일곡동 과학과외

일곡동 과학과외에서 시작한 기체 변화표 읽기

일곡동은 청솔4차와 대림1차, 광주아름다운작은도서관 등이 가까운 생활권이다. 일곡중학교와 살레시오고등학교가 있는 교육생활권에서 과학 문제를 풀 때도, 호흡 전후 기체 변화표처럼 자료의 방향을 정확히 읽는 일이 중요하다. 이번 수업은 일곡동과외와 일곡동과학과외에서 진행한 한 학생의 첫 판단을 바탕으로 구성했다.

표의 숫자보다 먼저 나타난 표시

문제에는 호흡 전후 공기의 변화를 나타낸 자료가 제시되어 있었다.

• 호흡 전 산소: 21%
• 호흡 후 산소: 17%
• 호흡 전 이산화탄소: 0.04%
• 호흡 후 이산화탄소: 4.0%

학생은 답을 쓰기 전에 산소와 이산화탄소의 수치 옆에 각각 ‘증가’, ‘감소’를 표시하고, 변화량을 계산하려고 했다. 산소는 21에서 17로 줄었다고 정확히 표시했고, 이산화탄소는 0.04에서 4.0으로 늘어난 것도 정확히 읽었다. 하지만 출입 방향을 적는 첫 순간, 산소 옆에는 ‘밖으로 나감’, 이산화탄소 옆에는 ‘안으로 들어옴’이라고 기록했다.

학생의 오류: 호흡에서 산소가 밖으로 나오고 이산화탄소가 안으로 들어온다고 처음 판단했다.

이 판단이 이어지면 표의 숫자를 제대로 읽었어도 기체의 출입 설명은 반대로 완성된다. 가장 먼저 어긋난 지점은 계산이 아니라, 감소한 기체와 증가한 기체가 몸 안팎에서 어느 방향으로 이동했는지 연결한 순간이었다.

한 줄의 방향만 다시 연결하기

교정에서는 학생이 이미 표시한 수치와 변화량을 지우지 않았다. 산소 21%에서 17%로 감소했다는 기록도, 이산화탄소 0.04%에서 4.0%로 증가했다는 기록도 그대로 남겼다. 그 옆에 다음 두 문장만 다시 붙였다.

• 호흡 뒤 양이 줄어든 산소는 몸 안으로 들어가 사용된 기체이다.
• 호흡 뒤 양이 늘어난 이산화탄소는 몸에서 밖으로 나온 기체이다.

학생은 먼저 ‘호흡 전보다 적어졌는가, 많아졌는가’를 확인한 뒤, 적어진 산소에는 ‘몸 안으로’, 많아진 이산화탄소에는 ‘몸 밖으로’ 화살표를 그렸다. 이후 변화량도 산소는 4%포인트 감소, 이산화탄소는 3.96%포인트 증가라고 다시 적었다. 숫자 계산을 새로 바꾼 것이 아니라, 최초의 출입 방향만 표의 변화와 일치하도록 고친 것이다.

표의 모양이 달라졌을 때

다음 문제에서는 생물의 종류와 관찰 시간이 달라졌다. 이번에는 작은 동물이 호흡한 뒤 공기의 기체 비율을 두 시점에서 기록했다. 자료는 전후 순서가 아니라 ‘10분 후’와 ‘20분 후’가 나란히 제시되었다.

• 10분 후 산소: 19%, 이산화탄소: 2.1%
• 20분 후 산소: 16%, 이산화탄소: 3.8%

학생은 표의 왼쪽 값이 기준값인지 먼저 확인하지 않고, 10분 후와 20분 후의 숫자를 곧바로 출입 방향으로 바꾸어 적으려 했다. 그러나 이번에는 두 시점 모두 호흡 뒤의 관찰값이었다. 학생은 10분 후에서 20분 후로 갈 때 산소가 3%포인트 더 줄고, 이산화탄소가 1.7%포인트 더 늘었다는 점을 직접 표시했다. 따라서 시간이 지나도 산소는 몸 안으로 들어가고 이산화탄소는 몸 밖으로 나온다는 같은 기준으로 자료를 설명했다.

힌트 없이 남긴 마지막 확인

마지막에는 도움말 없이 새 자료를 제시했다.

• 호흡 전 산소: 20.5%, 호흡 후 산소: 18.5%
• 호흡 전 이산화탄소: 0.03%, 호흡 후 이산화탄소: 2.03%

학생은 먼저 산소가 2%포인트 감소하고 이산화탄소가 2%포인트 증가했다고 계산했다. 이어 감소한 산소는 외부 공기에서 몸 안으로 들어간 것이고, 증가한 이산화탄소는 몸 안에서 외부로 나온 것이라고 설명했다. 마지막으로 산소는 ‘감소-몸 안으로’, 이산화탄소는 ‘증가-몸 밖으로’라는 표시와 자신의 문장이 서로 맞는지 대조했다. 이번에는 숫자와 출입 방향을 따로 외우지 않고, 호흡 전후 변화에서 직접 확인해 답을 완성했다.