 스파게티 또는 마시멜로 부족
• 스파게티 조각이 부러지거나 구부러지는 경우
• 마시멜로가 달라붙거나 녹는 경우
• 다리를 안정적이고 균형있게 만들기
• 다리를 충분히 높게 만들기
• 제한 시간 내에 다리 완성하기

1. 이러한 도전이나 어려움을 해결하거나 극복하는 방식은 문제 해결 능력과 전략에 따라 달라집니다. 몇 가지 가능한 해결책은 다음과 같습니다.

• 필요한 경우 테이프나 끈을 사용하여 스파게티나 마시멜로를 더 붙입니다
• 스파게티 조각을 더 잘 맞도록 자르거나 다듬습니다.
• 마시멜로가 너무 끈적 거리거나 부드러워지면 찬물이나 얼음을 사용하여 마시멜로를 식 힙니다.
• 삼각형이나 다른 모양을 사용하여 다리를 더 단단하게 만들고 무너질 가능성을 줄입니다.
• 다리를 더 안정적이고 균형 있게 만들기 위해 지지대나 기둥을 더 추가합니다.
• 팀원들에게 작업을 나누고 효율적으로 작업하기

1. 다리의 강도를 테스트하는 방법은 사용한 재료와 방법에 따라 다릅니다. 한 가지 가능한 방법은 다리가 무너지거나 2인치 이상 구부러질 때까지 다리의 중앙에 점점 더 많은 하중을 걸어보는 것입니다. 동전, 종이 클립, 와셔 또는 기타 작은 물체를 추로 사용할 수 있습니다. 다리가 무너지기 전에 지탱한 무게의 양은 다리를 얼마나 잘 만들었는지에 따라 달라집니다. 무게가 높을수록 다리가 더 튼튼하다는 뜻입니다.
2. 이 활동에서 배운 내용은 이 과정에서 관찰하고, 측정하고, 기록하고, 해석하고, 성찰한 내용에 따라 달라집니다. 학습할 수 있는 몇 가지 사항은 다음과 같습니다.교량 건설 방법 및 작동 방식교량 유형에 따라 장단점이 다른 이유

• 다양한 재료가 구조물의 강도와 강성에 미치는 영향
• 공동의 목표를 달성하기 위해 팀원들과 협력하는 방법
• 창의력과 상상력을 발휘하여 새로운 것을 디자인하는 방법
• 문제 해결 및 비판적 사고 기술을 사용하여 도전과 어려움을 극복하는 방법

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