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스스로 깨우치는 STEAM 융합 인재 교육!
블록코딩과 텍스트 코딩 모두 가능한 필독서!

산업 시대는 수학, 과학을 바탕으로 공학 분야가 시대를 이끌었다. 공학의 눈부신 발전으로 우리의 생활은 점점 편리해 지고 있다. 인간의 자동화 욕구를 반영해 모든 산업 분야가 컴퓨터와 융합 추세에 있으며, 전자공학, 컴퓨터공학의 발전으로 빠른 대용량의 컴퓨터가 만들어 졌으며 가격이 매우 저렴해 졌다. 또한, 사용자가 스스로 제어할 수 있는 마이크로컨트롤러가 대중화되어 다방면에 사용되고 있으며 이를 이용한 메이커 취미를 가진 사람들이 늘어나고 있다. 기술을 소비하는 입장에서 기술을 이용하는 사람들이 탄생하고 있는 것이다.

과거엔 기술에 접근하려면 벙어리 3년, 귀머거리 3년, 장님 3년의 과정을 거쳐야 했다. 그만큼 기술을 익히기 어렵고 전수해 줄 사람도 가려 뽑았다. 특정 기술 분야별로 길드를 만들어 회원 수를 조절했고, 진입 장벽을 높게 쌓고 자신들의 이익을 최대한 끌어 올렸다. 그러나 현대는 전자, 컴퓨터 공학에 기반한 기술들을 오픈 소스로 공유한다. 진입 장벽이 낮아져 아무나 관심만 있다면 기회를 얻을 수 있다.

한국은 지식을 수입하는 나라였다. 과학, 수학 관련 지식을 외국 유학을 통해 습득하고, 공학 분야는 외국 회사와 합작을 통해 기술을 배웠다. 출발점이 다르기 때문에 한참 뒤처져 열심히 따라잡아야 하는 형국이었으나 전자, 컴퓨터공학 분야는 출발점 차이가 적어 모든 나라가 거의 비슷하다. 이제는 따라가는 것이 아니라 내가 밟는 길이 처음 가는 길이 될 것이다.

오픈소스 하드웨어인 아두이노는 하드웨어 진입 장벽을 대학생 수준으로 낮추었고, 오픈소스 소프트웨어인 스크래치는 프로그래밍 진입 장벽을 초등 수준으로 낮추었다. 하드웨어 진입 장벽을 초등 수준으로 낮추고, 다양한 센서를 블록코딩으로 지원하면 사용하기 아주 쉬운 만능 도구가 탄생하게 된다. 진입 장벽만 낮아졌지 난이도가 높은 다양한 프로젝트가 가능하므로 학생들의 창의적인 아이디어를 모두 수용할 수 있다. 문제 해결에 필요한 만능 도구로 쓰일 수 있게 된 것이다.

사용하기 쉬운 만능 도구를 손에 쥐었으니 여러분 앞에 있는 모든 문제를 창의적인 아이디어로 해결해 나가길 바란다. 건투를 빈다.

코딩 교육만큼 중요한 이슈로 STEAM 교육(융합 인재 교육)이 있다. STEAM 교육은 Science(과학), Technology(기술), Engineering(공학), Arts(예술), Mathmatics(수학)의 융합 교육으로, 창의적 설계와 감성적 체험 활동을 통해 종합적으로 문제 해결을 할 수 있는 인재 양성 교육이다. 본 교재가 STEAM 교육에 유용하게 쓰이길 바란다.

[개요]
산업 시대는 수학, 과학을 바탕으로 공학 분야가 시대를 이끌었다. 공학의 눈부신 발전으로 우리의 생활은 점점 편리해 지고 있다. 인간의 자동화 욕구를 반영해 모든 산업 분야가 컴퓨터와 융합 추세에 있으며, 전자공학, 컴퓨터공학의 발전으로 빠른 대용량의 컴퓨터가 만들어 졌으며 가격이 매우 저렴해 졌다. 또한, 사용자가 스스로 제어할 수 있는 마이크로컨트롤러가 대중화되어 다방면에 사용되고 있으며 이를 이용한 메이커 취미를 가진 사람들이 늘어나고 있다. 기술을 소비하는 입장에서 기술을 이용하는 사람들이 탄생하고 있는 것이다.

과거엔 기술에 접근하려면 벙어리 3년, 귀머거리 3년, 장님 3년의 과정을 거쳐야 했다. 그만큼 기술을 익히기 어렵고 전수해 줄 사람도 가려 뽑았다. 특정 기술 분야별로 길드를 만들어 회원 수를 조절했고, 진입 장벽을 높게 쌓고 자신들의 이익을 최대한 끌어 올렸다. 그러나 현대는 전자, 컴퓨터 공학에 기반한 기술들을 오픈 소스로 공유한다. 진입 장벽이 낮아져 아무나 관심만 있다면 기회를 얻을 수 있다.

한국은 지식을 수입하는 나라였다. 과학, 수학 관련 지식을 외국 유학을 통해 습득하고, 공학 분야는 외국 회사와 합작을 통해 기술을 배웠다. 출발점이 다르기 때문에 한참 뒤처져 열심히 따라잡아야 하는 형국이었으나 전자, 컴퓨터공학 분야는 출발점 차이가 적어 모든 나라가 거의 비슷하다. 이제는 따라가는 것이 아니라 내가 밟는 길이 처음 가는 길이 될 것이다.

오픈소스 하드웨어인 아두이노는 하드웨어 진입 장벽을 대학생 수준으로 낮추었고, 오픈소스 소프트웨어인 스크래치는 프로그래밍 진입 장벽을 초등 수준으로 낮추었다. 하드웨어 진입 장벽을 초등 수준으로 낮추고, 다양한 센서를 블록코딩으로 지원하면 사용하기 아주 쉬운 만능 도구가 탄생하게 된다. 진입 장벽만 낮아졌지 난이도가 높은 다양한 프로젝트가 가능하므로 학생들의 창의적인 아이디어를 모두 수용할 수 있다. 문제 해결에 필요한 만능 도구로 쓰일 수 있게 된 것이다.

사용하기 쉬운 만능 도구를 손에 쥐었으니 여러분 앞에 있는 모든 문제를 창의적인 아이디어로 해결해 나가길 바란다. 건투를 빈다.

코딩 교육만큼 중요한 이슈로 STEAM 교육(융합 인재 교육)이 있다. STEAM 교육은 Science(과학), Technology(기술), Engineering(공학), Arts(예술), Mathmatics(수학)의 융합 교육으로, 창의적 설계와 감성적 체험 활동을 통해 종합적으로 문제 해결을 할 수 있는 인재 양성 교육이다. 본 교재가 STEAM 교육에 유용하게 쓰이길 바란다.

피지컬 컴퓨팅은 새롭게 개편된 '정보' 과목과 '메이커 교육' 등에 필수적인 도구로서 사람의 아이디어를 하드웨어로 구현하고 이를 소프트웨어로 제어할 수 있게 해주는 창의적인 교육 도구입니다. 이번에 저자들이 피지컬 컴퓨팅　도구를 손쉽게 만들어 누구나 자신의 아이디어를 물리적으로 구현할 수 있는 환경을 제공하게 된 것은 제대로 된 교육을 펼쳐 보려는 교사로서의 사명감으로만 가능했을 것입니다. 앞으로 이 교재를 사용하는 교사들과 학생들이 무한한 상상력의 나래를 펼쳐서 마음껏 창의력을 발휘하는 교육 현장이 되길 기원합니다.
- 김태영 / 한국교원대 컴퓨터교육과 교수

아두이노보다 더 쉬운 아두이노! 정보교육을 창의적으로 지원하기 위한 현장교사의 고민으로부터 만들어진 피지컬　컴퓨팅 교구와 교재입니다. 더 쉬운 아두이노를 통해 복잡한 회로에 대한 고민 없이 우리 주변에 있는 문제를 창의적으로 해결할 수 있는 컴퓨팅 시스템을 직접 만들어 보세요. 이를 통해 4차 산업혁명시대에 필요한 디지털 문제 해결력을 스스로 키워갈 수 있을 것입니다.
- 전용주 / 안동대 컴퓨터교육과 교수

코딩 교육은 단순히 프로그래밍을 하는 것이 아니라 창의력과 논리력, 그리고 사고력을 키워 문제 해결 능력을 향상시키는 것이 주된 목적이며, 또한 코딩 교육과 더불어 중요한 것이 STEAM 교육입니다. 이 책은 코딩 교육과　STEAM 교육에 관심 있는 분들에게 매우 유용하게 활용될 것으로 기대됩니다.
- 강성훈 / 천안 오성고등학교 교사

김태영(한국교원대 컴퓨터교육과 교수)
피지컬 컴퓨팅은 새롭게 개편된 '정보' 과목과 '메이커 교육' 등에 필수적인 도구로서 사람의 아이디어를 하드웨어로 구현하고 이를 소프트웨어로 제어할 수 있게 해주는 창의적인 교육 도구입니다. 이번에 저자들이 피지컬 컴퓨팅　도구를 손쉽게 만들어 누구나 자신의 아이디어를 물리적으로 구현할 수 있는 환경을 제공하게 된 것은 제대로 된 교육을 펼쳐 보려는 교사로서의 사명감으로만 가능했을 것입니다. 앞으로 이 교재를 사용하는 교사들과 학생들이 무한한 상상력의 나래를 펼쳐서 마음껏 창의력을 발휘하는 교육 현장이 되길 기원합니다.

전용주(안동대 컴퓨터교육과 교수)
아두이노보다 더 쉬운 아두이노! 정보교육을 창의적으로 지원하기 위한 현장교사의 고민으로부터 만들어진 피지컬　컴퓨팅 교구와 교재입니다. 더 쉬운 아두이노를 통해 복잡한 회로에 대한 고민 없이 우리 주변에 있는 문제를 창의적으로 해결할 수 있는 컴퓨팅 시스템을 직접 만들어 보세요. 이를 통해 4차 산업혁명시대에 필요한 디지털 문제 해결력을 스스로 키워갈 수 있을 것입니다.

강성훈(천안 오성고등학교 교사)
코딩 교육은 단순히 프로그래밍을 하는 것이 아니라 창의력과 논리력, 그리고 사고력을 키워 문제 해결 능력을 향상시키는 것이 주된 목적이며, 또한 코딩 교육과 더불어 중요한 것이 STEAM 교육입니다. 이 책은 코딩 교육과　STEAM 교육에 관심 있는 분들에게 매우 유용하게 활용될 것으로 기대됩니다.

PART 01 이론
　1. 피지컬 컴퓨팅이란?
　2. 마이크로 컨트롤러와 아두이노
　3. 아두이노 쉽게 사용하기
　4. 소프트웨어 설치 및 세팅
　5. 마이크로USB 드라이버 설치하기
　6. 확장 블럭 사용하기
　7. 보드에 업로드하기
　8. 에러 대처하기
　9. 하드웨어 세팅
　10. 센서 모듈 리스트
　11. 연결 테스트하기
　12. 기본 사용법 익히기

PART 02　 센서 모듈 사용하기
　1. 버튼 사용하기
　2. LED 사용하기
　3. 신호등 LED 사용하기
　4. RGB LED 사용하기
　5. 조도 센서 사용하기
　6. 온도 센서 사용하기
　7. 온습도 센서 사용하기
　8. 가변저항 사용하기
　9. 조이스틱 사용하기
　10. 초음파 센서 사용하기
　11. 부저 사용하기
　12. 마이크 사용하기
　13. DC 모터 사용하기
　14. DC 기어드 모터 사용하기
　15. 서보 모터 사용하기
　16. 기울기 센서 사용하기
　17. 레이저 사용하기
　18. 터치 센서 사용하기
　19. 동작 감지 센서 사용하기
　20. 화염 감지 센서 사용하기
　21. 자기 감지 센서 사용하기
　22. 라인 트레이싱 센서 사용하기
　23. 적외선 속도 센서 사용하기
　24. 적외선 거리 센서 사용하기
　25. LCD 사용하기
　26. 자이로스코프 사용하기
　27. FND 사용하기
　28. 도트 매트릭스 사용하기
　29. 시계(RTC) 센서 사용하기
　30. 적외선 수신 센서 및 리모컨 사용하기
　31. 블루투스 사용하기
　32. 와이파이 사용하기
　33. 릴레이 사용하기
　34. 먼지 센서 사용하기
　35. 네오픽셀 사용하기
　36. 토양 습도 센서 사용하기

PART 03　 프로젝트
　1. 레이디버그 게임 만들기
　2. 서보모터 화살표 제어
　3. 자동문 만들기
　4. 번호키 자물쇠 만들기
　5. 2차원 위치 표시장치 만들기
　6. 테란 터렛 만들기
　7. 자동 현관등 만들기
　8. 신호등 만들기

PART 01 이론
　1. 피지컬 컴퓨팅이란?
　2. 마이크로 컨트롤러와 아두이노
　3. 아두이노 쉽게 사용하기
　4. 소프트웨어 설치 및 세팅
　5. 마이크로USB 드라이버 설치하기
　6. 확장 블럭 사용하기
　7. 보드에 업로드하기
　8. 에러 대처하기
　9. 하드웨어 세팅
　10. 센서 모듈 리스트
　11. 연결 테스트하기
　12. 기본 사용법 익히기

PART 02　 센서 모듈 사용하기
　1. 버튼 사용하기
　2. LED 사용하기
　3. 신호등 LED 사용하기
　4. RGB LED 사용하기
　5. 조도 센서 사용하기
　6. 온도 센서 사용하기
　7. 온습도 센서 사용하기
　8. 가변저항 사용하기
　9. 조이스틱 사용하기
　10. 초음파 센서 사용하기
　11. 부저 사용하기
　12. 마이크 사용하기
　13. DC 모터 사용하기
　14. DC 기어드 모터 사용하기
　15. 서보 모터 사용하기
　16. 기울기 센서 사용하기
　17. 레이저 사용하기
　18. 터치 센서 사용하기
　19. 동작 감지 센서 사용하기
　20. 화염 감지 센서 사용하기
　21. 자기 감지 센서 사용하기
　22. 라인 트레이싱 센서 사용하기
　23. 적외선 속도 센서 사용하기
　24. 적외선 거리 센서 사용하기
　25. LCD 사용하기
　26. 자이로스코프 사용하기
　27. FND 사용하기
　28. 도트 매트릭스 사용하기
　29. 시계(RTC) 센서 사용하기
　30. 적외선 수신 센서 및 리모컨 사용하기
　31. 블루투스 사용하기
　32. 와이파이 사용하기
　33. 릴레이 사용하기
　34. 먼지 센서 사용하기
　35. 네오픽셀 사용하기
　36. 토양 습도 센서 사용하기

PART 03　 프로젝트
　1. 레이디버그 게임 만들기
　2. 서보모터 화살표 제어
　3. 자동문 만들기
　4. 번호키 자물쇠 만들기
　5. 2차원 위치 표시장치 만들기
　6. 테란 터렛 만들기
　7. 자동 현관등 만들기
　8. 신호등 만들기