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반석동 고1수학과외

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반석동 고1수학과외, 합성함수에서 중간식의 부호를 지킨 사례

반석동의 한 고1 학생은 합성함수 문제에서 함수의 뜻은 알고 있었지만, 중간식의 부호를 정리하는 순간 풀이가 흔들렸다. 문제는 f(x)=x+2, g(x)=1-2x일 때 f(g(x))를 구하는 것이었다.

계산보다 먼저 무너진 중간식

학생은 g(x)를 f의 입력 자리에 넣어야 한다는 점은 알고 있었다. 그러나 f(g(x))=g(x)+2를 적은 뒤, (1-2x)+2에서 부호를 제대로 유지하지 못하고 1+2x+2로 바꾸었다. 그 결과 답을 2x+3이라고 제시했다.

합성함수의 오류가 함수의 대응 관계를 몰라서 생긴 것인지, 중간식의 부호를 옮기는 과정에서 생긴 것인지 구분할 필요가 있었다.

그래프의 이동 방향으로 부호를 다시 확인하다

풀이를 고칠 때는 계산을 여러 번 반복하지 않고, 중간 함수 g(x)=1-2x를 그대로 한 줄에 보존하게 했다. 이어서 f는 입력값에 2를 더하는 함수이므로, g의 출력에 2가 더해져야 한다는 점을 그래프의 세로 이동 방향과 연결했다.

따라서

f(g(x))=(1-2x)+2=3-2x

가 된다. 학생은 부호를 바꾸어 적은 시점이 함수 합성 자체가 아니라 중간식 정리 단계였음을 찾아냈다.

합성 순서를 바꾸자 달라진 식

같은 숫자를 반복하지 않고, 이번에는 표현의 방향을 바꾸어 g(f(x))를 구하게 했다. 먼저 f(x)를 입력 자리에 넣으면

g(f(x))=1-2(x+2)=-2x-3

이다. 학생은 괄호 앞의 -2가 안쪽의 모든 항에 곱해진다는 점을 표시하며, f(g(x))g(f(x))의 결과가 다를 수 있음을 확인했다.

  • f(g(x))=3-2x
  • g(f(x))=-2x-3

처음 보는 식에서 대응 관계를 검증하다

마지막에는 f(x)=2x-1, g(x)=4-x가 주어졌을 때 f(g(3))을 계산하게 했다. 학생은 먼저 g(3)=1을 구한 뒤 f(1)=1로 연결했다. 이후 합성식을 한 번에 쓰면 f(g(x))=2(4-x)-1=7-2x이고, x=3을 대입해도 1이 되어 두 방식이 일치함을 확인했다.

반석동 고1수학과외에서는 이처럼 합성함수의 순서를 외우게 하기보다, 중간식의 부호와 입력·출력의 이동을 분리해 기록하도록 지도했다.

반석동 고1수학과외 학부모 후기

공부 계획표를 다시 적던 저녁, 책상 위 기하 문제 페이지가 눈에 띄었어요. 문제에 나온 그림을 그대로 따라간 게 아니라, 아이가 필요한 조건만 골라서 새 도형을 그리고 옆에 옮겨 적어 놓았더라고요. 그 그림을 기준으로 풀이가 이어져 있어서 잠시 멈춰 보게 됐습니다. 예전에는 공부를 마치고 자기 풀이를 다시 살피는 일이 거의 없었거든요. 그런데 그날에는 처음 적은 그림에만 매달리지 않고, 필요한 부분을 따로 정리한 뒤 그 안에서 계속 풀고 있더라고요. 반석동 수학과외를 찾아보던 중에도 이런 장면은 생각하지 못했는데, 행동이 꽤 구체적으로 달라 보였습니다. 모의고사 해설을 펼치기 전에도 새 종이에 문제의 조건만 추려 그림으로 옮겨 두었어요. 해설을 보기 전에 어디를 다시 확인했는지 자료 한쪽에 남겨 둔 흔적도 보였습니다. 굳이 답을 먼저 찾지 않고 자기 그림부터 다시 들여다본 점이 눈에 남았어요.

★★★★☆학부모 후기

책상 위에 펼쳐진 공부 흔적을 보다가 벡터 문제에서 멈춘 부분이 눈에 띄었어요. 시작점과 끝점 좌표를 따로 다시 적어 놓고, 두 좌표를 순서대로 비교하면서 성분 차이를 계산했더라고요. 학교 행사가 있었던 날이라 대충 넘길 줄 알았는데 계산 과정을 남겨 둔 게 의외였어요. 반석동 수학과외라는 말을 들을 때만 해도 저는 아이가 막힌 문제를 어떻게 정리하는지까지는 잘 몰랐어요. 예전에는 어려운 부분이 생겨도 왜 막혔는지 짧게 적어 두는 일이 거의 없었거든요. 그런데 이날은 좌표를 먼저 옮겨 적고 필요한 계산을 이어 간 흔적이 남아 있었습니다. 시험 계획을 세우던 날에도 비슷한 벡터 문제가 보였는데, 이번에는 시작점과 끝점부터 적은 다음 성분을 계산하고 필요한 위치에 표시해 두었어요. 문제를 붙잡고만 있던 게 아니라 계산할 순서를 눈앞에 꺼내 놓은 모습이었습니다.

★★★★★학부모 후기

새 수학 노트를 펼쳐 보니 방정식 풀이 옆에 계산 흔적이 꽤 남아 있더라고요. 구한 후보 해를 하나씩 원래 식에 다시 넣어 보면서 실제로 남길 값을 확인하고 있더라고요. 노트를 새로 바꾼 날이라 그런지 풀이 과정을 더 자세히 들여다보게 됐나 싶었습니다. 예전에는 다음에 이어서 볼 부분을 따로 표시하지 않아서, 다시 펼치면 처음부터 전체를 훑곤 했거든요. 그런데 이번에는 확인한 곳과 아직 보지 못한 부분을 구분해 두었어요. 반석동 수학과외 이야기를 나누며 봤던 변화 중에서도 이런 자잘한 행동이 눈에 띄었습니다. 다음 주 학교 숙제를 끝낸 뒤에도 방정식 문제의 후보 해를 원래 식에 대입해 남길 값을 확인하더라고요. 마지막까지 확인하지 못한 부분은 한쪽에 따로 표시해 두어서, 어디를 다시 봐야 하는지 바로 알 수 있게 해 놓았어요.

★★★★☆학부모 후기

시험을 보고 돌아온 날에도 예전처럼 답만 맞춰 보지 않고, 틀린 문제를 다시 풀어 보며 어디서 막혔는지 살폈습니다. 반석동 수학과외 선생님은 풀이가 틀려도 처음 어긋난 부분만 찾아 주고, 제가 스스로 이어 갈 시간을 남겨 주셨습니다. 이제는 수업 전에 정한 공부 계획을 지키려 하고, 모르는 점이 생기면 선생님께 먼저 질문하게 되었습니다.

★★★★★학부모 후기

예전에는 평일에 집에 와서 숙제를 시작해도 한 문제에서 막히면 금방 지치고 답만 확인하려 했습니다. 반석동 수업을 들으며 다음 시간에 물어볼 문제를 스스로 표시하고, 시험 기간에는 풀이 과정을 먼저 말해 보면서 막힌 부분을 차분히 찾게 됐습니다. 요즘은 공부할 분량을 확인한 뒤 시작하는 모습이 자연스러워져 성적보다 그 변화가 더 반갑습니다.

★★★★★학부모 후기

반석동에서 수학 과외를 시작했을 때는 숙제를 펼치기까지 오래 걸리고, 계산이 조금만 복잡해도 금세 어렵다고 느꼈습니다. 선생님은 풀이를 지우기보다 함께 다시 살펴보며 이해한 부분을 확인했고, 컨디션이 좋지 않은 날에는 문제 수를 줄여 핵심만 복습하게 했습니다. 시험기간에도 모르는 내용을 편하게 다시 물어볼 수 있어 공부가 전보다 덜 부담스럽다고 느꼈습니다.

★★★★☆학부모 후기