부산남구 한얼고등학교 수학과외







부산남구에서 한얼고등학교 수학 과제를 함께 살피던 중, 학생은 로그식의 값이 조건 하나에 따라 어떻게 달라지는지 비교하는 문제를 만났다. 그림과 그래프에서 해당 식이 놓인 위치를 먼저 표시했지만, 계산 뒤 무엇을 검산해야 하는지는 정하지 못한 상태였다.
값은 맞았지만 빠진 관계식
학생은 log_b(M^k)=klog_bM을 이용해 거듭제곱을 앞으로 옮긴 결과는 적었다. 그러나 서술형 답안에는 그 결과가 나오기 직전의 관계식이 빠져 있어, 채점 기준에서는 계산의 논리적 연결이 끊겨 있었다. 단순히 최종값만 맞히는 것이 아니라, 밑의 조건 b>0, b≠1과 진수 조건 M>0을 확인한 뒤 식을 변형해야 했다.
log_b(M^k)=klog_bM은M>0을 포함한 로그의 정의 조건을 먼저 확인하고 적용한다.
허용되지 않는 값을 반례로 확인한 과정
학생은 틀린 결과를 바로 지우지 않고, 왜 그 값이 허용되지 않는지 반례로 점검했다. 예를 들어 M=-2, k=2이면 왼쪽의 log_b((-2)^2)=log_b4는 정의되지만, 오른쪽의 2log_b(-2)는 로그의 진수 조건을 만족하지 않아 정의되지 않는다. 이를 통해 거듭제곱을 앞으로 옮기기 전에 원래 진수와 변형된 로그식 모두의 조건을 살펴야 한다는 점을 확인했다.
이후 선택지가 없는 새 문항에서 밑이 1/2인 log_{1/2}((1/4)^3)을 직접 처리했다. 학생은 먼저 밑의 조건을 확인하고 1/4>0을 표시한 뒤, log_{1/2}((1/4)^3)=3log_{1/2}(1/4)로 전개했다. 마지막에는 계산 결과뿐 아니라 처음 식으로 되돌아가 같은 값이 되는지 확인하는 순서를 스스로 정했다.
역방향 설명으로 확인한 논리
마지막 검증에서는 완성된 식을 거꾸로 설명하게 했다. 학생은 “3log_{1/2}(1/4)가 된 이유는 양의 진수 1/4의 세제곱을 로그의 지수 법칙에 따라 계수 3으로 옮겼기 때문”이라고 말하며, 밑과 진수 조건을 함께 제시했다. 최종 답만 남기는 것이 아니라 식의 변형 근거와 허용 범위를 연결해 설명할 수 있는지 확인한 장면이었다.