성성지구 중3수학과외

성성지구 중3수학과외, 산점도의 흐름을 읽는 한 장면

성성지구과외를 진행하며 산점도 문제를 살펴보던 중, 학생은 계산보다 먼저 해야 할 판단에서 멈췄습니다. 극동늘푸른아파트가 있는 생활권이나 천안두정중학교가 포함된 생활권에서 산점도 단원을 공부할 때도 자주 만나는 유형입니다. 이번 수업의 범위는 산점도에서 음의 상관관계를 판단하는 것으로 한정했습니다. 평균이나 상관계수 계산으로 넓히지 않고, 두 축의 의미와 전체 점의 흐름만 확인했습니다.

빨간 동그라미 하나가 결론을 바꾼 순간

교과서에는 가로축을 ‘하루 운동 시간(분)’, 세로축을 ‘문제 풀이에 걸린 시간(분)’으로 나타낸 산점도가 있었습니다. 점들은 대체로 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 내려가는 모양이었지만, 오른쪽 위에 떨어져 있는 점 하나도 보였습니다.

학생은 그림을 보자마자 오른쪽 위의 점을 동그라미 치고 다음과 같이 적었습니다.

“운동 시간이 긴데 풀이 시간도 긴 점이 있으므로 양의 상관관계이다.”

그 뒤 나머지 점을 자세히 읽지 않고, ‘오른쪽 위로 올라가는 점이 있다’는 설명을 답으로 옮겼습니다. 이때 계산을 틀린 것이 아니라, 일부 점의 위치와 겉모양만으로 전체 관계를 단정한 것이 최초의 어긋난 판단이었습니다.

먼저 고친 것은 표시 방법 하나

학생이 이미 한 축의 이름을 읽은 과정은 맞았으므로 그대로 두었습니다. 다만 점 하나에 표시한 동그라미를 지우고, 모든 점을 왼쪽에서 오른쪽 순서로 눈으로 따라가게 했습니다. 가로축에서 운동 시간이 짧은 구간의 점들과 긴 구간의 점들을 비교하고, 세로축의 풀이 시간이 전반적으로 어떻게 달라지는지 한 줄로 정리했습니다.

이번에는 예외처럼 보이는 오른쪽 위 점을 억지로 없애지 않았습니다. 대신 대부분의 점이 왼쪽 위에서 오른쪽 아래 방향으로 퍼져 있으므로, 운동 시간이 늘어날수록 풀이 시간이 대체로 줄어드는 흐름이라고 판단했습니다. 따라서 답은 음의 상관관계였습니다. 산점도에서 상관관계의 부호를 판단할 때는 한 점의 방향이 아니라 전체 점의 흐름을 근거로 삼는다는 점만 바로잡았습니다.

그림이 아닌 표의 위치로 바꾸어 읽기

다음 문제는 같은 숫자를 반복하지 않고 표현을 바꾸었습니다. 가로축과 세로축이 그려진 산점도 대신, 다음과 같이 점의 위치를 네 구역으로 나눈 기록이 제시되었습니다.

• 왼쪽 위: 5개
• 왼쪽 아래: 1개
• 오른쪽 위: 2개
• 오른쪽 아래: 6개

질문은 “가로축 값이 커질 때 세로축 값이 작아지는 경향이 있는가?”였습니다. 학생은 처음에 오른쪽 위에 있는 2개만 보고 “커질수록 커지는 경우도 있으므로 음의 상관관계가 아니다”라고 말하려 했습니다. 그러나 이번에는 질문의 두 축 순서를 다시 확인하고, 왼쪽 위와 오른쪽 아래에 점이 많이 몰려 있다는 전체 분포를 비교했습니다. 두 변수의 값이 한쪽은 커지고 다른 쪽은 작아지는 방향이 우세하므로 음의 상관관계라고 판단했습니다. 그림의 기울기를 외우는 대신, 축의 증가 방향과 점의 다수 분포를 읽은 것입니다.

힌트 없이 다시 설명한 마지막 문제

수업 끝에는 별도의 표시나 질문을 주지 않고 새 산점도를 제시했습니다. 가로축은 ‘등교에 걸린 시간’, 세로축은 ‘아침에 남은 자유 시간’이었고, 점 대부분은 왼쪽 아래에서 오른쪽 위로 퍼져 있었습니다. 중간에 반대 방향의 점 세 개가 섞여 있었습니다.

학생은 먼저 두 축의 의미를 소리 내어 확인한 뒤, “등교 시간이 길수록 자유 시간이 늘어나는 것은 아니므로 축의 실제 의미만으로 결론을 정하지 않겠다”고 말했습니다. 이어 전체 점을 왼쪽에서 오른쪽으로 훑고, 왼쪽 아래와 오른쪽 위에 점이 더 많이 모였다는 근거를 들었습니다.

“일부 반대 점은 있지만 전체 분포가 오른쪽 위 방향이므로 양의 상관관계이다. 모든 점이 같은 직선 위에 있어야 하는 것은 아니며, 다수 점의 흐름과 질문의 축 순서가 일치하는지 확인했다.”

이처럼 성성지구중3수학과외에서는 산점도의 한 점을 보고 서둘러 결론 내리지 않고, 축의 의미를 확인한 뒤 전체 점 분포가 어느 방향으로 기우는지 스스로 검증하도록 풀이 기록을 남깁니다.