칠전동 과학과외

칠전동 과학과외에서 시작한 가계도 자료 읽기

칠전동은 e-편한세상아파트와 롯데캐슬아파트, 방축거리와 석사4거리가 이어지는 생활권이다. 이곳의 대룡중학교와 춘천고등학교가 있는 교육생활권에서 과학과외를 진행하며, 한 학생이 부모와 자손의 형질 정보를 연결하는 문제를 풀었다.

모양이 바뀌자 생긴 첫 판단

문제에는 먼저 가족 관계가 선으로 연결된 가계도가 제시되었다. 네모와 원은 가족 구성원을 나타내고, 색칠된 도형은 특정 형질이 나타난 사람을 뜻했다. 부모 아래에 두 자녀가 연결되어 있었으며, 한 부모와 한 자녀가 색칠되어 있었다.

학생은 원래 가계도를 보고 다음처럼 기록했다.

“색칠된 도형이 위쪽에 있으므로 그 부모의 유전자형은 바로 확정할 수 있다.”

이후 같은 정보를 세로 목록과 화살표 그림으로 바꾼 자료를 받았다. 그런데 이번에는 부모가 위가 아니라 왼쪽에 배치되고, 자손이 오른쪽에 놓여 있었다. 학생은 자료의 방향이 달라지자 가족 관계를 다시 확인하지 않고, 익숙한 원래 가계도의 모양을 떠올려 한 세대만 살폈다. 이것이 학생의 오류였다. 최종 답을 계산하다가 틀린 것이 아니라, 표현이 달라진 순간에도 원래 그림의 위치와 모양을 기준으로 삼은 것이 최초의 어긋난 판단이었다.

도형보다 먼저 고정한 공통 기준

학생은 두 자료를 나란히 놓고 각각의 기호를 바로 해석하지 않았다. 먼저 다음 세 가지를 종이에 적었다.

• 누가 부모이고 누가 자손인지: 연결선과 화살표의 진행 방향으로 확인한다.
• 어떤 표시가 형질이 나타난 경우인지: 색칠 여부와 자료의 설명을 함께 확인한다.
• 같은 가족 구성원이 두 자료에서 누구와 대응하는지: 이름 대신 번호와 연결 관계를 대조한다.

그다음 원래 가계도에서 첫 번째 부모와 두 번째 부모를 각각 P1, P2로 표시하고, 두 자녀를 C1, C2로 표시했다. 변환 자료에서는 P1에서 C1과 C2로 이어지는 화살표를 찾아 같은 관계임을 확인했다. 색칠된 도형이 위에 있든 왼쪽에 있든, 색칠 여부와 부모·자손의 연결은 그대로였기 때문이다.

이 교정은 이미 정확했던 표시를 지우는 방식이 아니었다. 학생이 해 둔 색칠 도형 확인과 자녀 수 세기는 유지하고, 다만 모양의 위치를 근거로 삼던 순서만 관계 확인 뒤로 옮겼다. 부모와 자손 정보를 함께 연결한 뒤 가능한 유전자형을 좁히자, 한 세대만 보고 확정했던 판단은 더 이상 유지되지 않았다.

자료가 아니라 관계를 옮겨 읽는 연습

며칠 뒤에는 새로운 자료가 제시되었다. 이번에는 가계도가 아니라 네 줄의 목록이었다.

• 1번: 부모, 형질 표시 없음
• 2번: 부모, 형질 표시 있음
• 3번: 1번과 2번의 자손, 형질 표시 없음
• 4번: 1번과 2번의 자손, 형질 표시 있음

처음 자료와 달리 가족 구성원의 순서가 부모, 자손, 부모, 자손으로 섞여 있었고, 도형 대신 작은 색 막대가 형질을 나타냈다. 학생은 먼저 색 막대의 의미를 설명문에서 확인한 뒤, 1번과 2번을 부모로 묶고 3번과 4번을 같은 두 부모의 자손으로 연결했다. 숫자만 바꾼 문제가 아니라, 자료 배열과 표시 방법, 관찰 순서가 모두 달라진 상황이었다.

학생은 4번의 형질만 보고 부모 중 한 사람의 유전자형을 즉시 확정하지 않았다. 부모 각각의 형질 표시와 자손 두 명의 표시를 함께 놓고, 자손에게 나타난 형질이 부모 정보와 어떻게 연결되는지 가능한 경우를 비교했다. 3번과 4번이 같은 부모에게서 나온 자손이라는 점을 확인한 뒤에야 조건에 맞지 않는 경우를 지웠다.

힌트 없는 가계도에서 확인한 것

마지막에는 설명 문장이나 대응 번호 없이, 가족 관계를 선으로만 표시한 새 가계도가 나왔다. 부모는 아래쪽, 자손은 위쪽에 배치되었고 형질 표시는 색이 아니라 테두리 안의 점으로 바뀌어 있었다. 학생은 잠시 도형 모양을 보았지만, 곧 종이에 먼저 이렇게 적었다.

“위·아래와 색의 모양은 자료 표현일 뿐이다. 부모와 자손의 연결, 형질 표시, 같은 가족이라는 관계를 먼저 확인한다.”

학생은 선을 따라 부모 한 쌍과 자손들을 묶고, 점이 있는 표시와 없는 표시를 각각 기록했다. 이어 부모의 정보와 모든 자손의 정보를 함께 비교해 가능한 유전자형을 남겼다. 마지막에는 각 결론 옆에 “이 자손은 어느 부모 쌍에서 연결되는가”, “형질 표시는 두 자료에서 같은 뜻인가”를 적어 스스로 확인했다.

새 표현을 익숙한 그림으로 바꾸어 상상한 것이 아니라, 어떤 형태로 제시되어도 부모·자손·형질 표시의 대응을 먼저 찾았다는 점이 검증 근거였다. 이것이 칠전동과학과외에서 확인한, 가계도 자료 전환 문제를 흔들림 없이 읽어 낸 장면이다.