아이가 상관관계와 인과관계 문제에서 헷갈리는 이유
아이와 함께 수학 문제를 풀다 보면 이런 장면을 만나게 됩니다. "아이스크림이 많이 팔리는 날에 물놀이 사고도 많다"는 문장을 보고 아이가 "그럼 아이스크림 때문에 사고가 나는 거네요"라고 답하는 장면입니다. 계산은 잘하는 아이도 이런 문제에서는 자주 틀립니다. 이번 글에서는 그 이유와 집에서 연습하는 방법을 정리해 보겠습니다.
이 주제는 무엇을 묻는가
NWEA는 이 영역의 성취 기준을 이렇게 적고 있습니다. "Determines if two categorical variables are correlated with a causal relationship or correlated without a causal relationship." 우리말로 옮기면, 두 범주형 변수가 함께 움직일 때 그것이 원인과 결과의 관계인지, 아니면 그냥 함께 나타날 뿐인지를 가려내는 능력입니다. RIT 201-210 구간에서 다루는 내용이고, 미국 공통 교과과정 CCSS HSS-ID.C.9 와 연결됩니다.
범주형 변수란 숫자 크기가 아니라 '예/아니오', '한다/안 한다'처럼 무리로 나뉘는 자료를 말합니다. 예를 들어 '우산을 가져왔는가', '비가 왔는가' 같은 것입니다.
아이들이 헷갈리는 이유
첫째, 일상에서 우리는 '같이 일어나면 원인'이라고 쉽게 생각합니다. 새벽에 수탉이 울고 나면 해가 뜹니다. 매일 그렇다고 해서 수탉이 해를 띄우는 것은 아니지요. 수탉과 해는 함께 나타날 뿐, 하나가 다른 하나를 일으키지 않습니다. 이 비유를 아이에게 들려주면 상관과 인과의 차이를 쉽게 이해합니다.
둘째, 숨은 원인을 떠올리지 못합니다. 아이스크림 판매와 물놀이 사고가 함께 늘어나는 것은 '더운 날씨'라는 공통 원인이 뒤에 있기 때문입니다. 두 변수가 서로를 움직이는 것이 아니라, 세 번째 요인이 둘을 동시에 움직입니다.
셋째, 영어 문장을 빨리 읽다가 causal, correlated 같은 단어의 뜻을 섞어 버립니다. 수학 실력보다 읽기 습관에서 실수가 나는 경우가 많습니다.
집에서 연습하는 세 가지 질문
두 가지가 함께 나타나는 문장을 보면 아이에게 다음 질문을 차례로 던지게 해 보세요.
1. 하나를 바꾸면 다른 하나도 바로 바뀔까? 비가 오면 길이 젖습니다. 비를 멈추면 길도 더 젖지 않습니다. 이런 경우가 인과관계입니다. 2. 둘 다 움직이게 하는 숨은 원인이 있을까? 더운 날씨, 나이, 계절처럼 뒤에 숨은 요인을 찾아봅니다. 3. 그냥 우연히 같이 나타난 것은 아닐까? 수탉과 해처럼 순서만 맞을 뿐일 수 있습니다.
뉴스나 광고 문구를 함께 보며 "이건 원인일까, 그냥 같이 나타나는 걸까?"라고 묻는 대화만으로도 좋은 연습이 됩니다.
예시 문제
Each pair is correlated. How many of the four pairs are correlated with a causal relationship?
MAP TEST 모의고사로 확인하는 방법
모의고사에서 이런 문항을 틀렸다면 [오답 분석]을 읽으며 숨은 원인을 놓쳤는지, 단어 뜻을 헷갈렸는지 아이와 함께 확인해 보세요.