계산 방법
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계산하는 길은 둘이고, 유창함이란 대부분 그 둘을 빨리 고르는 일입니다. 암산은 수를 더 쉬운 수로 고쳐 씁니다 — 빠르지만, 수가 협조해 주는가에 달려 있습니다. 세로셈은 수의 생김새를 무시하고 일정한 품으로 갈아 나갑니다.
둘 다 같은 생각 — 자릿값 — 위에 서 있습니다. 받아올림, 받아내림, 쪼개기, 두 배 만들기는 전부 같은 "십을 묶고 푸는" 일을 다른 표기법으로 한 것입니다. 이 페이지는 사다리를 전부 걷습니다. 계단마다 풀이 예제와 그것이 통하는 이유를 붙여서.
덧셈은 어디서 시작하는가
덧셈은 눈으로 보고 셀 수 있을 만큼 작은 양에서 시작하며, 첫 번째 규칙은 더 큰 수에서부터 이어서 세는 것입니다. 20 안에서 더하기가 여기서 시작합니다. 3 + 9라면 9에서 시작해 셋을 더 세어 10, 11, 12가 되므로 3 + 9 = 12입니다. 더 큰 수에서 시작하는 것이 통하는 이유는 순서를 바꿔도 합이 달라지지 않기 때문이고, 아홉 번보다 세 번 세는 쪽이 더 안전하기 때문이기도 합니다. 덜어 내기는 같은 생각을 거꾸로 쓴 것으로, 12 − 5라면 12에서 다섯 걸음 거꾸로 세어 7에 이릅니다. 8 + 5처럼 합이 10을 넘어갈 때는 작은 수를 나누어 그 첫 부분으로 10을 만듭니다. 8 + 2 = 10, 그다음 3을 더하면 13이 됩니다. 이런 합은 모두 20 안에 머물러서 배우는 사람이 낱개를 세며 하나하나 확인할 수 있습니다. 뺄셈도 덧셈을 확인해 줍니다. 13 − 5 = 8은 원래 있던 자리로 되돌아가는 계산이기 때문입니다.
곱셈과 나눗셈도 같은 방식으로, 사실이 아니라 배열로 시작합니다. 같은 수의 묶음이 곱셈은 같은 크기 묶음을 세는 일임을 세우고, 줄과 칸이 그 묶음들을 직사각형으로 늘어놓아 3 × 4 와 4 × 3 이 같은 직사각형을 옆으로 눕힌 것임이 눈에 보이게 하고, 똑같이 나누기가 나눗셈을 그 직사각형이 거꾸로 답하는 질문으로 소개합니다. 그 기억을 반사로 만드는 이야기는 구구단 가이드가 맡고, 아래는 그것이 되어 있다는 전제입니다.
10을 만드는 수의 짝은 무엇이고, 무엇에 쓰이는가
10을 만드는 수의 짝이란, 더하면 10이 되는 두 정수의 짝을 말합니다. 1과 9, 2와 8, 3과 7, 4와 6, 5와 5, 그리고 0과 10. 이런 짝은 딱 여섯 개뿐이고, 이걸 외워 둔 아이는 하나씩 세어 나가는 대신 작은 두 걸음으로 10을 건널 수 있습니다. 7 + 6이라면, 7은 10이 되려면 3이 더 필요하니 6을 3과 3으로 나눕니다. 그러면 7 + 3 = 10, 그리고 10 + 3 = 13입니다. 10을 만드는 수의 짝은 열 칸이 늘어선 십 프레임으로 이 짝들을 가르칩니다. 프레임에 7개를 놓으면 세 칸이 비어 있으니 7 + 3 = 10입니다. 빈 칸이 바로 짝이고, 채워진 칸을 세지 않고도 눈에 보입니다.
10 − 4 = 6, 이것이 4 에게 더 필요한 수입니다
7 이 십이 되려면 얼마가 더 필요한지 찾으세요.
10을 건너 빼는 것도 같은 방식을 거꾸로 쓴 것입니다. 16 − 9라면 먼저 6을 빼서 10에 도착하고, 그다음 남은 3을 빼서 7에 이르니 16 − 9 = 7입니다. 빠진 수도 같은 방식으로 풀립니다. 3 + ? = 10에서 답은 3의 짝, 곧 7입니다. 어느 답이든 그것이 나온 사실로 확인할 수 있습니다. 7 + 6 = 13에서 13 − 6 = 7과 13 − 7 = 6도 함께 나오기 때문입니다. 이 세 사실은 한 가족입니다.
“얼마나 더 많은가”도 그렇게 보이지 않아도 뺄셈입니다. 한 줄에 구슬 12개, 다른 줄에 8개가 있을 때, 두 줄에서 하나씩 구슬을 짝지어 보세요. 더 긴 줄의 구슬 4개는 짝이 없으니, 그 줄이 4개 더 많은 것이고, 12 − 8 = 4도 같은 말을 합니다. 많다와 적다는 이 짝짓기에서 시작합니다. 둘 다 세지 않고도 어느 줄이 더 긴지 보여 주기 때문입니다. 더 큰 수라면 작은 수에서부터 이어서 세어 보세요. 8에서 10까지는 2, 10에서 12까지 또 2, 그래서 차이는 4입니다.
이제 해 보세요
4 + ? = 10
5 + ? = 10
6 + ? = 10
머릿속으로 어떻게 더하는가
머릿속으로 더할 때는 같은 답을 가진 더 쉬운 식으로 바꾼 다음 그 쉬운 식을 계산합니다. 가장 흔한 방법은 각 수를 십의 자리와 일의 자리로 나누는 것입니다. 58 + 26이라면 십의 자리끼리 더해 50 + 20 = 70, 다음으로 일의 자리끼리 더해 8 + 6 = 14, 마지막으로 두 부분을 합쳐 70 + 14 = 84가 됩니다. 이것이 통하는 이유는 합을 이루는 부분을 어떻게 다시 묶어도 전체 값이 바뀌지 않기 때문입니다. 어떤 수가 십의 배수 바로 앞에 있을 때는 나누기보다 반올림이 더 빠릅니다. 58 + 29라면 29 대신 30을 더한 뒤 1을 다시 빼 줍니다: 58 + 30 − 1 = 87. 아래의 다섯 가지 동작은 모두 이 생각을 다르게 쓴 것입니다. 어림을 미리 해 두면 실수도 잡아냅니다. 58 + 29는 60 + 30 = 90에 가까우므로 87은 그럴듯한 답이고, 77이나 97은 아닙니다.
양쪽을 모두 +0만큼 밀면: 83 − 47 = 36, 같은 차이입니다. 뺄셈의 양쪽 끝에 d를 더하면 서로 상쇄되기 때문입니다, (83 + d) − (47 + d) = 36
빼는 수가 10의 배수가 될 때까지 양쪽 끝을 모두 미세요
중점 이상인 값은 올림하고, 중점보다 작은 값은 내림한다. 중점은 양쪽에서 같은 거리에 있기 때문이다
올림이 되는 가장 작은 수를 찾으세요
순서 바꾸기. 아무 순서로나 더하기가 이 모든 것의 면허입니다. 7 + 24 + 3 은 7 + 3 + 24 = 34 가 됩니다. 덧셈은 주어진 순서를 상관하지 않기 때문입니다.
쪼개기. 쪼개서 더하기는 수를 자릿값을 따라 가릅니다 — , 그리고 6 + 7 = 13, 그래서 83. 이것은 세로셈 덧셈을 왼쪽부터 소리 내어 한 것입니다.
10 딛고 건너기. 10을 건너서는 10을 징검돌로 씁니다. , 3 더 가서 = 13. 이른 산수에서 단 하나 가장 쓸모 있는 동작입니다. 10은 표기법이 기어를 바꾸는 자리이기 때문입니다.
두 배 쓰기. 같은 수 더하기와 그 이웃은 7 + 8 을 7 + 7 + 1 = 15 로 바꿉니다. 같은 수끼리의 덧셈은 어떤 덧셈 사실보다 빨리 떠오르므로, 그로부터 1 차이 나는 식은 거의 공짜입니다.
반올림하고 바로잡기. 반올림하고 바로잡기는 어른들이 가장 많이 쓰는 것입니다. , 얹은 2를 되돌려 .
이제 해 보세요
45 + 8
76 + 6
덜어 내지 않는 뺄셈
뺄셈에는 제 동작이 둘 있는데, 어느 쪽도 "덜어 내기"가 아닙니다. 세어 올라가며 빼기는 82 − 67 을 67에서 82까지의 틈으로 읽습니다. 70까지 3, 그다음 12, 그래서 15. 금전등록기가 대신 계산해 주기 전, 가게 주인들이 거스름돈을 내어 주던 방식입니다.
같은 차가 더 힘셉니다. 두 수를 같은 만큼 밀어도 사이의 틈은 손대지 않은 그대로 — 그래서 82 − 67 = 85 − 70 = 15. 둘째 수가 둥근 수가 되게 미는 쪽을 고르면 뺄셈은 일이기를 그만둡니다.
이제 해 보세요
72 - 47
67 - 49
세로셈 덧셈은 실제로 어떻게 되는가
세로셈 덧셈이 통하는 이유는 한 자리에는 숫자가 하나만 들어가고, 한 자리에서 열이 모이면 다음 자리의 하나가 되기 때문입니다. 자리 맞춰 쓰기가 첫 단계로, 일의 자리 아래 일의 자리, 십의 자리 아래 십의 자리, 백의 자리 아래 백의 자리를 두어 같은 자리끼리만 더합니다. 그다음 오른쪽 자리부터 차례로 각 자리를 더합니다. 365 + 278이라면 일의 자리는 5 + 8 = 13이므로 3을 쓰고 십을 하나 받아올립니다. 십의 자리는 6 + 7 + 1 = 14이므로 4를 쓰고 백을 하나 받아올립니다. 백의 자리는 3 + 2 + 1 = 6이고, 답은 643입니다. 받아올린 1은 눈속임이 아닙니다. 13개의 일은 실제로 1개의 십과 3개의 일이기 때문입니다. 자릿수가 다른 수를 나란히 둘 때는 왼쪽 끝이 아니라 자리를 맞춰야 하므로, 57은 1,204의 마지막 두 자리 아래에 놓입니다. 뺄셈은 덧셈을 되돌려 확인해 줍니다. 643 − 278 = 365입니다.
일 모형이 열 개 미만이면 일의 자리 숫자가 그 개수를 나타내고 십의 자리는 0이다 — 10 = 십의 자리 1에는 아직 도달하지 않았다
1짜리 열 개를 내려놓은 뒤 그 묶음을 십의 자리 칸으로 드래그하세요
받아올림은 두 자리 덧셈에서 이렇게 됩니다: 47 + 38: 7 + 8 = 일이 15. 그중 열은 십 하나로 묶여 건너가고 5가 남는다. 다음 4 + 3 + 1 = 십이 8. 답 85.
여러 자리에서 받아올리기는 사태를 보여 줍니다 — 받아올림이 다음 받아올림을 부를 수 있고, 그래도 규칙은 하나도 달라지지 않습니다.
이제 해 보세요
49 + 15
17 + 46
받아내림, 그리고 0을 지나 빌리기
받아내림은 받아올림을 거꾸로 돌린 것입니다. 옆자리의 십 하나를 일 열 개로 풀면 이 자리의 뺄셈이 가능해집니다. 52 − 27: 2 − 7 은 안 되니 십 하나를 빌린다. 12 − 7 = 5, 다음 4 − 2 = 2. 답 25.
0을 지나 빌리기는 사람들이 멈추는 경우를 맡습니다. 300 − 176: 십의 자리에는 빌려줄 것이 없으니 백이 건너와 두 번 풀립니다 — 백 2, 십 9, 일 10 — 그다음 뺄셈이 평소처럼 흘러 124. 나타나는 9의 줄은 속임수가 아닙니다. 백 하나를 십과 일로 풀면 그런 모습이 됩니다.
이제 해 보세요
8401 - 7135
400 - 129
머릿속으로 어떻게 곱하고 나누는가
머릿속으로 곱하거나 나눌 때도 먼저 수를 고쳐 쓰고 그다음 계산합니다. 10배와 100배가 그 중심으로, 10을 곱하면 모든 숫자가 한 자리 왼쪽으로 옮겨 가므로 47 × 10 = 470입니다. 이 규칙은 자릿값에 관한 것이며, 소수점이 있는 수에서는 "0을 붙인다"는 방법이 통하지 않습니다. 더 어려운 곱셈에서는 수를 십의 자리와 일의 자리로 나눕니다. 6 × 47이라면 6 × 40 = 240과 6 × 7 = 42를 구한 뒤 더합니다: 240 + 42 = 282. 이것이 통하는 이유는 47이 40과 7을 합친 것이기 때문으로, 47을 여섯 묶음 모으는 것은 40을 여섯 묶음, 7을 여섯 묶음 모으는 것과 같습니다. 나눗셈도 나눌 수 있지만, 나누는 것은 나뉘는 수 쪽뿐입니다: 84 ÷ 4 = 80 ÷ 4 + 4 ÷ 4 = 20 + 1 = 21. 4를 2와 2로 나누면 답이 틀립니다. 곱셈으로 되돌리면 나눗셈을 확인할 수 있습니다: 21 × 4 = 84.
같은 점을 돌린 것뿐: 5 × 4과 4 × 5
24를 만들고, 다른 방식으로도 만들어 보세요
쪼개서 곱하기가 일꾼입니다. , 7 × 4 = 28, 합쳐 238. 두 배로 곱하기는 두 배를 두 번, 세 번 해서 ×4 와 ×8 에 닿고, 반으로 갈라 나누기와 짝을 이뤄 ÷4 를 절반 두 번으로 바꿉니다.
쪼개서 나누기는 나누어지는 수 쪽을 다루기 좋은 덩어리로 가릅니다. , 16 ÷ 4 = 4, 그래서 24. 그리고 반올림해서 어림하기는 틀린 답을 다 믿기 전에 잡아내는 습관입니다 — ,000 이니, 200 이나 20,000 근처의 답은 자리가 밀린 것입니다. 나누기의 암산 쪽은 나눗셈 가이드가 더 깊이 갑니다.
곱셈과 나눗셈의 세로셈은 어떻게 하는가
긴 곱셈은 한 번에 한 자리씩 곱해서 그 결과, 곧 부분곱을 한 줄씩 적어 나갑니다. 세로로 곱하기는 이것을 한 번 하고, 두 자리 × 두 자리는 두 번 합니다. 23 × 45라면 첫 줄은 23 × 5 = 115입니다. 둘째 줄은 23 × 40 = 920이라서 한 자리 왼쪽에서 시작합니다. 두 줄을 더하면 115 + 920 = 1,035입니다. 이렇게 밀리는 이유는 그 줄이 십을 곱하고 있기 때문입니다. 긴 나눗셈은 반대 방향으로, 왼쪽 자리부터 한 자리씩 나누기·곱하기·빼기·다음 자리 내리기를 반복합니다. 나누는 수가 첫 자리 숫자보다 크면 처음 두 자리를 씁니다. 952 ÷ 7이라면 7은 9에 한 번 들어가고 2가 남고, 25에 세 번 들어가고 4가 남고, 42에 여섯 번 들어가므로 답은 136입니다. 곱해서 되돌리면 확인됩니다: 136 × 7 = 952.
84 ÷ 7: 70은 7이 열 번 있는 것으로 덜어내고, 남은 14은 2 × 7이므로, 답은 정확히 10 + 2 = 12입니다
N = 91로 만들고 70과 나머지로 나누어 보세요
, 그리고 24 × 30 = 720, 그래서 864.
긴 나눗셈이 악명 있는 쪽인데, 그 약은 한 바퀴가 무엇을 하는지 아는 것입니다. 한 바퀴는 자릿값을 정확히 하나, 왼쪽부터 처리하고, 네 단계가 모습 그대로 되풀이됩니다.
- 나눈다: 보고 있는 부분에 나누는 수가 몇 번 들어가는가?
- 곱한다: 그 숫자 곱하기 나누는 수를 아래에 쓴다.
- 뺀다: 처리한 부분에서 남은 것은 얼마인가.
- 다음 자리를 내리고, 첫 단계로 돌아간다.
에 4는 2번. 5를 내리면 4는 1번에 나머지 1. 2를 내려 12를 만들면 4는 3번. 답 213.
마지막 뺄셈이 0에 닿지 않으면 남은 것이 나머지이고, 나머지는 그것을 어떻게 할지 — 올릴지, 버릴지, 분수로 둘지 — 정하는 이야기입니다. 이는 산수가 아니라 상황에 대한 질문입니다. 아이 열셋이 4인승 차로 가야 한다면 세 대에 나머지 하나 — 답은 네 대입니다.
이제 해 보세요
377 ÷ 13
585 ÷ 15
왜 곱셈이 덧셈보다 먼저인가
곱셈이 덧셈보다 먼저인 이유는 곱셈이 차례를 기다리는 단계가 아니라 하나로 뭉친 양을 나타내기 때문입니다. 5 + 2 × 6에서 2 × 6은 6이 둘, 즉 하나의 양인 12를 뜻합니다. 그래서 계산은 5 + 2 × 6 = 5 + 12 = 17입니다. 필통에 낱개 연필 5자루와 6자루짜리 상자 2개가 들어 있다고 떠올려 보세요. 먼저 상자 속 12를 센 다음 낱개를 더합니다. 이 규칙이 있어서 그 식을 읽는 누구나 같은 답에 이릅니다. 나눗셈도 곱셈과 같은 종류의 단계라서, 마찬가지로 더하기와 빼기보다 먼저 옵니다: 20 − 12 ÷ 4 = 20 − 3 = 17. 정말로 덧셈을 먼저 하고 싶다면 괄호가 그렇게 말해 줍니다: (5 + 2) × 6 = 42. 읽는 방법이 맞는지 확인하려면 식을 이야기로 말해 보고 그 이야기가 같은 수를 주는지 살펴보세요.
이렇게 하면 (2 + 3) × 4 = 20이 되는데, 이는 2 + 3 × 4의 뜻이 아니다
규칙이 말하는 순서대로 하세요
곱하기·나누기가 먼저가 그 논증을 제대로 세우고, 괄호가 먼저가 다른 질문을 일부러 묻는 표기를 소개합니다. (2 + 3) × 4 = 20. 사칙연산과 괄호가 모든 계단을 한데 모읍니다. 8 ÷ 2 × 4 = 16 이지 1이 아니라는 왼쪽부터의 함정까지 포함해서. 그것이 찾아온 질문이라면 전용 연산 순서 가이드가 있습니다.
이름을 붙여 둘 만한 실수 넷
- 자리 대신 끝을 맞추기. 세로셈에서는 자리가 요점의 전부입니다. 오른쪽 끝이 들쭉날쭉한 것은 괜찮지만, 자릿값이 어긋난 것은 안 됩니다.
- 10배는 "0 붙이기". 자연수에서는 통하고 3.5 × 10 에서 곧장 깨집니다. 숫자가 옮겨 가고, 점은 제자리에 있습니다.
- 수가 협조하는데 세로셈을 고르기. 198 + 47 을 세로로 하는 것은 반올림하고 바로잡기보다 느리고 실수도 많습니다.
- 묻지도 않고 나머지를 버리기. 나머지의 뜻은 무엇을 나누고 있는가로 온전히 정해집니다.
다음으로 이어지는 곳
이 방법들은 전부 자연수와 자릿값에서 말한 자리들 위에 서 있고, 소수점 너머까지 모습을 바꾸지 않고 뻗습니다 — 거기서부터는 소수와 백분율 사다리가 이어받습니다. 어떤 나눗셈이 딱 떨어지는지 물으면 약수·배수·소수(素數)(영어)로 들어갑니다.
이제 당신 차례
세 문제 — 정답이라고 생각하는 것을 누르세요.
47 + 38
82 − 47
34 × 5
질문과 답변
- 세로셈 덧셈에서 왜 1을 받아올리나요?
- 한 자리에는 숫자가 하나만 들어갈 수 있고, 무엇이든 열 개면 다음 자리의 하나가 되기 때문입니다. 47 + 38 은 일의 자리가 15가 됩니다. 그중 열은 십 하나이므로 십의 자리로 올라가고 5가 남습니다. 올라간 1은 떠도는 표시가 아니라, 묶인 십이 십을 쓰는 자리에 적힌 것입니다.
- 가운데 0이 있을 때 받아내림은 어떻게 하나요?
- 무언가를 가진 다음 자리에서 빌리고, 사이의 0들은 9가 됩니다. 300 − 176 에서는 백의 자리가 백 하나를 빌려 줍니다. 그 백은 십 열 개가 되고, 그중 하나가 일 열 개가 되어, 300 은 '백 2, 십 9, 일 10'으로 읽힙니다. 그러면 뺄셈이 막히는 데 없이 자리마다 나아갑니다. 답은 124 입니다.
- 머릿속 뺄셈에서 가장 쉬운 방법은 무엇인가요?
- 큰 수에서 덜어 내는 대신 작은 수에서 세어 올라가는 것입니다. 82 − 67 이라면 67에서 70까지 3, 70에서 82까지 12, 그래서 15입니다. 두 수를 같은 만큼 미는 것도 돕습니다. 82 − 67 은 85 − 70 과 답이 같습니다. 양 끝이 함께 움직이면 사이는 달라지지 않기 때문입니다.
- 긴 나눗셈은 단계별로 어떻게 하나요?
- 나누고, 곱하고, 빼고, 내리고, 되풀이합니다. 852 ÷ 4 라면 8에 4가 두 번 들어가고 남는 것 없음. 5를 내리면 4가 한 번에 1이 남고, 2를 내려 12를 만들면 4가 세 번. 답은 213 입니다. 한 바퀴가 자릿값 하나씩을 처리하므로 숫자가 차례로 나타납니다.
- 왜 곱셈이 덧셈보다 먼저인가요?
- 곱셈은 이미 하나로 포장된 양이기 때문입니다. 2 + 3 × 4 에서 3 × 4 는 4가 셋, 곧 하나의 양 — 12 — 이고 식의 값은 2 + 12 = 14 입니다. 덧셈을 먼저 하면 다른 질문, (2 + 3) × 4 라고 쓰는 질문에 답하는 셈입니다. 괄호는 그 다른 질문을 일부러 묻기 위해 있습니다.
- 암산이 세로셈보다 나은가요?
- 어느 쪽이 낫다기보다 답하는 질문이 다릅니다. 암산은 계산을 더 쉬운 것으로 고쳐 쓰므로, 198 + 47 을 200 + 47 − 2 로 하듯 수가 협조할 때 가장 빠릅니다. 세로셈은 수가 협조할 필요가 전혀 없어서 어떤 크기든 일정한 품으로 나릅니다. 계산이 유창하다는 것은 눈앞의 식이 둘 중 무엇을 받을 만한지 1초 안에 아는 것입니다.