식을 쓰기 전에 그림 한 장을 먼저 그리면
세울 식이 그림에서 보입니다

"공식은 다 외웠는데, 문제를 보면 어떤 공식을 써야 할지 모르겠대요." 선인고등학교(선인고) 학생의 내신 과학과외를 알아보시는 인천 미추홀구 학부모님께 자주 듣는 말입니다. 물리와 화학에서 공식을 많이 외운 학생일수록, 문제를 읽자마자 숫자를 공식에 넣으려다 엉뚱한 식을 세우곤 합니다.

수업에서 먼저 바꾸는 습관이 있습니다. 식을 한 줄도 쓰기 전에 그림을 먼저 그리는 것입니다. 물리에서는 물체마다 받는 힘을 화살표로, 화학에서는 반응 전후의 분자를 동그라미로 그립니다. 그림이 맞게 그려지면 세울 식은 그림을 보고 그대로 옮겨 적으면 됩니다.

그림에 꼭 넣는 것

• 물리 — 물체를 하나씩 따로 떼어 그리고, 그 물체가 받는 힘만 화살표로 그립니다. 화살표마다 크기와 단위(N)를 적습니다.
• 화학 — 반응 전 분자를 개수대로 그리고, 반응 후에 무엇이 생기고 무엇이 남는지 다시 그립니다. 원자 개수가 양쪽에서 같은지 셉니다.
• 공통 — 그림 옆에 문제에서 준 값과 구할 값을 적어 둡니다. 구할 값이 그림 어디에 있는지 표시하면 식이 정해집니다.

물리 — 실로 연결된 두 물체

마찰이 없는 수평면 위에 질량 2 kg인 물체 A와 3 kg인 물체 B가 실로 연결되어 있고, B를 오른쪽으로 10 N의 힘으로 당깁니다. 두 물체의 가속도와 실이 A를 당기는 힘(장력)을 묻는 문제입니다.

• 한 덩어리로 그리기 — A와 B를 묶어 5 kg 한 물체로 보면 받는 수평 방향 힘은 10 N 하나뿐입니다. 가속도는 10 N ÷ 5 kg = 2 m/s² 입니다.
• A만 떼어 그리기 — A가 받는 수평 방향 힘은 실이 당기는 힘 T 하나뿐입니다. T = 2 kg × 2 m/s² = 4 N 입니다.
• B만 떼어 그리기 — B는 오른쪽으로 10 N, 왼쪽으로 실이 당기는 4 N을 받습니다. 10 − 4 = 6 N 이고, 3 kg × 2 m/s² = 6 N 이니 맞습니다.

그림 없이 풀던 학생은 "장력이 10 N"이라고 쓰거나, A에 10 N을 그대로 넣는 실수를 자주 합니다. 물체를 떼어 그리고 "이 물체가 받는 힘은 무엇 무엇인가"를 먼저 셌다면 생기지 않는 실수입니다. 같은 그림은 빗면, 도르래, 엘리베이터 문제에도 그대로 쓰입니다. 그림의 화살표가 늘어날 뿐, 물체마다 떼어 그리고 알짜힘 = 질량 × 가속도를 쓰는 순서는 같습니다.

화학 — 입자 모형으로 보는 남는 물질

수소 기체 4 g과 산소 기체 48 g을 반응시켜 물을 만들 때, 생기는 물의 질량과 남는 기체를 묻는 문제입니다. 반응식은 2H₂ + O₂ → 2H₂O 입니다.

• 몰로 바꾸기 — 수소 4 g ÷ 2 g/mol = 2 mol, 산소 48 g ÷ 32 g/mol = 1.5 mol 입니다.
• 그림으로 짝짓기 — 반응식대로 수소 분자 2개마다 산소 분자 1개가 짝을 이룹니다. 수소 2 mol은 산소 1 mol과 반응해 물 2 mol을 만들고, 산소 0.5 mol이 짝 없이 남습니다.
• 질량으로 확인 — 물 2 mol × 18 g/mol = 36 g, 남은 산소 0.5 mol × 32 g/mol = 16 g 입니다. 36 + 16 = 52 g 으로 반응 전 4 + 48 = 52 g 과 같습니다.

그림 없이 숫자만 보면 "산소가 더 많으니 산소 기준으로 계산"하는 실수가 나옵니다. 분자를 짝지어 그려 보면 먼저 바닥나는 쪽이 수소라는 것이 눈에 보입니다. 질량 보존으로 마지막에 검산하는 습관은 교과서 실험 결과를 해석하는 문항에서도 그대로 쓰입니다.

내신에서 수능으로 이어지는 이유

내신 시험은 수업 시간에 풀어 본 문제와 비슷한 상황이 나오는 경우가 있어, 풀이를 기억해서 맞히기도 합니다. 수능 과학탐구는 처음 보는 상황과 자료를 주고, 그 안에서 무엇이 무엇에 힘을 주는지, 무엇이 남고 무엇이 생기는지를 스스로 정리하게 합니다. 그림부터 그리는 습관이 있는 학생은 낯선 문제에서도 "물체를 떼어 놓고, 받는 힘을 센다"는 같은 출발점에서 시작합니다.

2028학년도 수능부터는 과학탐구가 선택과목 없이 통합과학으로 치러지도록 바뀌어서, 지금 고1·고2에게는 고1 통합과학의 개념이 그대로 수능 범위가 됩니다. 시험 방식과 범위의 세부 사항은 한국교육과정평가원 발표를 확인하세요. 학교마다 학년별 과학 과목과 시간 편성이 다를 수 있으니, 아이 학교의 교육과정 편성표를 먼저 함께 확인하고 시작합니다.

학년별 순서

• 고1 (통합과학) — 힘과 운동, 화학 반응 단원에서 "식 쓰기 전 그림 한 장"을 습관으로 만듭니다. 풀이 노트 왼쪽에 그림, 오른쪽에 식을 쓰게 합니다.
• 고2 (물리학·화학 등 선택과목) — 물체가 셋 이상으로 늘거나 반응이 여러 단계로 이어집니다. 그림을 단계마다 나눠 그리는 연습을 합니다.
• 고3 — 진학을 준비한다면 수능형 자료 문항을 풀며, 틀린 문항은 답보다 그림을 먼저 다시 그려 어디서 어긋났는지 찾습니다.

이 지역 아이들이 다니는 학교

학교 데이터에서 인천 미추홀구로 묶인 고등학교에는 선인고등학교 외에도 인천대건고등학교, 인하대학교사범대학부속고등학교, 학익고등학교, 문학정보고등학교, 인천고등학교, 인천기계공업고등학교, 인천대중예술고등학교, 인천비즈니스고등학교, 인천소방고등학교, 인천전자마이스터고등학교, 인항고등학교, 인화여자고등학교, 정석항공과학고등학교, 학익여자고등학교가 있습니다. 학교마다 과학 과목 편성과 교과서, 시험 범위가 따로 정해지므로, 그림 연습에 쓰는 문제도 아이 학교 교과서와 학습지에서 골라야 시험과 맞습니다.

미추홀구에는 선인중학교, 숭의중학교, 학익중학교 등 중학교가 14곳 있습니다. 중학생 자녀가 있다면, 중학교 과학에서 힘의 합성이나 화학 반응의 규칙을 배울 때부터 화살표와 입자 모형을 직접 그려 보는 습관을 들여 두면 고1 통합과학이 한결 수월합니다.

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