치평동 과학과외







표가 사라진 날, 기체의 방향을 다시 읽다
치평동은 상무금호아파트와 상무대우아파트가 있는 생활권이며, 전남중학교와 전남고등학교가 포함된 교육생활권이기도 합니다. 이곳의 치평동과외 수업에서 한 학생은 광합성과 호흡의 기체 출입을 비교하는 자료 문제를 풀다가, 표가 그림으로 바뀐 순간 판단을 놓쳤습니다. 치평동과학과외에서는 그 장면을 그대로 되짚으며 자료의 모양이 아니라 기체의 방향과 조건을 확인했습니다.
표의 내용을 그림으로 옮긴 순간
처음 자료에는 과정별 기체 출입이 비교표로 정리되어 있었습니다. 광합성에는 이산화 탄소가 들어오고 산소가 나가며, 호흡에는 산소가 들어오고 이산화 탄소가 나간다는 내용이었습니다. 이어 제시된 자료는 표 대신 두 개의 잎 그림과 화살표로 표현되어 있었습니다. 한 그림에는 잎 안쪽으로 향하는 화살표가, 다른 그림에는 잎 바깥쪽으로 향하는 화살표가 그려져 있었고, 빛이 있는 낮과 빛이 없는 밤이 함께 표시되었습니다.
학생은 원래 표와 새 그림을 나란히 놓고 화살표의 방향, 기체 이름, 빛의 조건을 표시했습니다. 그러나 그림에서 낮 부분에 산소가 들어가는 것처럼 보이는 화살표를 먼저 보고 “낮에는 호흡이 일어나지 않는다”고 적었습니다. 이것이 학생의 오류였습니다. 낮이라는 시간대와 광합성 그림의 모양을 호흡의 발생 여부와 곧바로 연결한 것이 최초의 잘못된 판단이었습니다. 아직 기체 이름과 출입 방향을 모두 확인하기 전이었습니다.
화살표가 어느 쪽을 향하는지보다 먼저, 그 화살표가 나타내는 과정과 기체 이름을 대응시켜야 한다.
모양을 지우고 남은 기준
교정에서는 학생이 이미 해 둔 화살표 표시를 지우지 않았습니다. 대신 두 자료에서 공통으로 확인되는 기준을 왼쪽 여백에 적었습니다.
- 광합성은 빛이 있는 조건에서 이산화 탄소가 들어오고 산소가 나오는 과정이다.
- 호흡은 빛의 유무와 관계없이 산소가 들어오고 이산화 탄소가 나오는 과정이다.
- 낮에는 광합성과 호흡이 함께 일어날 수 있으므로, 낮이라는 말만으로 호흡을 제외하지 않는다.
그다음 그림의 각 화살표 옆에 ‘들어옴’ 또는 ‘나감’을 다시 쓰고, 화살표가 가리키는 기체 이름을 표의 해당 칸과 연결했습니다. 낮 그림에서 광합성에 따른 기체 출입과 호흡에 따른 기체 출입을 따로 확인하자, 두 과정이 동시에 가능하다는 점이 드러났습니다. 표현의 모양이 달라도 기체 종류, 출입 방향, 빛 조건이라는 세 기준은 그대로 남아 있었습니다.
이번에는 순서를 뒤집은 비교 자료
다음 문제는 표가 아니라 시간 순서가 뒤섞인 두 장의 그림으로 제시되었습니다. 첫 그림은 빛이 있는 잎에 이산화 탄소가 들어오고 산소가 나가는 모습을, 두 번째 그림은 빛이 꺼진 잎에 산소가 들어오고 이산화 탄소가 나가는 모습을 나타냈습니다. 그림 아래에는 과정명이 없고, 화살표와 기체 이름만 있었습니다.
학생은 이번에는 과정명을 먼저 추측하지 않았습니다. 각 그림에서 기체가 들어가는 방향과 나오는 방향을 표시한 뒤, 빛 조건을 따로 적었습니다. 빛이 있는 그림에서는 이산화 탄소의 유입과 산소의 유출을 광합성에 대응시키고, 산소 유입과 이산화 탄소 유출은 호흡의 기준으로 확인했습니다. 빛이 없는 그림에서는 광합성 조건이 없으므로 호흡에 해당하는 출입만 남는다고 판단했습니다. 숫자만 바꾼 문제가 아니라 자료의 배열과 표현, 관찰 순서를 바꾼 문제였지만, 비교 기준은 흔들리지 않았습니다.
힌트 없이 읽어 낸 마지막 자료
마지막에는 처음 보는 간단한 그림이 제시되었습니다. 왼쪽에는 빛이 켜진 잎, 오른쪽에는 빛이 차단된 잎이 있고, 두 잎 모두에 산소와 이산화 탄소의 화살표가 표시되어 있었습니다. 과정명이나 정답 선택지는 없었습니다.
학생은 먼저 “빛의 유무와 상관없이 호흡은 가능하다”라고 기준을 말했습니다. 이어 왼쪽 그림에서 광합성은 이산화 탄소가 들어오고 산소가 나가는 방향이며, 호흡은 산소가 들어오고 이산화 탄소가 나가는 방향이라고 설명했습니다. 오른쪽 그림에서는 빛이 없으므로 광합성의 출입을 표시하지 않고 호흡의 방향만 남겼습니다. 마지막으로 각 화살표의 기체 이름과 방향을 하나씩 대조해, 광합성과 호흡을 모양이 아닌 조건·기체·출입 방향으로 구별했는지 스스로 확인했습니다.