삼산동 중3수학과외







삼산동 중3수학과외에서 확인한 기준각의 선택
삼산동과외 수업에서 학생이 푼 문제는 직각삼각형의 세 삼각비를 연결하는 내용이었다. 삼산중학교, 진산중학교, 부일중학교가 포함된 생활권에서 중3수학 문제를 살펴보다가, 대우푸르지오아파트와 두산위브아파트가 있는 생활권에서도 자주 접할 수 있는 기본 도형을 가져왔다.
직각삼각형 ABC에서 ∠C=90°이고, AB=10cm, BC=6cm, AC=8cm이다. ∠A에 대한 sin, cos, tan의 값을 각각 구하여라.
답안에서 가장 먼저 멈춘 곳
학생은 오답노트를 복기하며 다음처럼 적었다.
sin A=6/10, cos A=8/10, tan A=6/8
계산 자체는 빠르고, 세 식도 모두 한 번에 작성했다. 그런데 유형 이름이나 예제의 순서를 보지 않고 바로 변을 고르라고 하자, 그림에서 왼쪽 아래에 있는 변부터 읽어 숫자를 배치했다. 학생의 말은 “6은 아래에 있으니까 sin, 8은 옆에 있으니까 cos”였다.
이때 최종 계산이 틀린 것이 가장 먼저 생긴 문제는 아니었다. ∠A를 기준으로 변의 역할을 확인하기 전에 삼각비와 변을 선택한 판단이 먼저 어긋났다. ∠A에서 마주 보는 변은 BC=6, 이웃한 직각변은 AC=8, 빗변은 직각의 맞은편인 AB=10이다. 따라서 학생의 답은 결과적으로 맞지만, 숫자의 위치가 바뀌면 같은 방식으로 고르기 어렵다.
기준각을 먼저 표시한 한 가지 교정
풀이를 전부 다시 쓰게 하지 않고, 첫 행동 하나만 바꾸었다. 문제를 읽은 뒤 삼각형의 변에 바로 표시하지 않고 먼저 ∠A에 작은 표시를 한 다음, 그 각을 기준으로 세 변의 역할을 말하게 했다.
- 직각의 맞은편 AB=10: 빗변
- ∠A의 맞은편 BC=6: 맞은편 변
- ∠A에 붙어 있고 빗변이 아닌 AC=8: 이웃한 변
그 뒤에야 세 삼각비를 연결했다.
sin A=맞은편 변/빗변=6/10=3/5
cos A=이웃한 변/빗변=8/10=4/5
tan A=맞은편 변/이웃한 변=6/8=3/4
여기서 중요한 것은 6, 8, 10을 외운 순서로 넣지 않고, 기준각에서 각 변의 역할을 정한 뒤 식을 세운 점이다. 이미 맞았던 약분 계산은 그대로 유지했다. 삼산동중3수학과외에서 이 장면을 기록할 때도 여러 암기법을 추가하지 않고, “기준각 표시 후 변의 역할 확인”이라는 한 가지 기준만 남겼다.
그림의 방향을 바꾸어 다시 연결하기
며칠 뒤에는 같은 모양을 숫자만 바꾼 문제 대신 표현을 바꾸어 제시했다. 직각삼각형 PQR에서 ∠Q=90°이고, 그림에는 ∠R이 색칠되어 있었다. QR=5cm, PQ=12cm, PR=13cm이며, 이번에는 “∠R에 대한 세 삼각비를 구하고, PQ의 길이를 sin R을 이용해 설명하라”고 물었다.
학생은 먼저 색칠된 ∠R을 표시했다. ∠R에서 PR은 빗변, PQ는 맞은편 변, QR은 이웃한 변이라고 정리했다.
sin R=PQ/PR=12/13, cos R=QR/PR=5/13, tan R=PQ/QR=12/5로 나타냈다. 이어 “PQ는 ∠R의 맞은편 변이므로 sin R에 빗변 PR을 곱하면 된다”고 설명하여 PQ=13×sin R=13×12/13=12를 확인했다. 숫자와 질문 방향이 달라졌지만, 기준각에서 역할을 정하는 기준은 그대로 작동했다.
도움 없이 다시 세운 기준
한 주 뒤에는 그림에 변의 이름만 표시된 새 문제를 주고 아무 힌트도 덧붙이지 않았다.
직각삼각형 XYZ에서 ∠Y=90°, XZ=17cm, YZ=8cm, ∠X에 대한 세 삼각비를 구하여라. 또 sin X의 분모가 왜 XZ인지 설명하여라.
학생은 먼저 ∠X에 동그라미를 치고, “직각의 맞은편 XZ가 빗변, ∠X의 맞은편 YZ가 맞은편 변, XY가 이웃한 변”이라고 적었다. 이어 XY의 길이를 15cm로 확인한 뒤,
sin X=8/17, cos X=15/17, tan X=8/15
라고 썼다. 마지막에는 “sin은 맞은편 변과 빗변을 비교하므로 분모는 직각의 맞은편인 XZ=17이다. 따라서 sin X×XZ=8/17×17=8로 YZ와 일치한다”고 검산했다.
새 그림에서도 학생은 예제의 배치나 숫자 순서가 아니라 기준각을 먼저 선택했다. 세 삼각비를 각각 따로 외운 것이 아니라, 하나의 직각삼각형 안에서 기준각에 따른 세 변의 역할을 연결해 스스로 재현한 장면이었다.