석봉동 과학과외

석봉동에서 시작한 화학 반응식 읽기

신탄진중학교와 대전이문고등학교가 있는 교육생활권에서 진행한 한 과학과외에서도 화학 반응식의 방향을 놓치는 장면이 있었습니다. 석봉동과외, 석봉동과학과외에서 중요한 목표는 식을 외우는 것이 아니라 반응물과 생성물을 정확히 나누어 읽는 일이었습니다.

오른쪽 모양에 끌린 첫 표시

학생 앞에는 다음과 같은 화학 반응식 여러 개가 놓여 있었습니다.

• 수소 + 산소 → 물
• 탄소 + 산소 → 이산화 탄소
• 철 + 황 → 황화 철

처음에는 각 식을 표로 옮기고, 다시 화살표를 기준으로 두 칸으로 나누는 과제였습니다. 학생은 원래 식과 표를 나란히 두고 물질 이름을 대응시키며 표시했습니다. 그런데 표의 오른쪽 칸에 생성된 물질을 진하게 나타낸 모양을 본 뒤, 다음 자료에서는 오른쪽 칸을 반응물이라고 적었습니다. 익숙한 표의 모양을 기준으로 읽은 것이 학생의 오류였습니다. 계산이나 물질 이름을 베껴 쓰는 과정은 정확했지만, 화살표의 방향을 확인하지 않은 것이 결과가 틀어지기 전 최초 판단이었습니다.

화학 반응식에서 위치의 기준은 진한 글씨, 칸의 넓이, 그림의 배치가 아니라 화살표가 가리키는 방향이다.

표와 그림 사이에 남는 기준 찾기

교정할 때 학생이 이미 적어 둔 물질 이름과 표시는 지우지 않았습니다. 대신 각 자료에서 변하지 않는 정보를 먼저 찾게 했습니다. 원래 식에서는 화살표 왼쪽에 있는 물질을 파란 밑줄로, 오른쪽에 있는 물질을 빨간 동그라미로 표시했습니다. 이어서 표의 두 열 사이에 작은 화살표를 직접 그려 원래 식의 방향과 맞추었습니다.

표현이 그림으로 바뀐 자료에서는 왼쪽 묶음의 입자 그림과 오른쪽 묶음의 입자 그림을 각각 식의 어느 쪽에 대응하는지 연결했습니다. 그림이 가로로 놓였는지 세로로 놓였는지는 따로 표시하고, 화살표가 출발하는 쪽과 도착하는 쪽만 남겨 판단했습니다.

• 화살표 앞에 적힌 물질: 반응이 시작될 때 참여하는 반응물
• 화살표 뒤에 적힌 물질: 반응이 끝난 뒤 나타나는 생성물

학생은 다시 “수소와 산소는 화살표 앞이므로 반응물, 물은 화살표 뒤이므로 생성물”이라고 말한 뒤, 같은 기준을 표와 그림에도 적용했습니다. 자료의 모양이 바뀌어도 위치와 방향의 관계를 먼저 확인하는 행동으로 오류를 바로잡은 것입니다.

순서를 뒤집은 새 자료

다음에는 같은 개념을 그대로 두되 자료 형식과 제시 순서를 바꾸었습니다. 이번에는 그림이 먼저 나오고, 그 아래에 식이 거꾸로 배치되어 있었습니다.

• 그림 자료: 왼쪽에 물 분자 그림, 오른쪽에 수소 분자와 산소 분자 그림
• 제시된 식: 물 → 수소 + 산소
• 비교 질문: 각 식에서 화살표의 출발 쪽과 도착 쪽에 놓인 물질은 무엇인가?

학생은 그림의 왼쪽이 항상 반응물일 것이라고 단정하지 않고, 먼저 그림 사이에 표시된 화살표를 확인했습니다. 이 자료에서는 물 그림 쪽에서 수소와 산소 그림 쪽으로 향하므로 물이 반응물, 수소와 산소가 생성물이라고 분류했습니다. 이어 식의 왼쪽과 오른쪽도 같은 방향인지 손가락으로 따라가며 확인했습니다. 단순히 숫자나 물질 이름만 바꾼 문제가 아니라, 그림의 방향과 식의 배열이 서로 다르게 보이도록 구성한 자료였습니다.

힌트 없이 다시 확인한 장면

마지막에는 도움말 없이 다음 자료를 제시했습니다. 세로로 배열된 식은 “이산화 탄소 + 물 → 포도당 + 산소”였고, 옆 그림에는 위쪽에 포도당과 산소, 아래쪽에 이산화 탄소와 물이 그려져 있었습니다. 학생은 어느 쪽이 위인지 먼저 보지 않고 식의 화살표를 찾았습니다.

학생은 “화살표 왼쪽의 이산화 탄소와 물이 반응물이고, 화살표 오른쪽의 포도당과 산소가 생성물이다. 그림의 위아래 배치는 식의 방향과 같을 수도 있지만, 분류의 근거는 위아래 모양이 아니라 화살표 전후 위치다”라고 설명했습니다. 마지막으로 식의 화살표를 왼쪽에서 오른쪽으로 다시 손가락으로 따라가며 네 물질의 분류를 검산했습니다.

이렇게 자료가 표, 그림, 세로 배열로 바뀌어도 먼저 화살표의 출발점과 도착점을 찾으면 반응물과 생성물을 흔들림 없이 구별할 수 있습니다.