《이공계에서 미래를 찾아라》는 ‘4차 산업혁명 시대’를 이끌어 갈 십대들에게 꼭 필요한 ‘미래 핵심 역량’과 ‘과학기술 소양’ 스무 가지를 소개하는 이공계 맞춤형 진로 도서다. 이공계 인재를 꿈꾸는 십대라면 미래 사회를 이끌어 갈 인재가 되기 위해 어떤 노력과 준비를 기울여야 하는지 실질적인 정보를 얻을 수 있다.
상상을 현실로 만들 이공계 인재의 조건은 무엇일까?
4차 산업혁명 시대, 이공계 인재의 비전을 제시하다
인공지능 바둑프로그램 알파고가 이세돌 9단을 이긴 ‘알파고 쇼크’에 이어 정보통신기술(ICT)의 융합으로 이뤄지는 ‘4차 산업혁명’의 등장으로 그 어느 때보다 이공계와 미래 과학기술이 주목받고 있다.
《이공계에서 미래를 찾아라》는 ‘4차 산업혁명 시대’를 이끌어 갈 십대들에게 꼭 필요한 ‘미래 핵심 역량’과 ‘과학기술 소양’ 스무 가지를 소개하는 이공계 맞춤형 진로 도서다. 이공계 인재를 꿈꾸는 십대라면 미래 사회를 이끌어 갈 인재가 되기 위해 어떤 노력과 준비를 기울여야 하는지 실질적인 정보를 얻을 수 있다.
출판사 서평
왜 우리는 이공계에 주목하는가? 미래는 이공계 시대다!
2016년 다보스 포럼에서 ‘4차 산업혁명’이 의제로 선정된 이후로 정보통신기술, 인공기능, 로봇 기술 등이 크게 주목받고 있다. 인공지능 프로그램인 구글 ‘알파고’와 IBM ‘왓슨’을 비롯해 글로벌 기업에서 앞다투어 개발 중인 자율주행차까지 첨단 과학기술은 현대사회의 변화를 주도해 왔다. 스마트폰, 사물인터넷, 로봇, 3D프린터, 소프트웨어, 바이오, 항공우주 같은 새로운 과학기술 분야가 발전하고 성장하면서 이공계 인재의 중요성이 더욱 커지고 있다.
지금까지의 학교 교육은 잘 외우고 시험에 잘 적응하는 학생을 우수한 인재라고 평가해 왔다. 그러나 지식이 폭발적으로 증가하는 4차 산업혁명 시대에서 개인이 과거의 지식을 단순히 암기하는 공부는 한계에 부딪힐 수밖에 없다. 학교 교육도 이런 사회 변화에 발맞추어 조금씩 변하고 있으며 새로 도입된 2015개정교육과정도 지식의 체계와 구조를 잘 이해하고, 그 원리와 흐름을 파악하는 것을 더욱 중요하게 평가한다. 《이공계에서 미래를 찾아라》는 이런 사회 변화를 배경으로 이공계 인재로 성장할 청소년에게 꼭 필요한 미래 핵심 역량과 과학기술 소양 스무 가지를 소개한다.
이공계 인재에게 꼭 필요한 스무 가지 역량을 계발하라
이 책은 지적 호기심, 상상력, 창의성, 탐구 정신 같은 역량에 어울리는 대표 인물을 선정하여 그 인물의 삶을 통해 십대가 이공계 인재의 자질을 쉽게 배울 수 있도록 했다. 마리 퀴리가 노벨상을 두 번 수상할 수 있었던 원동력은 끊임없는 탐구 정신임을 상기시키며, 탐구 과정 자체를 즐기는 마음가짐을 가지라고 조언한다. 2014년 노벨 물리학상 수상자 나카무라 슈지가 청색LED를 개발할 수 있었던 배경에는 12년간 포기하지 않고 끝까지 해내는 끈기가 있었음을 강조한다. 각 주제의 마지막에는 위대한 과학기술자의 이야기를 담은 교양 도서를 소개하여 지식을 확장할 수 있도록 했다. 스무 가지 역량을 공부한 뒤에는 미래 직업 사회를 더 알아볼 수 있도록 ‘이공계 유망 분야’를 담았다.
전국과학전람회 대통령상, 전국학생과학발명품경진대회 대통령상을 수상하며 과학교육자로서 인정받은 저자들은 오랜 교육 노하우를 바탕으로 자신의 자질을 잘 이해하고 올바른 진로를 선택할 수 있도록 현실적인 조언을 아끼지 않는다. 이공계를 꿈꾸는 십대는 이 책을 통해 미래 사회의 변화와 이공계의 비전에 대해 자세히 이해하고 앞으로의 진로 선택에 큰 도움을 받을 것이다.
[추천사]
바야흐로 4차 산업혁명의 시대입니다. 하루가 다르게 급변하는 세상 속에서 나는 누구이며 어디를 향해 나아가야 할지 고민하는 청소년에게 이 책은 하나의 길잡이로서 방향을 제시해 줍니다. 일론 머스크를 비롯한 다양한 인물과 책 소개가 흥미롭습니다. 미래를 준비하는 청소년들에게 일독을 권합...니다. _공우상(특허사무소 임앤정 변리사)
청소년들이 살아갈 미래는 4차 산업혁명으로 크게 변할 것입니다. 이 책은 미래 이공계 인재를 꿈꾸는 청소년이 지녀야 할 중요하고 본질적인 역량을 쉽게 설명합니다. 기본에 충실할수록 잠재력은 더욱 커질 것입니다. _김만용(서산 음암중학교 교사)
우리 사회는 IT 정보화의 물결을 넘어 융합의 시대로 향하고 있습니다. 융합의 시대에는 다양한 경험과 폭넓은 지식을 찾아가는 노력이 필요합니다. 이 책은 이공계 진로에 대한 궁금증을 해소할 뿐만 아니라 과학기술자의 생각과 신념을 만날 수 있는 좋은 기회가 될 것입니다. _두석배(코웰테크 연구소장, 안양대학교 겸임 교수, 정보처리기술사)
청소년에게 큰 꿈을 꾸게 해 주는 책입니다. 눈앞에 놓인 성적과 입시에만 급급한 우리 청소년들이 이 책을 통해 생각의 폭을 넓히고 숨겨진 가능성을 발견하기를 바랍니다.
_민지영(이화여자대학교 생명과학과)
시작하는 글
1장. 생각하는 이공계 인재
첫 번째 키워드 | 지적 호기심 - 오늘 하루 난 무엇이 궁금했을까?(정재승)
두 번째 키워드 | 상상력 - 상상하라! 오늘의 엉뚱한 상상이 미래엔 현실이 되어 있을 것이다(쥘 베른)
세 번째 키워드 | 창의성 - 미래 사회는 창의적인 인재를 원한다(테오 얀센)
네 번째 키워드 | 논리적 사고 - 논리적인 사람은 실패가 적으며, 실패의 논리로 성공을 이끈다(엔리코 페르미)
다섯 번째 키워드 | 의사소통 - 자신을 드러내는 길은 소통뿐이다!(랜디 올슨)
2장. 창작하는 이공계 인재
여섯 번째 키워드 | 탐구 정신 - 두려워할 것은 없다, 오로지 이해할 것이 있을 뿐(마리 퀴리)
일곱 번째 키워드 | 발명 - “왜?”라고 질문하는 순간 놀라운 일이 시작된다(데니스 홍)
여덟 번째 키워드 | 문제 해결 능력 - 결과보다는 과정을 즐겨라(존 찰스 필즈)
아홉 번째 키워드 | 융합적 사고 - 생각의 틀을 허물고 관계없는 것을 모으는 힘을 키워라(스티브 잡스)
열 번째 키워드 | 표현력 - 말이나 글로 생각을 표현하라(장 앙리 파브르)
3장. 공부하는 이공계 인재
열한 번째 키워드 | 기록과 메모 - 메모는 나를 키운다(...알렉산더 폰 훔볼트, 마이클 패러데이)
열두 번째 키워드 | 발표와 논문 - 스스로를 발전시키는 과정(알베르트 아인슈타인)
열세 번째 키워드 | 독서 - 독서는 책 쓴 사람의 전부를 만나는 것이다(빌 게이츠)
열네 번째 키워드 | 과제 집착력 - 자신감을 가지고 몰입하라(리처드 파인만)
열다섯 번째 키워드 | 함께 배우기 - 새로운 생각을 함께 만들어 가라(베르너 카를 하이젠베르크)
4장. 비전과 가치를 가진 이공계 인재
열여섯 번째 키워드 | 나눔 - 나눌수록 가치는 커진다(배상민)
열일곱 번째 키워드 | 끈기 - 끝까지 해내는 힘(나카무라 슈지)
열여덟 번째 키워드 | 높은 이상 추구 - 환상을 현실로 만들라(니콜라 테슬라)
열아홉 번째 키워드 | 기업가 정신 - 도전하고 새로운 가치를 만들라(일론 머스크)
스무 번째 키워드 | 미래 예측 - 나의 미래 가치를 따져 보자
5장. 이공계 유망 분야
첫 번째 | 소프트웨어 분야
두 번째 | 바이오 분야
세 번째 | 사물인터넷 분야
네 번째 | 무인항공기 분야
다섯 번째 | 미래 농업 분야
여섯 번째 | 로봇 분야
일곱 번째 | 해양 분야
이 책은 이공계 인재로 성장할 청소년에게 꼭 필요한 “‘미래핵심 역량’과 ‘과학기술 소양’은 무엇인가?”라는 질문에 답하면서 만들어졌습니다. 미래에 과학기술자가 되기를 원하는 청소년들이 갖추어야 할 소양은 과연 무엇인지, 오랫동안 고민한 끝에 한 권의 책을 완성했습니다. 위대한 과학기술자들의 다양한 책과 논문을 읽고, 토의를 거듭한 끝에 20가지 역량을 선정했습니다. 그리고 그들의 삶과 이야기를 통해 자연스럽게 각각의 역량을 배우도록 했습니다. 글의 중간에는 각각의 역량이 어떤 의미가 있는지 설명을 덧붙여 놓았습니다. 또한 위대한 과학기술자의 이야기를 담은 교양 도서를 소개하여 추가적으로 독서할 수 있도록 유도했습니다. -6쪽, ‘시작하는 글’에서
지적 호기심이란 무엇일까요? 호기심이란 ‘어떤 것의 존재나 이유에 대해 궁금해하고, 알려고 하며, 숙고하는 태도나
성향’을 뜻합니다. 또 ‘항상 생동감 있게 주변 사물에 대해 의문을 갖고 끊임없이 질문을 제기하는 태도나 성향’을 말합니다. 따라서 호기심이 많은 사람은 주변 현상에 대해서 ‘왜 그럴까?’, ‘무슨 일일까?’ 하는 의문을 자주 갖게 되지요. 그리고 그 의문에 대한 답을 찾으려고 노력합니다. 이러한 호기심은 자발적으로 지식을 습득하고, 사고하며, 행동하는 데 많은 영향을 미치게 됩니다. 아인슈타인 같은 과학자나 에디슨 같은 발명가는 지적 호기심에 의해 연구하고 발명하게 된 것입니다. 여러분은 호기심이 풍부한가요? -19~20쪽, ‘첫 번째 키워드-지적 호기심’에서
미래 사회에는 창의성을 갖춘 인재가 필요합니다. 따라서 이공계로 진로를 꿈꾸고 있는 여러분은 창의성을 갖추기 위해 꾸준히 노력해야겠지요? 이러한 노력 중 한 가지는 자신이 좋아하는 분야에 대한 전문적인 지식을 쌓기 위해 독서를 하고, 다양한 경험을 해 보는 것입니다. 지식이 없는 창의성은 모래 위에 집을 짓는 것과 같습니다. 다양한 경험이 다양한 아이디어를 생산하는 화수분. 같은 역할을 합니다. 시간을 내서 독서를 하고, 학교에서 실시하는 자유
학기 활동 및 방과후 학교 수업이나 사회 기관·단체에서 실시하는 캠프에 참여하여 다양한 경험을 자신의 것으로 만들어 보세요. 이 모든 경험이 미래 사회가 요구하는 창의적인 인재로 자라기 위한 밑거름이 될 것입니다. -36~37쪽, ‘세 번째 키워드-창의성’에서
우리는 다양한 것을 시도해 보다가 한계에 부딪히면 쉽게 포기하는 경우가 많습니다. 하지만 무엇인가를 성취하기 위해서는 포기하지 않는 강한 의지가 뒷받침되어야만 합니다. 퀴리의 위대한 발견은 그녀의 강한 의지가 있었기 때문이지요. 하지만 강한 의지만 가지고 있었다면 결코 성공하지 못했을 겁니다. 퀴리는 한 컵의 광물을 추출해 내기 위해서 수없이 많은 양의 암석을 끓이며 엄청난 인내심을 발휘했습니다. 무려 4년 동안 암석을 끓이는 실험을 반복했고, 그런 과정의 바탕에는 높은 인내심이 있었습니다. 사실 그녀가 발휘한 인내심의 근원은 ‘탐구 정신’이라고 말할 수 있습니다. -69쪽, ‘여섯 번째 키워드-탐구 정신’에서
IoT에서 사용되는 디바이스 기기는 새로운 시스템을 필요로 합니다. 예를 들어 긴 배터리 사용 시간에 의존하는 애플리케이션은 전력 소비 최적화를 위해 현존하지 않는 특수 설계된 회로기판이 필요하거나, 한 회로 기판 위에 다수의 칩과 센서를 배치하는 집적도 높은 설계를 필요로 합니다. IoT 분야의 수요가 많아지면 회로설계와 PCBprinted circuit board를 제작하는 아트워크 설계, 마이크로프로세서 응용 프로그램 개발, 그리고 3D프린터로 빠른 시제품을 만들도록 ...설계하는 CAD(computer aided design) 설계 분야도 인력이 부족해집니다.
그러나 IoT를 한다고 해서 관련 학과를 졸업해야 하는 것은 아닙니다. 관심을 가지고 새로운 디바이스 장치가 나왔을 때 ‘이것은 어떻게 구동될까?’, ‘원리는 무엇일까?’, ‘내가 한다면 이런 생각을 했을 텐데’와 같은 호기심과 논리적 사고를 발전시키고 익숙해지도록 노력하는 것이 중요합니다. 아이디어는 공부를 많이 한다고, 지식 수준이 높다고 덩달아 높아지는 게 아닙니다. 일종의 습관이기 때문입니다. -232쪽, ‘사물인터넷 분야’에서
김민성 [저]
화성 향남중학교 과학 교사입니다. 경기도물리교육연구회 연구 위원으로 실험 개발, 교재 개발, 수업 연구 등 다양한 분야에서 활동하고 있습니다. 대학원에서 우주 방사선 연구를 했고 현재 과학 교육 박사 과정 을 수행하고 있습니다. blog.naver.com/satgat79
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