만덕동 중3수학과외







만덕동 중3수학과외에서 확인한 인수분해의 경계
만덕동과외 수업에서 학생이 적어 온 풀이를 살펴보니, 계산을 못해서 틀린 것이 아니라 공통인수를 먼저 묶은 뒤 어떤 조건을 끝까지 확인해야 하는지에서 판단이 흔들리고 있었습니다. 그린코아아파트와 대진아파트가 있는 생활권, 부산광역시립구포도서관 인근에서 공부하는 학생들도 자주 만나는 유형입니다. 이번에는 백양중학교·만덕중학교·신덕중학교가 포함된 생활권의 중3 학습 사례를 바탕으로 한 식만 집중해서 다뤘습니다.
자습 노트에 남은 첫 식
도서관 자습 시간에 학생은 다음 문제를 풀었습니다.
식 6x² - 15x를 인수분해하시오.
학생의 기록은 다음과 같았습니다.
6x² - 15x = 3x(2x - 5)
여기까지는 정확했습니다. 두 항에서 공통으로 묶을 수 있는 가장 큰 수와 문자가 3x라는 점을 표시했고, 6x²÷3x=2x, 15x÷3x=5로 계산했습니다. 다시 전개해도 3x×2x=6x², 3x×(-5)=-15x이므로 이 식의 인수분해는 맞았습니다.
문제는 바로 다음 비교 문제에서 생겼습니다.
12x² - 20x를 인수분해하되, 한 인수의 상수항이 양수가 되도록 나타내시오.
학생은 공통인수 4x를 먼저 묶어 4x(3x - 5)까지 갔습니다. 그런데 “상수항이 양수인 인수”라는 조건을 보고, 괄호 안의 부호를 바꾸어 4x(5 - 3x)라고 적었습니다. 이때 처음 어긋난 판단은 계산 결과를 확인하지 않은 것이 아니라, 조건 하나만 보고 식 전체의 부호가 달라지는 선택을 한 것이었습니다.
조건을 두 칸으로 나누어 다시 선택하기
이 식에서 먼저 고칠 것은 풀이 전체가 아니었습니다. 공통인수 4x를 묶은 행동과 계수 계산은 그대로 두고, 인수를 선택하기 전에 조건을 나누어 적게 했습니다.
- 공통인수: 4x
- 남은 인수: 3x-5
- 전개 결과: 4x(3x-5)=12x²-20x
- 주의할 점: 괄호의 부호를 모두 바꾸면 앞의 4x 부호도 함께 바뀌어야 함
따라서 4x(5-3x)는 원래 식이 아닙니다. 실제로 전개하면 20x-12x²가 되어 원식의 각 항 부호가 모두 반대가 됩니다. 괄호만 바꾸는 것은 같은 인수분해 표현이 아니며, -4x(5-3x)처럼 앞의 인수까지 함께 바꾸어야 원래 식과 같아집니다. 다만 문제에서 공통인수를 먼저 묶어 나타내라고 했으므로 가장 자연스러운 답은 4x(3x-5)입니다.
학생은 이후 “공통인수를 정한 뒤에는 남은 두 항의 부호와 전개 결과를 함께 본다”라고 노트에 적었습니다. 이 한 문장만 추가하고, 이미 맞았던 나눗셈과 공통인수 찾기는 그대로 유지했습니다. 이것이 만덕동중3수학과외에서 확인한 직접적인 교정이었습니다.
모양을 바꾼 식에서 다시 판단하기
며칠 뒤에는 숫자만 바꾼 문제가 아닌, 항의 순서와 부호가 달라진 식을 제시했습니다.
-14ab + 21a²b를 공통인수를 먼저 묶어 인수분해하시오.
학생은 먼저 두 항에 모두 들어 있는 7ab를 표시했습니다. 그러나 첫 항이 음수이므로, 공통인수를 양수로 잡으면 괄호 안의 첫 항이 음수가 됩니다.
-14ab + 21a²b = 7ab(-2+3a)
학생은 처음에 7ab(2-3a)라고 적었지만, 이번에는 곧바로 “전개하면 14ab-21a²b가 되어 부호가 반대”라고 설명하며 고쳤습니다. 여기서 판단 기준은 숫자의 크기가 아니라 공통인수로 나눈 뒤 남은 항의 부호와 원식의 부호가 일치하는지였습니다.
힌트 없이 확인한 마지막 기록
마지막에는 다음 식을 별도의 도움 없이 풀게 했습니다.
18p - 27p²를 인수분해하고, 공통인수를 음수로 잡아도 같은 식이 되는지 설명하시오.
학생은 먼저 9p를 공통인수로 선택해
18p-27p²=9p(2-3p)
라고 썼습니다. 이어 “공통인수를 -9p로 잡으면 -9p(3p-2)가 되고, 앞의 인수와 괄호의 부호를 함께 바꾸었으므로 같은 식이다”라고 설명했습니다. 실제로 전개하면 -27p²+18p가 되어 항의 순서만 다를 뿐 원식과 같습니다.
학생은 마지막으로 공통인수를 먼저 찾고, 남은 인수의 부호를 확인한 다음, 전개하여 원식과 비교한다는 순서를 스스로 재현했습니다. 이번 사건에서 중요한 것은 다양한 인수분해 방법을 더하는 것이 아니라, 조건이 달라졌을 때도 공통인수와 곱해지는 인수의 부호 관계를 놓치지 않는 것이었습니다.