학성동 중2수학과외







두 식을 끝까지 함께 확인하는 연립방정식 풀이
학성타운과 복산육거리가 이어지는 학성동 생활권에는 섬강중학교, 버들중학교 등이 포함되어 있습니다. 이 생활권에서 진행한 학성동과외 수업에서는 거리와 시간 문장제를 연립방정식으로 바꾸는 과정을 한 학생의 풀이 흔적으로 살펴보았습니다. 특히 같은 관계가 문장, 표, 식으로 바뀌어도 두 조건을 모두 유지하는지 확인하는 데 초점을 맞췄습니다.
한 식만 맞는 답을 고른 순간
학생은 다음 문제를 읽고 공책 위쪽에 두 사람의 이동 시간을 각각 x분, y분이라고 적었습니다.
두 지점 사이를 오갈 때, 한 사람은 분속 80m로 걸어 12분이 걸리고 다른 사람은 분속 120m로 걸어 8분이 걸렸다. 두 사람이 같은 지점에서 출발해 서로 반대 방향으로 이동한 거리는 1,920m이다. 두 사람의 이동 시간을 각각 구하여라.
학생은 먼저 80x와 120y를 거리로 표시한 뒤, “합친 거리”라는 문장을 보고 80x+120y=1920을 세웠습니다. 이어 두 사람이 이동한 시간의 차이가 4분이라는 조건을 읽고 x-y=4를 적었습니다. 가감법으로 첫 식에 4를 대입해 x=12를 구한 뒤, 두 번째 식에 넣어 y=8을 계산했습니다.
그런데 문제의 표현을 “두 사람이 같은 거리를 기준으로 각자 이동했다”로 바꾸자 학생은 새로 만든 식 80x=120y만 확인하고 x=12, y=8을 그대로 답으로 확정하려 했습니다. 이 값은 그 식에는 맞지만, 두 조건을 함께 판단하지 않고 한 식만 만족하는 값을 최종 해로 선택한 것이 최초의 어긋난 판단이었습니다.
계산보다 먼저 두 조건을 붙잡기
교정할 때 이미 적절했던 속도, 시간, 거리의 표시와 대입 과정은 그대로 두었습니다. 바꾼 것은 답을 정하기 전 확인 순서 하나였습니다. 학생은 식 옆에 작은 동그라미를 두 개 그리고 각각 ‘첫 번째 거리 조건’, ‘두 번째 시간 조건’이라고 썼습니다. 그런 다음 “연립방정식의 해는 두 식을 동시에 만족해야 한다”고 짧게 말했습니다.
표현이 달라져도 먼저 공통 관계를 복원하도록 했습니다. 표를 만들 때는 다음처럼 열을 나누었습니다.
- 첫 번째 사람: 속도 80m/분, 시간 x분, 거리 80x
- 두 번째 사람: 속도 120m/분, 시간 y분, 거리 120y
- 거리 조건: 80x+120y=1920
- 시간 조건: x-y=4
학생은 두 번째 식에 120을 곱해 120x-120y=480으로 바꾸고, 첫 번째 식과 더했습니다. 이때 무작정 더하지 않고 “y의 계수가 120과 -120이라 더하면 없어지므로 가감한다”고 표시했습니다. 결과는 200x=2400, x=12였고, x-y=4에 대입해 y=8을 얻었습니다. 이어 두 원래 식에 모두 넣어 80×12+120×8=1920, 12-8=4라고 검산했습니다.
표와 질문 방향이 바뀐 문제
같은 개념을 숫자만 바꾸지 않고 표에서 출발하는 문제로 바꾸었습니다. 두 차량의 이동 기록이 다음과 같이 주어졌습니다.
- 차량 A: 1분에 70m, 이동 시간 x분
- 차량 B: 1분에 100m, 이동 시간 y분
- 두 차량의 이동 거리 합은 1,840m
- A의 이동 시간은 B보다 4분 더 김
이번에는 “각 차량의 시간을 구하라”가 아니라 “두 차량의 이동 거리 차이를 구하라”라고 질문했습니다. 학생은 표의 속도와 시간을 곱해 식을 만들고, 70x+100y=1840, x-y=4를 적었습니다. 앞선 풀이를 그대로 외우지 않고 첫 식에서 100을 곱한 두 번째 식을 빼면 x의 계수를 없앨 수 있다고 설명했습니다. 계산 결과 x=16, y=12를 얻은 뒤 거리 차이를 70×16-100×12=80m로 구했습니다.
힌트 없이 두 원래 식으로 검증하기
수업 후반에는 문장이 아니라 “A는 분속 90m로 x분, B는 분속 60m로 y분 이동했고, 두 거리의 합은 1,620m이다. A의 시간이 B보다 3분 짧다”라는 표현을 제시했습니다. 학생은 도움을 기다리지 않고 먼저 90x+60y=1620, x-y=-3을 세웠습니다. 부호가 바뀐 이유를 “A 시간이 더 짧으므로 x-y가 음수”라고 설명했습니다.
학생은 두 번째 식에 60을 곱한 뒤 첫 식에서 빼서 y의 계수를 없애고 x=9, y=12를 얻었습니다. 마지막에는 답만 적지 않고 두 원래 식을 각각 확인했습니다. 90×9+60×12=1530으로 합이 맞지 않음을 발견하자 계산 중 90×9를 810이 아니라 900으로 잘못 적은 부분에 밑줄을 그었습니다. 다시 계산해 810+720=1530임을 확인하고, 주어진 합 1,620과 맞지 않으므로 이 문제의 조건 자체에서 값이 성립하지 않는다고 설명했습니다. 이어 “해가 나왔다고 바로 확정하지 않고 두 식 모두에 대입해야 한다”는 판단을 스스로 재현했습니다.
이 과정을 담은 학성동중2수학과외에서는 연립방정식의 계산법만 반복하지 않고, 거리와 시간의 관계를 표와 문장과 식 사이에서 다시 연결했습니다. 학생은 새로운 표현을 만났을 때도 속도×시간으로 거리를 정리하고, 두 식을 함께 만족하는지 확인하는 순서를 자신의 말과 검산으로 유지했습니다.