월곡동 중3수학과외







월곡동 중3수학과외, 완전제곱식 풀이에서 오류가 시작된 자리 찾기
월곡동과외에서 주말 복습을 하던 중, 학생은 다음 이차방정식의 완성된 풀이를 뒤에서부터 읽었습니다.
x²-6x-7=0
x²-6x=7
(x-3)²=16
x-3=16 또는 x-3=-16
x=19 또는 x=-13
마지막 계산만 보면 각 줄은 자연스럽게 이어지는 듯했지만, 방정식에 대입하면 19와 -13은 모두 맞지 않았습니다. 이때 중요한 것은 마지막 숫자를 곧바로 고치는 것이 아니라, 완전제곱식으로 바꾸는 과정에서 어느 판단이 처음 어긋났는지 거꾸로 확인하는 일이었습니다. 하남중학교, 월곡중학교, 영천중학교가 포함된 생활권에서 중3수학과외를 진행할 때도 이런 식으로 풀이 기록을 남기면 단순 계산 실수와 개념 판단의 오류를 구분할 수 있습니다.
답에서 한 줄씩 거슬러 올라가기
학생은 먼저 마지막 두 해를 원래 식에 넣었습니다.
- 19²-6×19-7=361-114-7=240
- (-13)²-6×(-13)-7=169+78-7=240
둘 다 0이 아니므로 해가 될 수 없습니다. 학생은 처음에 “16에서 제곱근을 취하면 16과 -16이므로 계산만 다시 하면 된다”고 생각했습니다. 그러나 앞줄을 다시 보니 이미 완전제곱식 변형이 잘못되어 있었습니다.
x²-6x=7에서 x²-6x에 9를 더해 제곱꼴을 만들었다면, 등식의 양변에 똑같이 9를 더해야 합니다.
x²-6x+9=7+9
(x-3)²=16
여기까지는 맞습니다. 그런데 (x-3)²=16에서 제곱근을 취할 때는
x-3=4 또는 x-3=-4
라고 해야 합니다. 학생은 16 자체를 제곱근으로 읽어 16과 -16을 적었습니다. 따라서 최종 답이 틀어지기 전에 가장 먼저 확인할 판단은 ‘제곱식의 값 16에서 실제 제곱근인 4를 선택했는가’였습니다. 양변에 9를 더한 계산은 맞았으므로 그 부분을 다시 바꿀 필요는 없습니다.
필요한 한 줄만 바꾸어 해를 회복하기
교정은 풀이 전체를 처음부터 다시 쓰는 방식이 아니었습니다. 학생은 오류가 난 줄 앞에 다음 기준만 적었습니다.
(x-3)²=16이면 x-3=±√16=±4
그 뒤 이미 맞았던 완전제곱식은 그대로 두고 해만 다시 계산했습니다.
x-3=4이면 x=7
x-3=-4이면 x=-1
검산도 같은 식으로 진행했습니다.
- 7²-6×7-7=49-42-7=0
- (-1)²-6×(-1)-7=1+6-7=0
이 장면에서 고친 것은 ‘16을 제곱근으로 바로 읽는 행동’ 하나입니다. 식을 완전제곱식으로 만드는 방법이나 양변에 더한 수를 불필요하게 바꾸지 않았습니다. 영천마을9단지와 이야기꽃도서관 인근 생활권에서 학습하더라도, 풀이를 통째로 지우기보다 최초 판단을 찾아 표시하는 것이 복습의 핵심이 될 수 있습니다.
모양이 달라진 문제에서 같은 기준 적용하기
며칠 뒤에는 중간 풀이를 가린 새 문제를 제시했습니다.
2x²-12x+10=0을 완전제곱식으로 나타내어 풀어라.
학생은 먼저 상수항을 오른쪽으로 옮기고, x²의 계수를 1로 만들기 위해 양변을 2로 나누었습니다.
x²-6x+5=0
x²-6x=-5
이제 x²-6x에 9를 더해 양변에 같은 9를 더했습니다.
(x-3)²=4
이번에는 4를 해로 착각하지 않고, 제곱근을 선택하는 기준을 스스로 말했습니다.
“왼쪽은 제곱식이므로 x-3의 값은 4의 제곱근이어야 한다. 따라서 x-3=2 또는 -2이다.”
그러므로 x=5 또는 x=1입니다. 이번 문제는 앞의 식처럼 단순히 숫자만 바꾼 문제가 아니라, 처음에 x²의 계수가 2인 형태에서 출발해 먼저 양변을 나누어 완전제곱식으로 바꾸어야 했습니다. 그래도 핵심 판단은 동일하게 제곱식의 값에서 올바른 제곱근을 고르는 일이었습니다.
힌트 없이 남긴 마지막 풀이 기록
마지막으로 학생은 도움 없이 다음 문제를 풀었습니다.
x²+8x+7=0
학생의 기록은 다음과 같았습니다.
x²+8x=-7
x²+8x+16=9
(x+4)²=9
x+4=3 또는 x+4=-3
x=-1 또는 x=-7
학생은 “8의 절반인 4를 제곱해 16을 양변에 더했고, 제곱식의 오른쪽 값 9에서는 제곱근 3과 -3을 사용했다”고 설명했습니다. 이어 원래 방정식에 대입하여
- (-1)²+8×(-1)+7=0
- (-7)²+8×(-7)+7=0
을 확인했습니다. 완전제곱식으로 바꾼 뒤 해를 정할 때, 제곱식의 값과 그 제곱근을 혼동하지 않는 기준을 새 문제에서도 스스로 선택하고 검산까지 마친 것입니다.