구포동 고1수학과외







구포동 고1수학과외, 문자의 자리를 바꾸면 경우가 달라지는 이유
순열 문제에서 학생은 \(A,B,C\)를 일렬로 배열하는 과정을 빠르게 적으려 했다. 그런데 “\(A\)는 첫째 자리, \(B\)는 마지막 자리”처럼 문자가 맡은 역할이 달라지는 조건을 읽고도 세 문자를 같은 대상으로 취급하면서 경우를 잘못 세었다. 계산보다 문자의 위치 조건을 놓친 것이 출발점이었다.
자리마다 맡은 역할을 먼저 남기다
풀이를 시작하기 전에 학생은 각 자리 위에 어떤 문자가 들어갈 수 있는지 짧게 표시했다. 예를 들어 \(A,B,C,D\)를 배열하되 \(A\)가 첫 자리에 와야 한다면 첫 자리를 \(A\)로 고정하고, 남은 세 자리에 \(B,C,D\)를 배열하여 \(3!\)로 계산한다. 문자를 단순한 기호로 보지 않고 ‘고정된 문자’와 ‘배열할 문자’로 구분하자, \(4!\)를 그대로 적용하던 오류가 사라졌다.
순열에서는 문자 자체보다 각 문자가 어느 자리에서 어떤 역할을 맡는지가 경우의 수를 결정한다.
조건의 위치를 바꾼 문제에 적용하다
다음에는 \(A,B,C,D\)를 배열할 때 \(D\)가 마지막 자리에 오지 않는 경우를 물었다. 이번에는 특정 문자를 고정하는 대신, 마지막 자리에 올 수 있는 문자를 먼저 나누었다. 마지막 자리가 \(A,B,C\) 중 하나인 세 경우마다 남은 세 문자를 배열하므로 전체 경우의 수는 \(3\times3!=18\)이다. 숫자만 바꾼 문제가 아니라 조건이 가리키는 자리를 바꾸어 읽은 점이 달랐다.
새 표현에서 순열의 의미를 확인하다
마지막에는 네 칸짜리 표에 문자를 배치하고, 첫 칸과 마지막 칸의 역할을 문장으로 설명하게 했다. 학생은 \(D\)가 마지막이 아닌 배치를 하나 제시한 뒤, 그 배치에서 각 문자의 위치가 조건과 맞는지 확인했다. 특정 답을 외운 것이 아니라 고정 자리와 나머지 자리의 구분이 다른 배열에도 유지되는지 검증한 것이다.
구포동에서 진행한 이 학습 사례는 순열 공식을 먼저 적용하기보다, 문제 속 문자가 맡은 자리와 역할을 분명히 읽는 데 초점을 두었다.