다사읍 고등수학과외

교집합과 차집합을 말로 설명할 때는 알고 있는 듯해도, 원소를 실제 식에 적용하는 순간 답이 달라질 수 있다. 배움노트 고등수학 수업 수업에서는 먼저 정의를 외웠는지보다 각 원소가 어떤 조건을 만족하는지 확인하며 풀이를 시작한다.

공통 원소를 고르는 답에서 조건 읽기로

문제는 A={1,2,3}, B={3,4}일 때 A−B를 구하는 것이다. A−B는 A에는 속하고 B에는 속하지 않는 원소들의 집합이므로, A의 원소를 기준으로 판단해야 한다. 이렇게 답했다면 “공통 원소는 무엇인가?”와 “A 안에 있으면서 B에는 없는 수는 무엇인가?”를 차례로 묻는다.

공통 원소인 3을 골라 {3}이라고 했다면, 그 답 하나만으로 원인을 확정하지 않는다. 처음 쓴 A−B의 식을 다시 보고, 원소와 부분집합을 혼동했는지, ‘그리고·또는·아닌’이라는 말의 범위를 바꾸어 읽었는지 확인한다. 학생이 A의 원소 1, 2, 3을 직접 적고 각각 B에도 속하는지 표시하게 하면, 단순히 교집합을 찾은 것인지 조건을 적용한 것인지 구별할 수 있다.

원소를 지우고 남은 집합을 직접 쓰기

교사는 A의 원소를 하나씩 보며 B에도 있는 3을 지우는 기준만 보여 준다. 실제로 무엇을 남길지와 답을 쓰는 일은 학생이 맡는다. 학생이 1은 B에 없고, 2도 B에 없으며, 3은 B에 있으므로 제외한다고 직접 말하고 표시하면 풀이의 근거가 분명해진다.

남은 원소 1, 2를 모으면 A−B={1,2}이다. 검산할 때는 답에 적힌 각 원소가 A에는 속하고 B에는 속하지 않는지 직접 확인한다. 1과 2는 두 조건을 모두 만족하고, 3은 A에는 속하지만 B에도 속하므로 차집합에 들어갈 수 없다. 따라서 정답은 {1,2}이며, 특정 수를 대입한 결과가 아니라 차집합의 정의에 따른 결론이다.

표현이 바뀌어도 같은 기준을 다시 적용하기

다음에는 필요한 자료만 남긴다. 문제 A={1,2,3}, B={3,4}, 구할 것인 합집합과 원소 수를 적고, 풀이·정답·유도 표시는 가린 상태에서 학생이 처음부터 식을 세운다. 이는 앞 문제의 기호만 바꾼 것이 아니라, 합집합에서는 어느 집합에라도 속하면 남기고 공통 원소는 한 번만 세어야 한다는 조건을 적용하는 재시도다.

학생은 원소를 실제로 열거하여 A∪B={1,2,3,4}를 쓰고, 원소 수를 4개로 구한다. 이후에만 숨겨 둔 근거와 대조한다. n(A)+n(B)−n(A∩B)=3+2−1=4이므로 원소 수가 일치한다. 기본 답을 외운 것과 달라진 조건에 기준을 적용한 것은 구별해서 본다.

확인 질문만 남긴 재시도에서는 학생이 필요한 식을 스스로 세우게 한다. 기호만 처리하다 막히면 전체집합의 원소를 하나씩 적고 소속 여부를 표시한다. 다음 문제에서도 문제와 조건을 먼저 남기고, 풀이와 정답은 가린 채 교집합에서는 공통 원소를, 차집합에서는 기준 집합에만 남는 원소를 비교하게 한다. 배움노트 고등수학 수업의 점검은 답을 맞혔는지만 보지 않고, 새 자료에서도 같은 판단 기준을 설명하고 검산했는지까지 확인하는 데 의미가 있다.