청수동 중2수학과외

조건을 먼저 읽는 이등변삼각형 판단

청수동과외 수업에서는 청수지구와 신방지구가 이어지는 생활권의 중2 학생이 도형 문제를 풀었다. 문제의 핵심은 삼각형의 두 변이 같은지 확인하고, 주어진 평행사변형의 조건을 이용해 그 사실을 판단하는 것이었다.

학생의 첫 풀이에서 보인 한 줄

문제에는 평행사변형 ABCD 안에 대각선과 선분이 표시되어 있었고, 특정 삼각형이 이등변삼각형인지 물었다. 학생은 그림에서 같은 모양처럼 보이는 두 변을 연필로 짧게 표시한 뒤, 평행사변형의 마주 보는 변은 같다고 적었다. 이어서 “AB=CD이므로 두 변이 같은 삼각형”이라고 결론을 옮겨 썼다.

계산을 시작하기 전 학생은 주어진 길이와 각 표시를 작은 표에 옮겼다. 길이가 직접 주어진 선분에는 동그라미를 치고, 평행사변형이라는 문장에는 밑줄을 그었다. 하지만 어떤 선분이 삼각형의 변인지 대응시키는 과정은 보류하지 않았다. 그림의 위치만 보고 AB와 CD를 해당 삼각형의 두 변으로 선택한 것이다.

“평행사변형에서 같은 변이라는 사실이 있으면, 그 선분들이 삼각형 안에서 어떤 변인지 확인하지 않아도 바로 이등변삼각형이라고 볼 수 있어요.”

이 문장이 결과가 나오기 전 가장 먼저 어긋난 판단이었다. 평행사변형의 마주 보는 변이 같다는 성질 자체를 무조건 거꾸로 적용한 것이 아니라, 그 두 선분이 문제에서 묻는 삼각형의 변이라는 조건을 확인하지 않은 채 결론에 사용한 점이 문제였다.

정의와 성질을 한 번만 구분하기

교정은 풀이 전체를 다시 외우게 하는 방식이 아니었다. 이미 잘한 표시와 길이 기록은 그대로 두고, 평행사변형이라는 문장 옆에 ‘성질’, 삼각형에서 두 변의 길이가 같다는 문장 옆에 ‘이등변삼각형의 정의’라고 각각 적게 했다. 그런 다음 삼각형의 꼭짓점 세 개를 먼저 동그라미로 둘러싸고, 그 안에 포함된 선분만 두 개씩 대응시켰다.

학생은 AB와 CD가 평행사변형의 변이라는 사실만으로는 충분하지 않다는 것을 확인했다. 묻는 삼각형의 변이 AC와 AD라면, AB=CD를 그대로 옮길 수 없다. 반대로 평행사변형의 마주 보는 변을 이용하더라도 그 결과가 삼각형의 두 변인지를 확인하고, 두 변의 길이가 같다는 정의에 연결해야 한다. 학생은 풀이 옆에 “같은 길이인가? → 그 선분이 삼각형의 변인가? → 두 변이면 이등변”이라는 세 칸을 만들었다.

이후 그림에서 실제로 대응하는 선분을 다시 찾아 표시했다. 삼각형의 두 변에 같은 색 점을 찍은 뒤, 평행사변형의 성질로 얻은 등식이 그 두 선분에 해당하는지 확인했다. 해당하면 결론을 쓰고, 해당하지 않으면 그 성질은 이번 판단에 사용하지 않도록 보류했다.

회전된 도형에서 바뀐 것은 모양뿐

같은 개념을 확인하기 위해 도형을 시계 방향으로 돌린 문제가 제시되었다. 이번에는 평행사변형이 기울어져 있고, 이등변삼각형이 아래쪽이 아니라 옆쪽에 놓였다. 숫자를 바꾼 문제가 아니라 삼각형의 위치와 조건이 제시되는 순서를 바꾼 문제였다. 먼저 “평행사변형의 마주 보는 변은 같다”는 문장이 나오고, 뒤에서 “삼각형 PQR에서 PQ와 PR을 비교하라”는 질문이 이어졌다.

학생은 그림을 돌려 보지 않고 꼭짓점 P, Q, R을 먼저 표시했다. 이어 PQ와 PR을 각각 다른 색으로 따라간 뒤, 두 선분이 평행사변형의 어느 변과 연결되는지 선으로 대응시켰다. 성질로 얻은 등식이 PQ=PR로 이어질 때만 이등변삼각형이라고 적었고, 같은 길이가 다른 선분에 생기면 “삼각형의 두 변에 직접 해당하지 않음”이라고 옆에 남겼다.

• 삼각형의 꼭짓점과 두 비교 선분을 먼저 정한다.
• 평행사변형의 성질은 필요한 선분에 연결될 때만 사용한다.
• 두 삼각형 변의 길이가 같다는 결론을 정의와 맞춰 확인한다.

힌트 없이 다시 세운 기준

수업 끝에는 도움 표시를 지운 새 문제가 주어졌다. 이번에는 평행사변형이 뒤집힌 모양이고, 삼각형의 한 변이 대각선으로 놓여 있었다. 학생은 곧바로 계산하지 않고 삼각형의 세 꼭짓점을 표시했다. 이어 “먼저 질문 속 삼각형의 두 변을 정하고, 평행사변형 성질에서 나온 등식이 그 두 변에 연결되는지 본다”고 스스로 설명했다.

학생은 한 등식을 대입한 뒤 원래 그림의 두 선분 위치를 다시 확인했다. 두 선분이 실제 삼각형의 변이고 길이가 같으므로 이등변삼각형이라고 썼으며, 만약 평행사변형의 같은 변이 삼각형 밖에 있다면 결론에 쓰지 않겠다고 덧붙였다. 청수동중2수학과외 수업에서 확인한 변화는 정답 자체가 아니라, 회전된 그림에서도 첫 판단을 ‘삼각형의 변 확인’으로 재현하고 그 이유와 검산 근거를 혼자 말한 장면이었다.