수학 천재인 샘과 수학 꼴찌 제레미는 어느 날 교육부 장관이 앞으로 더 이상 학교에서는 수학을 가르치지 않겠다는 발표를 들었다. 평소 수학을 싫어하던 제레미는 기뻐 어쩔줄 몰랐고, 말 그대로 '수학광'인 샘은 황당해했다. 장관은 아이들에게 필요한 것은 사칙연산과 같은 기본적인 산수 뿐이라고 했고 어려운 수학 문제 때문에 스트레스를 받을 필요는 전혀 없다고 주장했다. 이 부분에서 나는 크게 공감했다. 어려운 수학 문제가 너무 안 풀려 스트레스를 받은 적이 많기 때문이다. 샘은 이번 결정이 옳지 않다고 생각했고 교육부 장관과 수학의 필요성에 대한 토론을 벌였다. 샘은 예술, 자연, 과학, 생물, 마술 속에 있는 수많은 수학 지식들을 설명하며 일상에 수학은 무조건 있어야 하는 존재라고 주장했다. 가장 기억에 남는 부분은 벌들이 자기가 날아온 거리를'춤'으로 암호화 하여 정보를 보내 먹이를 찾는다는 사실이다. 물론 벌들이 원을 그리면 돈다는 것이 먹이를 찾기 위한 것을 알았지만 태양의 위치와 각도, 먹이와 벌집 사이의 거리 등 더욱 세세한 정보들을 알게 되었다. '샘의 수학으로 수다떨기'와 '제레미의 수학에 시비걸기'는 중간 중간에 막간의 상식으로 신기함으로 가득찼다. 결국, 샘에게 설득 되어버린 레이크 장관은 수학을 다시 가르치기로 결정했다. 이 책은 일상생활과 연관된 수학을 재미있게 설명해주어서 재미있게 읽었던 것 같다.

수학 구출 대작전

-“수학 대소동”을 읽고-

4학년 때 이 책을 처음 읽고 그동안 어렵게만 생각했던 수학이 우리 생활 속에 깊게 자리잡고 있다는 것이 신기했다. 그 이후 나는 여러 번 반복하여 “수학 대소동”을 읽었는데, 일상 생활 속에서 수학이 매우 많이 사용되고 있다는 것을 이번 기회에 다른 친구들에게도 알려 주고 싶어졌다.

어느 날 레이크 교육부 장관은 교육 과정에서 수학을 없앤다고 발표한다. 수학 천재인 샘은 있을 수 없는 일이라며 장관님을 만나 토론을 하게 해 달라고 한다. 장관님을 만난 샘은 수학 과목이 왜 반드시 필요한지 증명하기 위해 체육, 미술, 음악, 자연, 마술 속에서 찾을 수 있는 수학에 대해 설명한다. 수학을 정말 싫어했던 제레미는 샘이 한 일을 ‘수학 구출 대작전’이라 부르며 그 이후 수학에 관한 생각이 완전히 바뀌어 수학에 흥미를 느끼게 되었다. 뿐만 아니라 교육부 장관도 샘에게 설득당하여 결국 수학 과목을 없애지 않기로 했다.

가장 기억에 남는 것은 <미술 속 수학>이다. <미술 속 수학>에서 ‘모자이크’와 ‘광선 추적법’을 알 수 있었다. 모자이크는 서로서로 빈 공간이나 겹치는 부분이 없이 딱 들어맞는 것을 말하는데 가장 간단한 모자이크는 축구공 무늬, 운동화 바닥의 무늬, 화장실 타일처럼 크기와 모양이 같은 도형으로 이루어진 것이다. 광선 추적법은 가상의 광선이 지나갈 만한 모든 길을 처음부터 도착지점까지 생각하는 것이다. 미술에서 명암을 표현할 때 엄청난 양의 방정식이 필요한데 그 중 하나가 광선 추적법이라고 한다. 미술에 있는 수학을 알고 나니 주변에 있는 그림이나 생활용품을 볼 때마다 내 눈에도 모자이크 같은 수학이 보여서 매우 흥미로웠다.

또 <체육 속 수학>에서 신기했던 것은 자전거의 용도마다 모양이 다른 자전거 프레임이 있다는 것이다. 산악자전거, BMX자전거, 로드바이크 자전거는 삼각형의 모양이 각각 다르다. 이것 역시 수학의 도형과 관련이 있다. 나는 로드바이크를 타는데 이 책을 읽고 나서야 내 자전거와 친구들 자전거의 삼각형 모양이 다르다는 것을 알게 되었다.

<자연 속 수학>에서는 ‘추측 항법’이라는 것을 알았다. 사막에 사는 개미들이 멀리 나가도 길을 해매지 않고 집으로 돌아가는 것은 추측 항법을 사용하기 때문이라고 한다. 추측 항법은 인공위성이 발명되기 전에 선원이나 조종사가 조종을 하기 위해 썼던 것으로 현재 위치에서 얼마나 멀리 움직일 수 있는지도 알 수 있다고 한다. 추측 항법을 쓰려면 수학과 삼각법을 알아야 하는데 개미들이 추측 항법을 사용하여 집으로 돌아갈 만큼 똑똑하다는 사실에 놀랐다.

뿐만 아니라 <음악>에서는 음표가 분수와 이름도 같고, 음표를 더하는 방식도 분수와 같다. 또 위상 기하학을 적용한 ‘뫼비우스의 띠’는 컨베이어 벨트로 일상생활에서도 사용하고, <마술>에서도 사용된다고 한다. 이렇듯 수학은 수학 과목에서만 나오는 게 아니라 다른 모든 과목과도 연관이 있다.

수학 과목이 없다면 솔직히 내가 공부해야 할 과목이 하나 줄어들어서 좋긴 하다. 하지만 미술, 체육, 자연 속에서 볼 수 있는 수학을 비롯해 음악, 마술, 세상 속에서 볼 수 있는 신기하고 흥미로운 수학과 관련된 많은 지식과 상식들은 반드시 수학 교과과정을 통해서 배워야 한다는 생각이 들었다. 따라서 나는 교육 과정에서 수학 과목을 없애면 안 된다고 생각한다.

이 이야기는 어느 날, 갑자기 교육과정에서 수학이 사라지면서 일어나는 이야기이다. 수학을 매우 좋아하는 샘은 수학을 돌려놓으려고 장관님과 대결을 하며 수학을 우리에게 가르쳐준다.

내가 이 중에 가장 흥미로웠던 부분은 샘이 젠과 함께 음악실에서 이야기하는 부분이었다.

이 부분의 앞쪽에서 나왔던 '분수'라는 단어가 나를 사로잡은 것 같다. 요즘 분수에 대해 많이 배우다 보니, '분수'라는 말에 눈길이 갔던 것이다. 이 부분에는 '음표 이름도, 음표를 더하는 방식도 분수와 같다'고 적혀 있는데, 처음에는 이해가 가지 않다가 곧 이해가 갔다.

온음표 : 4박자

온음표를 2개로 나눈 2분음표 : 2박자 (온음표의 2분의 1박자)

온음표를 4개로 나눈 4분음표 : 박자 (온음표의 4분의 1박자)

라고 생각했더니 '음표 이름이 분수 같다'라는 부분이 이해가 갔고, 만약 4분의 4박자인 음악의 한 마디에 4분음표 2개, 2분음표 1개가 들어갔다면 4분음표 1개만 쳤을 때는 4분의 1, 2개 쳤을 때는 4분의 2, 2분의 1=4분의 2이므로 2분음표를 1개 쳤을 때 4분의 4가 된다. 라고 생각해보니 '음표를 더하는 방식도 분수와 같다'가 이해 간 것이다.

역시 내가 배운 부분이 책에 나와 있으면 그 부분을 주의 깊게 읽게 되는 것 같다. 앞으로는 수학 공부를 더 열심히 해야겠다고 다짐했다.