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용현동 고1수학과외

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용현동고1수학과외: 행렬 곱에서 행과 열을 잘못 대응한 사례

용현동에서 고1 수학을 공부하던 학생은 행렬 곱 문제의 답을 빠르게 골랐지만, 각 성분이 어떤 항들의 곱으로 만들어지는지는 설명하지 못했다. 특히 같은 위치의 성분끼리 곱해 더하는 방식으로 계산하면서 행렬 곱의 순서를 놓쳤다.

계산 결과보다 먼저 무너진 대응

다음 두 행렬의 곱을 구하는 과정에서 오류가 나타났다.

A = [[1, 2, 0], [-1, 3, 1]],
B = [[2, -1], [0, 4], [3, 1]]

학생은 A의 첫째 행과 B의 첫째 행을 나란히 놓고 계산하려 했다. 그러나 AB의 성분은 A의 행과 B의 열을 대응시켜 구해야 한다. 따라서 AB의 첫째 행 둘째 성분은 B의 둘째 열을 사용한다.

화살표로 행과 열의 방향을 고정하다

교사는 계산식을 바로 알려 주지 않고, A의 한 행에서 B의 각 열로 향하는 화살표를 그리게 했다. 학생은 첫째 행 [1, 2, 0]과 B의 첫째 열 [2, 0, 3]을 연결해 다음과 같이 정리했다.

1×2 + 2×0 + 0×3 = 2

같은 행과 B의 둘째 열 [-1, 4, 1]을 연결하면 다음 성분이 된다.

1×(-1) + 2×4 + 0×1 = 7

이 대응을 유지하면 둘째 행에서도

(-1)×2 + 3×0 + 1×3 = 1,
(-1)×(-1) + 3×4 + 1×1 = 14

이므로

AB = [[2, 7], [1, 14]]

가 된다. 학생은 잘못된 답을 고친 핵심이 계산 속도가 아니라 행과 열의 연결 방향을 고정하는 데 있음을 확인했다.

곱의 순서를 바꾸면 결과의 모양도 달라진다

다음에는 같은 두 행렬을 보고 BA를 구할 수 있는지 판단하게 했다. B는 3×2 행렬이고 A는 2×3 행렬이므로 BA는 가능하며 결과는 3×3 행렬이 된다. 실제로

BA = [[3, 1, -1], [-4, 12, 4], [2, 9, 1]]

이다. AB와 BA는 모두 계산할 수 있더라도 결과의 크기와 성분이 같다고 볼 수 없다. 학생은 행렬에서는 곱셈 순서를 바꾸는 일이 단순한 자리 교환이 아니라 대응되는 행과 열 자체를 바꾸는 일임을 적용 문제에서 확인했다.

마지막에는 열별로 결과를 다시 구성했다

처음 계산과 다른 방식으로, B를 열벡터 두 개로 나누어 AB를 다시 구했다.

첫째 열 [2, 0, 3]에 A를 적용하면 [2, 1]이 되고, 둘째 열 [-1, 4, 1]에 A를 적용하면 [7, 14]가 된다. 두 결과를 열로 세우면 [[2, 7], [1, 14]]가 되어 앞서 얻은 결과와 일치한다.

또한 2×3과 3×2의 곱이므로 결과가 2×2여야 한다는 점도 함께 확인하면서, 성분 계산과 행렬의 크기가 모두 맞는지 검증했다.

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용현동 고1수학과외 수업 후기

가방에 수학 교재를 넣기 전, 아이가 여백 한쪽에 조그맣게 표시를 하나 남기더라고요. 어디를 봐야 할지 다시 펼쳐 찾는 줄 알았는데, 계산 실수가 시작된 지점만 짚어 둔 모습이었어요. 확인할 곳이 분명한 채로 책을 정리했습니다. 용현동 수학과외 관련 자료를 챙기던 날에도 비슷한 장면을 보게 됐어요. 출력해 둔 수업 자료와 문제집을 함께 준비하다가 여백에 남은 표시를 발견했거든요. 전에는 다시 살필 때 문제 안의 내용을 거의 같은 비중으로 훑었는데, 그날만큼은 계산이 어긋나기 시작한 부분만 따로 눈에 들어오게 해 두었어요. 예전처럼 처음부터 끝까지 모두 확인하려는 대신, 실수가 생긴 위치를 먼저 찾아볼 수 있게 표시해 둔 점이 달라 보였습니다. calc? no.

★★★★★수업 후기

새 학습지를 풀던 저녁, 아이가 문제를 그대로 넘기지 않고 숫자 몇 개를 손으로 가린 뒤 다시 풀이를 이어가더라고요. 같은 문제를 외워서 푸는 건지, 숫자가 달라도 앞에서 했던 판단이 맞는지 확인하려는 모습처럼 보였어요. 마지막에는 다시 살펴볼 부분 한 군데에만 표시가 남아 있었습니다. 책상 서랍을 정리하면서 자료를 챙기던 중에도 비슷한 장면을 봤어요. 전에라면 다시 볼 내용이 있어도 머릿속으로만 기억해 두고 종이에는 따로 남기지 않았거든요. 그런데 그날만큼은 문제의 숫자 일부를 가려 놓고 같은 방식으로 풀 수 있는지 직접 확인하고 있었습니다. 용현동 수학과외 관련 자료를 정리하던 참이라 옆에서 잠깐 지켜봤는데, 답을 적는 데서 끝내지 않고 숫자를 가린 상태에서 판단 과정을 다시 짚어 보더라고요. 예전의 ‘나중에 보면 되지’ 하던 모습과 달리, 확인할 곳을 한 군데로 좁혀 둔 점이 눈에 들어왔어요.

★★★★★수업 후기

수행평가 자료를 챙기던 날, 아이가 수열 문제를 펼쳐 놓고 항 번호와 값을 따로 적고 있더라고요. 확인한 자리에는 작은 표시도 남겨 두었어요. 예전에는 틀린 문제가 있어도 어디서부터 생각이 달라졌는지 따로 적어 둔 흔적이 없었거든요. 용현동 수학과외를 알아보던 중 집에서 공부한 흔적을 정리하다가 비슷한 장면을 먼저 본 적이 있어요. 수학 수업 전날 저녁이었는데, 문제 옆에 항 번호와 값을 나눠 적어 두고 두 항 사이의 간격을 살펴본 흔적이 남아 있었습니다. 단순히 답만 맞춰 보려는 모습과는 달라서 잠깐 눈길이 갔어요. 그 뒤로는 틀린 부분을 그냥 지나치지 않고, 처음 판단이 달라진 곳을 표시해 두는 모습이 보였어요. 이번 자료에서도 번호와 값을 따로 적은 뒤 작은 표시까지 남겨 둔 걸 보니, 풀이를 확인하는 순서가 눈에 보이게 달라졌더라고요.

★★★★★수업 후기

수업을 마치고 아이가 오늘은 답을 맞히는 것보다 풀이를 설명하는 게 더 중요하다는 걸 알겠다고 말해 인상적이었습니다. 용현동에서 수업을 시작한 뒤 선생님은 지난 숙제를 함께 확인하며 막힌 부분을 편하게 이야기하게 하고, 무리하게 진도를 나가지 않으셨습니다. 시험기간에도 주말 공부량을 스스로 정해 시작하는 날이 늘어 성적보다 먼저 생활의 변화가 느껴졌습니다.

★★★★★수업 후기

처음에는 용현동 과외 수업 전부터 긴장하고, 풀이가 조금만 길어져도 답을 못 찾겠다며 중간에 포기하곤 했습니다. 선생님은 틀린 답을 처음부터 다시 풀게 하기보다 어디서 생각이 어긋났는지 함께 찾아 주셨고, 시험 전날에는 그날 할 일과 다음에 볼 내용을 생활에 맞춰 나눠 주셨습니다. 요즘은 수업이 끝난 뒤 배운 내용을 먼저 이야기하는 날도 생겨 부모로서 반가운 변화를 느끼고 있습니다.

★★★★☆수업 후기

학원 일정이 늦게 끝난 주말에는 숙제가 밀려 수학 문제를 펼치는 것부터 부담스러웠는데, 용현동 수업에서 선생님이 다음 시간까지 할 일을 짧게 나눠 주셔서 시작하기가 한결 편해졌습니다. 모르는 부분은 질문으로 따로 적어 두고, 계획이 늦어져도 다시 조정해 이어가는 습관이 생겼습니다.

★★★★★수업 후기

학생별 1:1 수업 안내

수업은 학생별 1:1로 진행하며, 현재 학습 상태와 목표에 따라 수업 내용을 달리합니다.