중화산동 과학과외

가려진 폐포 그림에서 시작된 역추적

중화산동과외 수업에서 전주서신중학교와 전주신흥고등학교가 있는 교육생활권의 한 학생이 폐포와 모세혈관 사이 기체 교환 문제를 다시 펼쳤습니다. 중화산동현대아파트와 떡정거리 생활권에서 자주 접하는 과학 학습 자료처럼, 이번 자료도 그림의 일부 조건과 학생의 풀이 일부가 가려진 오답 복기 자료였습니다.

그림에는 폐포와 모세혈관이 나란히 놓여 있었고, 한쪽에는 산소가 많은 공기가 있는 폐포, 다른 쪽에는 산소가 적고 이산화탄소가 많은 혈액이 표시되어 있었습니다. 다만 기체 이름과 화살표 일부가 가려져 있어, 남은 농도 표시와 위치를 읽어 이동 방향을 판단해야 했습니다.

정답보다 먼저 확인한 흔적

학생은 자신의 풀이와 정답을 나란히 놓은 뒤, 마지막 화살표부터 거꾸로 읽었습니다. 마지막 줄의 설명과 산소 이동 결과는 서로 맞았고, 이산화탄소에 대한 뒤쪽 판단도 앞선 표시를 따라 계산되어 있었습니다. 학생은 각 줄에 표시를 하며 다음 행동을 했습니다.

• 폐포 쪽과 모세혈관 쪽의 위치를 그림에 다시 적었습니다.
• 산소와 이산화탄소가 각각 어느 쪽에 많은지 남아 있는 조건 옆에 표시했습니다.
• 자신의 화살표와 정답 화살표를 하나씩 비교했습니다.
• 뒤의 설명에서 틀린 결론이 나온 줄을 찾은 뒤, 그 줄의 바로 앞 판단으로 돌아갔습니다.

그 결과 마지막 계산이나 화살표를 그리는 손동작이 최초의 문제는 아니었습니다. 가장 먼저 어긋난 곳은 산소와 이산화탄소의 이동 방향을 서로 뒤바꿔 적은 표시였습니다. 산소는 산소가 많은 폐포 쪽에서 산소가 적은 모세혈관 쪽으로 이동하고, 이산화탄소는 이산화탄소가 많은 모세혈관 쪽에서 이산화탄소가 적은 폐포 쪽으로 이동해야 합니다. 학생은 처음에 이 두 방향을 반대로 표시했고, 그 뒤의 설명은 그 잘못된 화살표를 그대로 따라간 것이었습니다.

학생의 오류는 마지막 줄의 계산이 아니라, 두 기체의 ‘많은 쪽과 적은 쪽’을 확인하기 전에 화살표부터 반대로 정한 데서 시작되었습니다.

지우지 않고 한 줄만 되돌리기

교정에서는 풀이 전체를 다시 쓰지 않았습니다. 이미 정확했던 폐포와 모세혈관의 위치 표시, 그림에서 읽은 기체 조건, 뒤의 문장 구조는 그대로 두었습니다. 오류가 시작된 줄 앞에 세 칸을 만들고, 각각 ‘기체’, ‘많은 쪽’, ‘이동 방향’이라고 적었습니다.

• 산소: 폐포 쪽이 많음 → 모세혈관 쪽으로 이동
• 이산화탄소: 모세혈관 쪽이 많음 → 폐포 쪽으로 이동

그 뒤 학생은 그림의 두 위치에서 출발점을 손가락으로 짚고, 화살표를 다시 그렸습니다. 산소 화살표는 폐포에서 모세혈관으로, 이산화탄소 화살표는 모세혈관에서 폐포로 향하게 했습니다. 이후 문장에 적힌 결과가 새 화살표와 맞는지 한 줄씩 확인했습니다. 계산을 새로 하거나 그림의 다른 조건을 바꾸지 않고, 최초의 방향 표시만 고친 것입니다.

표현이 달라진 두 번째 자료

며칠 뒤에는 정답과 중간 풀이를 가린 별도 자료를 제시했습니다. 이번에는 폐포와 모세혈관 그림을 좌우로 배치하지 않고, 폐포가 위쪽에, 모세혈관이 아래쪽에 놓인 세로 그림으로 바꾸었습니다. 산소와 이산화탄소의 이름도 그림 안에 직접 쓰지 않고, A와 B로 표시했습니다. 대신 다음 조건만 남겨 두었습니다.

• A는 폐포 쪽에 더 많고 모세혈관 쪽에 더 적습니다.
• B는 모세혈관 쪽에 더 많고 폐포 쪽에 더 적습니다.
• A와 B는 서로 다른 기체입니다.

학생은 먼저 A와 B의 이름을 성급히 정하지 않고, 각각 많은 쪽에서 적은 쪽으로 화살표를 그렸습니다. A의 화살표는 위에서 아래로, B의 화살표는 아래에서 위로 향했습니다. 그런 다음 폐포 쪽에 더 많은 A가 산소인지, 모세혈관 쪽에 더 많은 B가 이산화탄소인지 조건과 연결했습니다. 자료의 배열과 기호가 달라졌지만, 학생은 첫 판단이 어긋난 위치를 스스로 찾아 방향 표시부터 점검했습니다.

힌트 없이 설명한 마지막 장면

마지막에는 아무 표시도 없는 새 그림을 주었습니다. 폐포는 왼쪽, 모세혈관은 오른쪽에 있었고 산소와 이산화탄소의 상대적인 양만 짧게 적혀 있었습니다. 학생은 먼저 두 공간의 위치를 쓰고, 각 기체 옆에 ‘많음’과 ‘적음’을 표시했습니다. 이어서 산소는 폐포에서 모세혈관으로, 이산화탄소는 모세혈관에서 폐포로 이동한다고 설명했습니다.

검산할 때는 각 화살표의 출발점과 도착점을 다시 읽었습니다. 산소 화살표는 산소가 많은 곳에서 적은 곳으로 향했고, 이산화탄소 화살표도 이산화탄소가 많은 곳에서 적은 곳으로 향했습니다. 학생은 “처음 틀린 지점은 기체별로 많은 쪽을 확인하기 전에 방향을 정한 것이었고, 이번에는 기체마다 출발 위치를 따로 표시했기 때문에 두 화살표가 뒤바뀌지 않았다”고 말했습니다. 중화산동과학과외에서 확인한 최종 답은 새로운 그림에서도 같은 기준으로 재현되었습니다.