메이커스 주니어 9: 파스칼의 톱니바퀴 계산기

교과서 속 개념이 '움직이는 기계'가 되어 눈앞에 나타나는 순간
받아올림과 받아내림이 눈앞에서 움직인다

이번 호의 키트는 파스칼린의 작동 원리는 그대로 재현하고, 학생들이 쉽게 이해하고 조립할 수 있도록 구조를 단순화해 개량했습니다. 톱니바퀴의 움직임과 계산의 원리를 학생들이 관찰할 수 있도록, 몸체를 투명한 아크릴로 설계했습니다.
파스칼 계산기의 비밀은 단 하나의 규칙에 있습니다. "아래 자리 바퀴가 한 바퀴 돌면, 위 자리 바퀴가 한 칸 오른다." 1의 자리 바퀴가 한 바퀴 돌면 10의 자리 바퀴가 한 칸 움직이고, 10의 자리 바퀴가 한 바퀴 돌면 100의 자리 바퀴가 한 칸 움직입니다. 손으로 바퀴를 돌리며 숫자가 바뀌는 모습을 따라가다 보면, 초등 수학에서 배우는 받아올림과 받아내림의 원리가 눈앞에서 살아 움직입니다. 톱니바퀴가 움직이는 순간을 관찰하다 보면, 자연스럽게 수학의 개념이 몸에 밸 것입니다. 교과서 속 개념이 '움직이는 기계'가 되어 눈앞에 나타나는 순간입니다.


기사를 읽으며 즐겁게 익히는 수학과 과학
과학자·수학자·철학자 파스칼을 만나다

잡지에 실린 기사를 읽으며, 학생들은 계산기에서 출발해 수학과 과학의 세계로 나아갑니다. 실제 파스칼이 만든 계산기는 어떻게 생겼을까요? 「파스칼 계산기 대탐험!」에서는 입력 다이얼과 출력창, 톱니바퀴로 이루어진 파스칼 계산기의 구조와 원리를 친절한 도해와 함께 낱낱이 살펴봅니다.
이어지는 「세상을 바꾼 생각의 힘, 블레즈 파스칼」에서는 시대를 앞서간 천재 블레즈 파스칼의 여러 얼굴을 만납니다. 압력의 단위 파스칼(Pa)에 이름을 남긴 과학자, 친구의 내기 질문에서 확률이라는 새로운 수학의 문을 연 수학자, "인간은 생각하는 갈대"라는 말을 남긴 철학자까지. 한 사람의 생각하는 힘이 세상을 어떻게 바꾸었는지 확인할 수 있습니다.


고대부터 인간에게 늘 필요했던 학문, 수학!
계산 도구의 역사까지 한눈에

재미있는 계산 이야기는 교과서 밖에도 많습니다. 계산기는 단순한 기계가 아니라 인류의 생각을 확장해온 발명품입니다. 「계산에서 컴퓨터까지」에서는 주판에서 파스칼린, 라이프니츠의 계산기, 배비지의 차분기관을 거쳐 오늘날의 컴퓨터에 이르는 계산 도구의 긴 역사를 따라갑니다. 현대인보다 단순하게 살았을 것 같은 옛날 사람들에게 왜 복잡한 계산이 필요했을까요? 사람들은 더 빠르고 정확하게 계산하기 위해 어떤 도구를 만들어 사용했을까요? 「여러 계산 장치 사용해보기」에서는 과거에 사용되었던 계산 장치의 사용법을 알아봅니다. 곱셈을 덧셈으로 바꿔주는 네이피어의 계산봉, 공학자들의 필수품이었던 계산자의 사용법도 만나볼 수 있습니다.


혼자 집에서도 수학을 체험으로 배운다
손으로 돌리며 배우는 수학과 과학

수학을 '계산하는 기술'로만 대하고 있지는 않나요? 수학은 원리를 이해하고 생각하는 힘을 기르는 학문입니다. 버튼 하나로 답이 나오는 시대, 우리는 계산기 속에서 무슨 일이 일어나는지 들여다볼 기회가 없습니다. 파스칼의 톱니바퀴 계산기는 그 속을 투명하게 열어 보여줍니다. 전기가 없던 시대에도 사람들은 생각의 힘으로 기계를 만들어 문제를 해결했다는 것, 그 생각이 쌓여 오늘의 컴퓨터가 되었다는 것을 말이죠. 체험으로 배운 지식은 기억에 오래 남습니다. 톱니바퀴를 돌리는 손끝에서, 수학과 과학, 발명의 역사가 다시 움직이기 시작합니다.

COVER STORY 파스칼 계산기 대탐험! 02
17세기, 파스칼 계산기의 구조와 원리

CULTURE 세상을 바꾼 생각의 힘, 블레즈 파스칼 12
과학자·수학자·철학자로 살아간 한 천재의 이야기

HISTORY 계산에서 컴퓨터까지 26
주판에서 파스칼 계산기, 그리고 컴퓨터까지

STUDY 여러 계산 장치 사용해보기 40
전자계산기 이전, 여러 가지 계산 도구

MANUAL 파스칼 계산기 조립법 56

산수 놀이터 66

QUIZ TIME 69

메이커스 주니어 편집부 키트를 만들며 과학의 원리를 배우는 과학 키트 잡지 ≪메이커스 주니어≫ 시리즈를 펴내고 있습니다. 독자에게 글로 배우는 과학이 아닌, 체험으로 배우는 과학의 즐거움을 선사하고자 합니다. ≪메이커스 주니어≫ 시리즈에는 학생 스스로 만들 수 있는 키트와 함께, 과학 지식을 쏙쏙 알려주는 과학잡지가 함께 들어 있습니다. 학교에서 배운 내용을, 키트를 통해 체험하고 재미있는 학습으로 연결되도록 구성하였습니다. 저희는 앞으로도 더욱 재미있는 키트, 유익한 과학 잡지를 독자 여러분께 선보이겠습니다.