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풍암동 고1수학과외

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풍암고등학교 고1수학과외: 행렬 곱의 성분을 표현이 바뀌어도 정확히 계산하기

풍암동의 한 학생은 자료가 표로 제시된 행렬 문제에서 전체 곱셈을 빠르게 끝내려 했다. 특히 \(AB\)의 두 번째 행 첫 번째 성분을 구하면서 \(A\)의 두 번째 행과 \(B\)의 첫 번째 행을 곱해 더했지만, 행렬 곱에서는 행과 열을 대응해야 한다는 점을 놓쳤다.

두 번째 행과 첫 번째 열을 표시하다

교정할 때는 계산을 곧바로 시작하지 않고, 필요한 성분의 행과 열에 번호를 붙이게 했다. 예를 들어

A=\(\begin{pmatrix}1&2\\3&4\end{pmatrix}\), B=\(\begin{pmatrix}5&6\\7&8\end{pmatrix}\)

에서 \(AB\)의 두 번째 행 첫 번째 열 성분은 \(A\)의 두 번째 행 \((3,4)\)와 \(B\)의 첫 번째 열 \((5,7)\)을 대응시켜 \(3\cdot5+4\cdot7=43\)으로 계산한다. 행렬의 위치를 먼저 표시하자, 행끼리 곱하던 오류가 계산 초기에 드러났다.

표가 아닌 변환식으로 바꿔 적용하기

이번에는 행렬이 다음과 같은 변환으로 제시되었다.

\((x,y)\mapsto(x+2y,\;3x-y)\)

이 변환을 두 번 적용한 결과에서 두 번째 성분만 구하는 상황을 만들었다. 변환을 행렬로 나타내면

\(\begin{pmatrix}1&2\\3&-1\end{pmatrix}\)

이므로 필요한 결과의 두 번째 행을 기준으로 원래 행렬의 각 열과 대응시켰다. 표의 칸을 그대로 따라가는 대신, 식으로 표현된 변환에서도 행과 열의 역할을 찾아 같은 성분 계산을 적용했다.

처음 보는 크기에서 위치를 검증하다

마지막에는 \(2\times3\) 행렬과 \(3\times2\) 행렬의 곱에서 결과의 첫 번째 행 두 번째 열 성분을 확인하게 했다. 먼저 곱의 결과가 \(2\times2\) 행렬이어야 함을 적고, 첫 번째 행과 두 번째 열이 만나는 위치에 필요한 세 항만 골랐다. 계산한 성분이 결과 행렬의 위치와 맞는지 확인하면서, 행렬의 크기와 성분의 위치가 일치하는지 스스로 검증했다.

풍암동 고1수학과외 학부모 후기

학교 수학 숙제를 하던 날, 아이가 맞힌 문제를 그냥 넘기지 않고 풀이를 두 가지로 나눠 살펴보고 있더라고요. 답이 맞았는지만 확인하던 모습과는 조금 달랐어요. 어느 부분이 더 간단한지 비교한 뒤, 다시 볼 문제의 위치가 한눈에 보이도록 자료도 정리해 두었습니다. 모의고사를 본 날 밤에도 비슷한 장면을 보게 됐어요. 지나가다 보니 맞힌 문제 하나를 다시 풀고 있었는데, 틀린 곳을 찾는 게 아니라 더 짧게 풀 수 있는지 다른 방법과 견주어 보고 있었습니다. 예예전에는 다시 확인할 일이 있어도 문제 위치를 따로 남겨두지 않았거든요. 풍암동 수학과외를 알아보며 기대했던 것도 이런 식으로 아이가 자기 풀이를 다시 들여다보는 모습이었는데, 이날은 답지보다 자신의 계산 과정을 먼저 살피고 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

중간고사 일주일 전이라 수업 준비물을 챙기다가 기하 문제집 한쪽에서 손이 멈췄어요. 문제에 있던 그림을 그대로 따라간 게 아니라, 필요한 조건만 골라서 새 그림으로 다시 옮겨 놓았더라고요. 그 옆 페이지에는 그 그림을 기준으로 풀이를 이어 간 흔적도 보였고요. 풍암동 수학과외를 찾아보던 때와는 별개로, 이런 장면을 집에서 직접 보니 조금 새롭게 보였어요. 예전에는 무엇을 다시 볼지 스스로 정하기보다 정해진 순서대로 처음부터 반복하는 편이었거든요. 그런데 이번에는 문제 전체를 붙잡고 있기보다 필요한 조건만 따로 추려낸 모습이었어요. 단원평가를 준비하던 밤에도 기하 문제를 풀다가 같은 식으로 새 그림을 만들었고, 헷갈리는 부분에는 질문할 흔적을 남겨 둔 채 책을 정리했습니다. 두 그림을 나란히 보니 풀이가 시작되는 지점이 분명히 달라져 있더라고요.

★★★★★학부모 후기

주말 아침에 간식을 가져다주려고 방에 들어갔다가 시험지를 보게 됐어요. 공부는 끝난 것 같았는데 아이가 그냥 답만 확인한 게 아니라, 문제 속 조건에 동그라미를 쳐 놓고 그 부분부터 다시 읽으며 풀이를 처음부터 살펴보고 있더라고요. 풍암동 수학과외 이야기를 나누던 때에도 이런 장면이 눈에 띄었습니다. 생각해 보니 예전에는 처음 어떤 선택을 했는지, 계산을 왜 그렇게 했는지 따로 남겨 두는 일이 없었거든요. 그런데 이날은 조건만 골라 표시한 뒤 그 내용을 기준으로 다시 풀기 시작했어요. 새 단어 목록을 받아든 상황에서도 계산부터 건드리지 않고 조건 문장에 먼저 표시했고, 나중에 다시 확인할 부분도 하나 정해 두었습니다.

★★★★★학부모 후기

풍암동에서 수학 과외를 시작한 뒤 아이가 수업에서 배운 내용을 집에 와서 먼저 이야기하는 날이 많아졌습니다. 예전에는 숙제를 시작하기까지 오래 걸리고 풀이가 길어지면 포기했는데, 선생님이 컨디션에 따라 문제 수를 줄이고 핵심만 짚어 주셔서 답지를 덮고 다시 풀어보는 습관이 생겼습니다. 모르는 부분도 선생님께 다시 설명해 달라고 편하게 말하게 된 점이 가장 반갑습니다.

★★★★★학부모 후기

풍암동에서 과외를 시작할 때만 해도 설명을 들으면 알 것 같다가도 혼자 문제를 풀면 막혀서, 풀이를 다시 살펴보는 일은 거의 없었습니다. 학교 행사로 수업 전부터 지친 날에도 선생님은 집중 상태를 살피며 진도를 무리하게 밀지 않았고, 시험 기간에는 그날 복습할 내용을 몇 가지로 줄여 정리해 주셨습니다. 요즘은 한 문제에서 막혀도 수학 공부 전체를 포기하지 않게 되어 스스로도 조금 달라졌다고 느낍니다.

★★★★★학부모 후기

풍암동에서 수학 과외를 시작할 때만 해도 아이는 답이 바로 나오지 않으면 금세 불안해하며 복습보다 진도를 서두르곤 했습니다. 시험 전날 선생님과 무엇을 먼저 볼지 함께 정하고, 틀린 문제도 처음 어긋난 부분부터 차분히 짚어 주셔서 부담이 많이 줄었습니다. 요즘은 수업이 끝나면 배운 내용을 먼저 이야기하는 날도 생겨 작은 변화를 느끼고 있습니다.

★★★★★학부모 후기