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신평동 성일여자고등학교 수학과외

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화살표는 맞았지만, 음의 지수 조건에서 풀이가 멈췄다

신평동에서 진행한 고등학교 수학과외 시간에 성일여자고등학교 학생은 유리수 지수식을 근호식으로 바꾸어 서로 다른 두 풀이 중 옳은 것을 고르는 문제를 풀었다. 학생은 계산에 들어가기 전, 지수식과 근호식 사이에 화살표를 그으며 관련된 표현끼리 묶었다.

예를 들어 \(16^{-\frac34}\)를 보고 학생은 \((\sqrt[4]{16})^{-3}\)까지는 옮겼지만, 한 풀이에서는 \(8\), 다른 풀이에서는 \(\frac18\)을 얻었다. 두 결과 중 하나를 고르면서도 지수의 부호가 결과에 어떤 영향을 주는지와 단순히 \(4\)제곱근을 계산하는 일을 구분하지 못했다.

8이 아니라 1/8이 되는 이유를 조건으로 확인하기

학생이 처음 멈춘 지점은 계산값을 얻은 뒤 그 값이 허용되는지 판단하는 단계였다. 교사는 틀린 결과를 바로 지우게 하지 않고, 음의 지수가 붙은 경우를 직접 반례로 점검하게 했다.

\(16^{-\frac34}\)는 먼저 \(16^{\frac34}=8\)을 구한 뒤 역수를 취해야 하므로 \(\frac18\)이다. 반면 \(0^{-\frac12}\)는 분모가 0이 되어 정의되지 않는다. 이 반례를 통해 학생은 근호 변환 자체뿐 아니라 음의 지수에서는 밑이 0이 아니어야 한다는 조건까지 함께 확인해야 한다는 점을 기록했다.

유리수 지수식을 근호로 바꾼 뒤에는 근호의 계산값과 지수의 부호가 만드는 조건을 따로 확인해야 한다.

선택지 없이 \(81^{-\frac34}\)를 완성한 풀이

이후에는 정답 후보를 제시하지 않은 새 문항에서 학생이 순서를 직접 정했다. 먼저 \(81^{\frac34}=(\sqrt[4]{81})^3=3^3=27\)로 계산하고, 음의 지수이므로 그 역수인 \(\frac1{27}\)을 답으로 정리했다.

마지막에는 음의 지수를 양의 지수로 바꾸어 \(81^{-\frac34}=\frac{1}{81^{\frac34}}\)라고 다시 쓴 뒤 같은 값이 나오는지 확인했다. 두 계산 경로가 모두 \(\frac1{27}\)로 일치하면서, 학생은 근호 계산 결과와 조건에 따른 역수 처리를 분리해 판단했다.

신평동 수학과외 학부모 후기

다음 주말 책상을 정리하다가 해설지와 아이 풀이가 펼쳐져 있는 걸 보게 됐어요. 전부 다시 푸는 줄 알았는데, 두 장을 번갈아 보면서 풀이가 처음 달라지는 한 줄만 찾아내고 있더라고요. 그 부분 옆에만 표시가 남아 있었고 나머지 내용은 그대로 덮여 있었습니다. 신평동 수학과외를 알아보던 때부터 이런 장면이 있었던 건 아니에요. 전에는 공부를 마친 뒤 표시가 여러 군데 남아 있어도 무엇을 다시 확인하려던 건지 알기 어려웠거든요. 그런데 다음 날 시간표를 확인하던 밤에는 책상이 어수선한데도 해설지와 자기 풀이를 나란히 놓고, 다른 부분을 처음부터 훑기보다 달라지는 한 줄만 골라 비교하고 있더라고요. 그 모습을 보니 답을 통째로 다시 보는 것과는 조금 달라 보이더라고요. 마지막에는 다시 볼 곳 하나만 남기고 다른 종이들은 정리했는데, 표시가 남은 위치만 봐도 아이가 어디서부터 풀이를 살펴봤는지 알 수 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

주말 늦은 오후 책상 주변을 치우다가 문제집 뒤쪽에서 짧게 적힌 메모를 보게 됐어요. 자주 나오는 계산 실수를 한두 문장으로 정리해 둔 흔적이더라고요. 예전에는 답이 틀리면 어디서 잘못됐는지 찾기보다 처음부터 전부 다시 풀곤 했거든요. 신평동 수학과외 이야기를 나누던 때에도 아이가 문제를 푸는 모습보다 이런 작은 기록이 더 눈에 띄었어요. 한 번 틀린 문제를 통째로 지우고 새로 시작하는 대신, 반복되는 계산 부분만 따로 적어 둔 게 달라 보였습니다. 교과서를 복습하던 밤에는 같은 식의 실수가 보이자 그 내용을 짧게 덧붙여 놓았어요. 확인한 곳에는 다시 찾아보기 쉽도록 표시도 해 두고, 그 자리에서 풀이를 마무리했더라고요.

★★★★★학부모 후기

다음 날 시간표를 확인하던 밤, 아이가 문제를 바로 덮지 않고 마지막 계산 결과를 한 번 더 들여다보더라고요. 처음 적어 놓은 계산 줄과는 다른 방식으로 확인하는 모습이라 저도 잠깐 옆에서 보게 됐어요. 전에는 공부가 끝나면 문제지에 남은 표시만 보고 지나간 것처럼 보여서, 무엇을 다시 살폈는지 알기 어려웠거든요. 신평동 수학과외 이야기를 나누며 집에서 보이는 이런 장면도 유심히 보게 됐는데, 답을 맞혔는지만 확인하는 모습과는 조금 달랐어요. 처음 계산을 그대로 반복한 게 아니라 마지막 결과를 다른 방법으로 다시 짚어 본 점이 눈에 들어왔습니다. 다음 주말 책상을 정리할 때도 비슷한 장면이 있더라고요. 문제를 전부 다시 펼친 건 아니고, 마지막 결과를 확인할 부분만 골라 처음과 다른 방법으로 살펴보더라고요. 확인할 곳 하나만 남겨 둔 채 나머지 문제는 정리하는 모습이었습니다.

★★★★★학부모 후기

신평동에서 수학 과외를 시작하기 전에는 문제를 틀리면 이유보다 정답부터 확인하려고 했습니다. 다만 시험 기간에도 선생님이 모른다고 말해도 괜찮다며 천천히 질문을 이어 주셔서, 수업을 마친 뒤에는 다음에 물어볼 내용을 적고 책상과 숙제를 스스로 정리하게 됐습니다. 이제는 틀린 문제를 그냥 넘기지 않는 모습이 보여 성적보다 먼저 태도가 달라졌다는 점이 가장 좋았습니다.

★★★★★학부모 후기

평일에 집에 와 수학책을 펼치면 모르는 부분을 감추고 대충 이해했다고 넘기던 아이가, 요즘은 신평동 수업 전에 막힌 문제를 직접 골라 표시해 둡니다. 선생님도 숙제를 한꺼번에 많이 내기보다 그날 할 일과 다음에 복습할 내용을 나눠 주셔서 부담이 적다고 합니다. 틀린 문제를 다시 보는 모습과, 모르는 건 모른다고 말하는 태도가 조금씩 자리 잡고 있습니다.

★★★★★학부모 후기

오답을 따로 모아본 날, 예전 같으면 틀린 문제를 얼른 덮었을 아이가 풀이 과정을 다시 살펴보며 어디서 막혔는지 말해 보더라고요. 신평동 수학과외 선생님은 설명을 서두르기보다 이해했는지 확인하고, 수행평가와 시험공부가 겹친 주간에도 그날 복습할 내용을 몇 가지로 줄여 정리해 주셨습니다. 한 문제에 막혀도 공부를 포기하지 않고 차분히 다시 시작하는 모습이 보기 좋았습니다.

★★★★★학부모 후기