기업도시 고3수학과외







정답보다 먼저 찾아낸 조건부확률의 첫 선택
기업도시 생활권에서 진행한 고3 수학 과외에서 학생의 오답을 다시 살펴보던 중, 계산 과정 자체는 상당히 정확하다는 점이 눈에 띄었다. 분수 계산도 맞았고 마지막 약분도 틀리지 않았다. 그런데 결론은 정답과 달랐다. 조건부확률 문항의 순서를 바꾼 실전 세트에서 학생이 사건을 먼저 읽은 뒤, 문제에 제시된 조건을 표본공간으로 바꾸지 않은 것이 출발점이었다. 기업도시과외 수업에서는 이처럼 계산 실수보다 앞선 판단을 먼저 추적했다.
오답의 끝에서 처음으로 거슬러 올라가기
문항은 다음과 같았다. 주사위 두 개를 던져 나온 눈을 각각 X, Y라 할 때, X+Y가 8 이상이라는 조건에서 X=5일 확률을 구하는 문제였다. 학생은 전체 경우의 수 36을 분모에 두고, X=5인 경우가 6개라는 점을 이용해 답을 1/6으로 적었다.
정답 풀이의 분모는 전체 36이 아니라 조건을 만족하는 경우만 남긴 수이다. X+Y≥8인 경우는 합이 8, 9, 10, 11, 12일 때로 각각 5, 4, 3, 2, 1개씩 모두 15개다. 그중 X=5이면서 조건을 만족하려면 Y≥3이므로 (5,3), (5,4), (5,5), (5,6)의 4개가 남는다. 따라서 확률은 4/15이다.
학생에게 정답을 가린 채 풀이를 거꾸로 확인하게 하자, 학생은 마지막 계산식의 1/6부터 지우지 않았다. 먼저 분모 36을 쓴 줄에 표시하고, “조건을 읽었지만 가능한 전체를 바꾸지 않았다”고 말했다. 뒤 계산이 맞아 보여도 최초의 잘못된 개념 선택이 결론 전체를 바꾼다는 사실을 스스로 특정한 순간이었다.
분모를 새 표본공간으로 고정하기
교정은 한 가지 행동으로 제한했다. 조건부확률을 만날 때마다 풀이 첫 줄에 조건을 만족하는 경우만 분모라고 적고, 그 아래에 조건사건과 구하려는 사건을 따로 썼다.
- 조건사건: X+Y≥8, 경우의 수 15
- 구하려는 사건과 조건의 교집합: X=5, X+Y≥8, 경우의 수 4
- 조건부확률: 4/15
그다음 학생이 방금 쓴 풀이를 세 줄로 줄였다. 첫 줄에는 조건사건의 표본공간, 둘째 줄에는 그 안에서 다시 고른 사건, 셋째 줄에는 두 경우의 수의 비를 적었다. 중간 계산을 가린 재구성에서도 분모 36을 다시 쓰지 않고, 조건사건을 먼저 세는지 확인했다.
정수 조건이 붙었을 때도 남은 범위를 먼저 세는가
같은 주사위 상황을 반복하지 않고, 두 정수 (x,y)를 무작위로 고르는 문제로 바꾸었다. 조건은 1≤x≤4, 1≤y≤5, x+y≥6이고, 이 조건에서 x가 짝수일 확률을 묻도록 했다. 학생은 정수 후보를 오름차순으로 적은 뒤 조건을 만족하지 않는 점을 제외했다.
조건사건의 후보는 x=1일 때 없음, x=2일 때 y=4,5로 2개, x=3일 때 y=3,4,5로 3개, x=4일 때 y=2,3,4,5로 4개다. 따라서 조건사건은 9개이고, 그중 x가 짝수인 경우는 x=2에서 2개와 x=4에서 4개를 합친 6개다. 답은 6/9=2/3이다. 숫자만 바꾼 문제가 아니라 표본공간이 직사각형에서 정수 격자의 일부로 달라졌지만, 학생은 새 조건을 먼저 남긴 뒤 분모와 분자를 분리했다.
마지막으로 조건을 x+y≥6에서 x+y≤4로 바꾼 직접답형을 제시하고 풀이 일부를 비워 두었다. 힌트 없이 학생은 “전체 정수 후보 20개를 분모로 쓰면 안 되고, 먼저 새 조건을 만족하는 점만 세야 한다”고 설명했다. 계산 뒤에는 자신이 세운 분모가 정말 조건사건인지 문장과 대조했고, 조건을 하나 뺀다면 분모가 어떻게 달라지는지도 짚었다. 문항 순서가 바뀌어도 사건을 먼저 선택하고 조건사건을 새로운 표본공간으로 기록하는 판단은 유지되었다.