도안신도시 중2수학과외







부등호의 방향을 바꾸는 순간을 놓치지 않도록
도안신도시 생활권에는 엑스포아파트와 관평도서관 인근처럼 학교와 주거 공간이 이어진 곳이 있다. 이 생활권의 대전관평중학교가 포함된 학습 사례에서 학생은 일차부등식의 답을 구한 뒤에도 경계값을 답에 넣어야 하는지 자주 망설였다. 이번 도안신도시과외에서는 계산 결과보다 부등호가 어느 방향을 가리키고, 경계값이 포함되는지를 판단하는 과정을 중심에 두었다.
답이 어긋나기 전, 학생이 적어 둔 한 줄
학생은 다음 식을 보고 공책 왼쪽에 계수와 상수를 나누어 표시했다.
−3x+5>14
먼저 양변에서 5를 빼야 한다고 적고, 오른쪽에는 14−5=9를 계산했다. 그런데 왼쪽을 −3x로 만드는 과정에서 항의 부호를 바꾸지 않은 채 “−3x>9”라고 옮겨 썼다. 이어서 양변을 3으로 나누어 x>3이라고 정리하려 했다. 최종 답만 보면 부등호 방향을 잘못 판단한 것처럼 보이지만, 실제로 가장 먼저 어긋난 순간은 5를 이항하면서 왼쪽의 +5를 −5로 처리하지 않은 때였다.
학생은 풀이 옆에 “9가 나왔으니 양수, 따라서 x도 3보다 크다”라고 적었다. 이 문장은 계산 결과를 확인한 것이 아니라, 계수의 부호를 보지 않고 숫자의 부호만으로 방향을 정한 흔적이었다.
양변에 한 연산을 동시에 기록하기
교정에서는 이미 맞게 계산한 오른쪽 14−5=9는 그대로 두고, 이항한 항의 부호만 다시 살폈다. 식 아래에 양변에 적용한 연산을 나란히 쓰게 했다.
−3x+5>14
−3x+5−5>14−5
−3x>9
그 다음 단계에서 학생은 “−3으로 나누면 부등호 방향을 바꾼다”는 표시를 식의 양쪽에 함께 붙였다.
(−3x)÷(−3) < 9÷(−3)
x<−3
여기서 기준은 여러 문장으로 늘리지 않고 하나만 남겼다. 음수를 곱하거나 나누면 부등호 방향을 바꾼다. 학생은 경계값 −3을 원래 식에 대입해 −3×(−3)+5=14를 계산했다. 원래 식이 “14보다 크다”가 아니라 “14보다 크다”와 같아지는 값임을 확인하고, 등호가 포함되지 않은 >에서는 −3을 답에 넣을 수 없다고 말로 설명했다. 따라서 해는 x<−3이었다.
식이 아닌 문장과 표로 바꿔 다시 판단하기
같은 유형을 숫자만 바꾸지 않고 질문의 모양을 바꾸었다. 이번에는 “어떤 수 x에 4를 곱한 뒤 7을 뺀 값이 9 이하”라는 문장을 식으로 옮기게 했다. 학생은 먼저 4x−7≤9라고 썼고, 양변에 7을 더해 4x≤16을 만들었다. 이때는 양의 수 4로 나누므로 부등호 방향을 유지해 x≤4라고 정리했다.
다음 문제는 식 대신 표로 제시했다. 왼쪽 칸에는 x의 값 −2, 0, 3, 5를, 오른쪽 칸에는 −2x+1의 값을 적고 “−5보다 크지 않은 x의 범위”를 찾게 했다. 학생은 무작정 표의 수를 고르지 않고 먼저 −2x+1≤−5를 세웠다. 1을 빼면 −2x≤−6, 음수 −2로 나눌 때 방향을 바꾸어 x≥3이라고 설명했다. 표에서 x=3일 때 값이 −5가 되어 조건에 포함되고, x=5일 때는 −9로 조건을 만족한다는 것도 확인했다. 질문이 ‘크지 않은’이므로 등호가 포함된다는 판단까지 이어졌다.
힌트 없이 세운 첫 판단과 검산
한 주 뒤 도안신도시중2수학과외 시간에 새 문제를 제시했다.
−5(2x−1)<20
학생은 곧바로 괄호를 정리해 −10x+5<20이라고 썼다. 이어 양변에서 5를 빼고 −10x<15를 만든 뒤, “−10으로 나누므로 방향을 반대로 바꾼다”고 스스로 설명하며 x>−3/2를 얻었다. 이번에는 경계값을 포함하지 않는다고 판단한 이유도 “부등호가 <라서 −3/2에서는 양변이 같아지기 때문”이라고 말했다.
검산에서는 범위 안의 값 −1과 범위 밖의 값 −2를 각각 대입했다. x=−1이면 원래 식의 왼쪽은 15로 20보다 작고, x=−2이면 25로 조건을 만족하지 않았다. 학생은 첫 줄에서 계수의 부호를 확인하고, 음수로 나누는 순간 방향을 바꾸며, 경계값을 원래 부등식에 넣어 포함 여부를 확인하는 과정을 도움 없이 재현했다.