상인동 중2수학과외

상인동 중2수학과외에서 되짚은 유한소수 판별

상인동과외 수업에서 학생은 “분수를 소수로 나타냈을 때 유한소수가 되는 분모의 조건”을 확인하는 문제를 풀었다. 영남중학교와 상원중학교가 포함된 생활권, 비둘기아파트와 레이크뷰행복작은도서관이 있는 주변에서 자주 접할 수 있는 학습 상황처럼, 문제의 숫자보다 풀이 중 어떤 판단을 했는지가 중요한 장면이었다.

가려진 풀이를 뒤에서부터 읽다

교사는 학생이 적은 중간식을 가린 뒤 마지막 줄만 보여 주었다.

“분모가 2와 5로만 이루어져 있으므로 유한소수이다.”

학생은 답 자체는 맞아 보인다고 말했지만, 교사는 결론에 이르는 줄을 거꾸로 따라가게 했다. 학생은 먼저 18/120을 3/20으로 약분했고, 이어서 20을 2²×5로 적었다. 그런데 그 앞줄에는 6/40을 3/20으로 고친 표시가 있었고, 더 앞에는 1/6을 0.16…으로 쓰면서 반복되는 6의 시작을 소수 셋째 자리로 표시해 두었다.

학생은 0.1666…에서 반복 부분을 66이라고 표시했다. 실제로 반복은 소수 둘째 자리의 6부터 시작하므로, 이 표시는 반복의 시작을 한 자리 늦춘 것이다. 결과적으로 뒤의 순환소수 표기가 어긋났지만, 학생은 마지막 계산만 다시 확인하며 약분 과정에는 문제가 없다고 생각했다.

결과가 아니라 첫 분기점을 고치기

교사는 반복되는 숫자를 찾기 전에 소수 자리를 하나씩 읽도록 했다.

• 0.1 다음에 6이 나오고
• 그 뒤에도 6이 계속 반복되므로
• 반복 구간은 소수 둘째 자리부터 시작한다.

이 교정은 유한소수 판별의 핵심과도 연결된다. 소수 전개가 길게 이어지는지 보기 전에 분수를 먼저 기약분수로 만들어야 한다. 학생은 이미 18/120을 3/20으로 약분한 과정은 그대로 유지하고, 분모 20을 2²×5로 분해했다. 기약분수의 분모에 2와 5 이외의 소인수가 남아 있으면 유한소수가 되지 않는다는 기준을 한 줄로 덧붙였다.

그 뒤 학생은 3/20=0.15라고 계산하고, 0.15에서 반복 표시를 하지 않았다. 유한소수는 어느 자리에서 끝나는지 직접 확인할 수 있기 때문이다. 반대로 1/6은 기약분수의 분모가 2와 5만으로 이루어지지 않으므로 0.1666…으로 계속된다고 설명했다.

표현을 바꾼 독립 적용

다음 문제는 분수가 아니라 문장으로 제시했다.

“어떤 기약분수의 분모를 소인수분해했더니 2³×5²×7이었다. 이 분수는 유한소수로 나타낼 수 있는가?”

학생은 소수 계산을 먼저 시도하지 않고, 분모의 곱을 항목별로 확인했다. 2와 5는 허용되지만 7이 포함되어 있으므로 유한소수가 아니라고 답했다. 교사는 이번에는 표를 제시했다.

• 가: 7/40
• 나: 11/125
• 다: 13/150

학생은 각 분수를 약분할 수 있는지 먼저 살폈다. 가의 분모 40은 2와 5로만 구성되어 유한소수, 나의 분모 125도 5만 포함하므로 유한소수라고 판단했다. 다는 13과 150 사이에 약분되는 수가 없고, 150=2×3×5²이므로 3 때문에 유한소수가 아니라고 설명했다. 단순히 분모의 크기를 비교하지 않고, 약분한 뒤 남은 분모의 소인수를 확인한 점이 앞의 오류와 달라졌다.

힌트 없이 다시 세운 판단

수업 끝에 학생은 새 문제를 받았다.

“84/210을 유한소수로 나타낼 수 있는지 판단하고, 가능하다면 소수로 나타내시오.”

학생은 도움을 기다리지 않고 먼저 84와 210의 공약수를 찾아 2/5로 약분했다. 분모 5는 2와 5만으로 이루어져 있으므로 유한소수라고 말한 뒤, 2÷5를 계산하여 0.4를 얻었다. 이어서 0.4×5=2가 아니라 원래 분수에 맞춰 0.4×210=84인지 확인했다.

학생은 검산 근거를 직접 설명했다. “처음 분수는 2/5로 약분되었고, 기약분수의 분모가 5뿐이므로 유한소수다. 0.4에 210을 곱하면 84가 되어 원래 분수와 맞는다.” 반복 구간을 잘못 표시했던 과거의 판단도 떠올리며, 끝나는 소수인지 반복되는 소수인지 먼저 구분한 뒤 기약분수의 분모를 확인하는 순서를 스스로 재현했다. 이 장면은 상인동중2수학과외에서 유한소수 조건을 단순 암기가 아니라 풀이의 첫 판단으로 점검한 사례가 되었다.