teach like an mvp - mathematics vision project · teach like an mvp mathematics vision project ......

63
Teach Like An MVP MATHEMATICS VISION PROJECT 2013 WORKSHOP SALT LAKE CITY, UTAH

Upload: truongminh

Post on 05-Aug-2018

222 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Teach Like An MVP MATHEMATICS VISION PROJECT 2013 WORKSHOP SALT LAKE CITY, UTAH

Who Are We?   Sco%  Hendrickson     Joleigh  Honey  

  Barbara  Kuehl     Travis  Lemon  

  Janet  Sutorius  

 

Vision “The  most  necessary  task  of  civiliza5on  is  to  teach  people  how  to  think.  It  should  be  the  primary  purpose  of  our  public  schools  .  .  .  The  trouble  with  our  way  of  educa5ng  is  that  it  does  not  give  elas5city  to  the  mind.  It  casts  the  brain  into  a  mold.  It  insists  that  the  child  must  accept.  It  does  not  encourage  original  thought  or  reasoning,  and  it  lays  more  stress  on  memory  than  observa5on.”  

-­‐-­‐  Thomas  A.  Edison    

Page  128  

Teach Like an MVP

  The  MVP  classroom  experience  begins  by  confronBng  students  with  an  engaging  problem  and  then  allows  them  to  grapple  with  solving  it.    As  students’  ideas  emerge,  take  form,  and  are  shared,  the  teacher  orchestrates  the  student  discussions  and  exploraBons  towards  a  focused  mathemaBcal  goal.    As  conjectures  are  made  and  explored,  they  evolve  into  mathemaBcal  concepts  that  the  community  of  learners  begins  to  embrace  as  effecBve  strategies  for  analyzing  and  solving  problems.    

Page  129  

Two Different Types of Learning Experience

  Classroom  tasks    

  Ready  –  Set  –  Go  

Page  129  

Shopping for Cats and Dogs

   Clarita  is  upset  with  Carlos  because  he  has  been  buying  cat  and  dog  food  without  recording  the  price  of  each  type  of  food  in  their  accounBng  records.    Instead,  Carlos  has  just  recorded  the  total  price  of  each  purchase,  even  though  the  total  cost  includes  more  that  one  type  of  food.    Carlos  is  now  trying  to  figure  out  the  price  of  each  type  of  food  by  reviewing  some  recent  purchases.    See  if  you  can  help  him  figure  out  the  cost  of  parBcular  items  on  the  receipts,  and  be  prepared  to  explain  your  reasoning  to  Carlos.    (For  each  of  the  following  scenarios,  assume  that  these  are  the  purchase  prices  without  sales  tax.)    

  One  week  Carlos  bought  3  bags  of  Tabitha  Tidbits  and  4  bags  of  Figaro  Flakes  for  $43.00.    The  next  week  he  bought  3  bags  of  Tabitha  Tidbits  and  6  bags  of  Figaro  Flakes  for  $54.00.    Based  on  this  informaBon,  can  you  figure  out  the  price  of  one  bag  of  each  type  of  cat  food?    Explain  your  reasoning.    

  One  week  Carlos  bought  2  bags  of  Brutus  Bites  and  3  bags  of  Lucky  Licks  for  $42.50.    The  next  week  he  bought  5  bags  of  Brutus  Bites  and  6  bags  of  Lucky  Licks  for  $94.25.    Based  on  this  informaBon,  can  you  figure  out  the  price  of  one  bag  of  each  type  of  dog  food?    Explain  your  reasoning.    

   Carlos  purchased  6  dog  leashes  and  6  cat  brushes  for  $45.00  for  Clarita  to  use  while  pampering  the  pets.    Later  in  the  summer  he  purchased  3  addiBonal  dog  leashes  and  2  cat  brushes  for  $19.00.    Based  on  this  informaBon,  can  you  figure  out  the  price  of  each  item?    Explain  your  reasoning.    

  One  week  Carlos  bought  2  packages  of  dog  bones  and  4  packages  of  cat  treats  for  $18.50.    Because  the  finicky  cats  didn’t  like  the  cat  treats,  the  next  week  Carlos  returned  3  unopened  packages  of  cat  treats  and  bought  2  more  packages  of  dog  bones.    A`er  being  refunded  for  the  cat  treats,  Carlos  only  had  to  pay  $1.00  for  his  purchase.    Based  on  this  informaBon,  can  you  figure  out  the  price  of  each  item?    Explain  your  reasoning.    

   Carlos  has  noBced  that  because  each  of  his  purchases  have  been  somewhat  similar,  it  has  been  easy  to  figure  out  the  cost  of  each  item.    However,  his  last  set  of  receipts  has  him  puzzled.    One  week  he  tried  out  cheaper  brands  of  cat  and  dog  food.    On  Monday  he  purchased  3  small  bags  of  cat  food  and  5  small  bags  of  dog  food  for  $22.75.    Because  he  went  through  the  small  bags  quite  quickly,  he  had  to  return  to  the  store  on  Thursday  to  buy  2  more  small  bags  of  cat  food  and  3  more  small  bags  of  dog  food,  which  cost  him  $14.25.    Based  on  this  informaBon,  can  you  figure  out  the  price  of  each  bag  of  the  cheaper  cat  and  dog  food?    Explain  your  reasoning.    

   Summarize  the  strategies  you  have  used  to  reason  about  the  price  of  individual  items  in  the  problems  given  above.    What  are  some  key  ideas  that  seem  helpful?    

Page  70  

Can You Get to the Point, Too?

  Part  1     In  “Shopping  for  Cats  and  Dogs,”  Carlos  found  a  way  to  find  the  cost  of  individual  items  when  given  the  purchase  price  of  two  different  combinaBons  of  those  items.    He  would  like  to  make  his  strategy  more  efficient  by  wriBng  it  out  using  symbols  and  algebra.    Help  him  formalize  his  strategy  by  doing  the  following:    

  For  each  scenario  in  “Shopping  for  Cats  and  Dogs”  write  a  system  of  equa5ons  to  represent  the  two  purchases.    

  Show  how  your  strategies  for  finding  the  cost  of  individual  items  could  be  represented  by  manipulaBng  the  equaBons  in  the  system.    Write  out  intermediate  steps  symbolically,  so  that  someone  else  could  follow  your  work.    

  Once  you  find  the  price  of  one  of  the  items  in  the  combinaBon,  show  how  you  would  find  the  price  of  the  other  item.           

Page  108  

Can You Get to the Point, Too

  Part  2     WriBng  out  each  system  of  equaBons  reminded  Carlos  of  his  work  with  solving  systems  of  equaBons  graphically.    Show  how  each  scenario  in  “Shopping  for  Cats  and  Dogs”  can  be  represented  graphically,  and  how  the  cost  of  each  item  shows  up  in  the  graphs.    

  Part  3  

  Carlos  also  realized  that  the  algebraic  strategy  he  created  in  part  1  could  be  used  to  find  the  points  of  intersecBon  for  the  “Pet  Si%ers”  constraints.    Use  the  elimina5on  of  variables  method  developed  in  part  1  to  find  the  point  of  intersecBon  for  each  of  the  following  pairs  of  “Pet  Si%er”  constraints.    

  Start-­‐up  costs  and  space  constraints    

  Pampering  <me  and  feeding  <me  constraints    

  Any  other  pair  of  “Pet  Si%er”  constraints  of  your  choice  

Page  108  

Taken Out of Context Write  a  shopping  scenario  similar  to  those  in  “Shopping  for  Cats  and  Dogs”  to  fit  each  of  the  following  systems  of  equaBons.    Then  use  the  eliminaBon  of  variables  method  you  invented  in  “Can  You  Get  to  the  Point,  Too”  to  solve  the  system.    Some  of  the  systems  may  have  interesBng  or  unusual  soluBons.    See  if  you  can  explain  them  in  terms  of  the  shopping  scenarios  you  wrote.                  Three  of  Carlos’  and  Clarita’s  friends  are  purchasing  school  supplies  at  the  bookstore.    Stan  buys  a  notebook,  three  packages  of  pencils  and  two  markers  for  $7.50.    Jan  buys  two  notebooks,  six  packages  of  pencils  and  five  markers  for  $15.50.    Fran  buys  a  notebook,  two  packages  of  pencils  and  two  markers  for  $6.25.  How  much  do  each  of  these  three  items  cost?  Explain  in  words  or  with  symbols  how  you  can  use  your  intuiBve  reasoning  about  these  purchases  to  find  the  price  of  each  item.  

3x + 4y = 235x + 3y = 31⎧ ⎨ ⎩

2x + 3y =144x + 6y = 28⎧ ⎨ ⎩

3x + 2y = 209x + 6y = 35⎧ ⎨ ⎩

4x + 2y = 85x + 3y = 9⎧ ⎨ ⎩

1.  

         2.  

3.  

         4.  

Page  109  

Learning Progressions or Trajectories

  “Trajectories  involve  hypotheses  about  the  order  and  nature  of  the  steps  in  the  growth  of  students’  mathemaBcal  understanding,  and  about  the  nature  of  the  instrucBonal  experiences  that  might  support  them  in  moving  step  by  step  towards  the  goals  of  school  mathemaBcs.”  

  Learning  progressions  cannot  be  derived  solely  from  “the  disciplinary  logic  of  mathemaBcs  itself.”  

◦  Phil  Daro,  Learning  Trajectories  in  MathemaBcs:  A  FoundaBon  for  Standards,  Curriculum,  Assessment  and  InstrucBon    

Page  131  

  What  did  you  noBce  about  the  differences  in  the  three  tasks  that  you  just  did?  

Page  131  

The Flow of Learning Experiences

Develop  Understanding  

Solidify  Understanding  

PracBce  Understanding  

  The  Learning  Cycle  

Page  131  

Learning Cycles as Trajectories

  Thinking  Through  a  Learning  Cycle:  ◦ Ideas:  What  do  we  want  students  to  know?    ◦ Strategies:  What  do  we  want  students  to  be  able  to  do?  ◦ RepresentaBons:  How  do  we  want  students  to  make  their  thinking  visible?  

  How  do  ideas,  strategies  and  representaBons  differ  from  the  beginning  to  the  end  of  a  learning  cycle?  

Develop  Understanding  

Solidify  Understanding  

PracBce  Understanding  

Page  132  

Develop Understanding Tasks ◦ Low  threshold,  high  ceiling  (easy  entry,  but  extendable  for  all  learners)  ◦ Contextualized  (problemaBc  story  context,  diagrams,  symbols)  ◦ MulBple  pathways  to  soluBons  or  mulBple  soluBons    ◦ Surface  student  thinking  (misconcepBons  and  correct  thinking)  ◦ Purposeful  selecBon  of  the  vocabulary,  numbers,  etc.  to  reveal  rather  than  obscure  the  mathemaBcs  ◦ IntroducBon  of  a  number  of  representaBons  

Page  132  

Solidify Understanding Tasks ◦ Features  of  the  task  (context,  scaffolding  quesBons,  constraints)  focuses  students’  a%enBon  on:  •  looking  for  pa%erns  and  making  use  of  structure  •  looking  for  repeated  reasoning  and  expressing  regulariBes  as  generalized  methods  

• a%ending  to  precision  in  language  and  use  of  symbols    • construcBng  viable  arguments  and  criBquing  the  reasoning  of  others  

• using  representaBons  and  tools  strategically    for  the  purpose  of  developing  deeper  levels  of  understanding  of  mathemaBcal  ideas,  strategies,  and/or  representaBons  

Page  132  

Practice Understanding Tasks

  Prac5ce  tasks  focused  on  refining  understanding  ◦ Task  allows  student  to  use  reasoning  habits  to  contextualize  (symbolic  to  real-­‐world)  and  decontextualize  (real-­‐world  to  symbolic)  problems  and  situaBons.  ◦ Tasks  involve  sufficient  complexity  to  refine  mathemaBcal  thinking  beyond  rote  memorizaBon  ◦ The  task  requires  a  high  level  of  cogniBve  demand  because  students  are  required  to  draw  upon  mulBple  concepts  and  procedures,  make  use  of  structure  and  recognize  complex  relaBonships  among  facts,  definiBons,  rules,  formulas  and/or  models      

Page  133  

Practice Understanding Tasks

  Prac5ce  tasks  focused  on  acquiring  fluency  ◦ Task  involves  either  reproducing  previously  learned  facts,  definiBons,  rules,  formulas  or  models;  OR  drawing  upon  previously  learned  facts,  definiBons,  rules,  formulas  or  models;  OR  commiong  facts,  definiBons,  rules,  formulas  or  models  to  memory  ◦ An  appropriate  vehicle  of  pracBce  is  selected  (e.g.,  rouBnes,  games,  worksheets,  etc.)  which  allows  for  reproducing,  drawing  upon,  or  commiong  to  memory  previously  examined  mathemaBcs  ◦ Task  focuses  on  a  broad  definiBon  of  fluency:  accuracy,  efficiency,  flexibility,  automaBcity      

Page  133  

Mathematical Practices and Learning Cycles

Show  and  Tell  

• Teacher’s  Role:  • Provide  examples,  definiBons  and  properBes,  procedures,  and  models  

PracBce  

• Students’  Role  • Replicate,  drill,  pracBce,  and  memorize  

Develop  

• Teacher’s  Role:    Provide  experiences,  orchestrate  discussions  using  the  5  pracBces  

• Students’  Role:    NoBce  pa%erns;  make  conjectures;  create  arguments  

Solidify  

• Teacher’s  Role:    Provide  experiences,  orchestrate  discussions  using  the  5  pracBces  

• Students’  Role:    See  structure;  see  regulariBes;  a%end  to  precision;  create  and  criBque  

PracBce  

• Teacher’s  Role:    Provide  a  vehicle  for  pracBce,  provide  feedback  • Students’  Role:    Reason  quanBtaBvely;  work  towards  efficiency,  flexibility,  accuracy;  Apply  (model  with  mathemaBcs)  

Comprehensive  MathemaBcs  InstrucBon  Model  InformaBon  Transmission  Model  

Prob

lem  Solving,  Reasoning  and

 Proving,  

Mod

eling  

Page  133  

Something to Talk About A Develop Understanding Task   Cell  phones  o`en  indicate  the  strength  of  the  phone’s  signal  with  a  series  of  bars.    The  logo  below  shows  how  this  might  look  for  various  levels  of  service.      

                                  Figure  1                            Figure  2                              Figure  3              Figure  4  

1.  Assuming  the  pa%ern  conBnues,  draw  the  next  figure  in  the  sequence.      

2.  How  many  blocks  will  be  in  the  size  10  logo?  

3.  Examine  the  sequence  of  figures  and  find  a  rule  or  formula  for  the  number  of  Bles  in  any  figure  number.  

Page  5  

Solidify Understanding   Work  the  task:   What  mathemaBcal  ideas  are  students  asked  to  draw  upon?   What  representaBons  were  used  in  your  group?    Preparing  your  chart  paper:   Title  of  task   Main  mathemaBcal  purpose  or  goal   Show  your  work  on  the  task  including  the  representaBons  you  used—tables,  graphs,  equaBons,  or  diagrams  

     

 

Pages  14  -­‐  60  

Making Your Chart Read  the  teacher  notes:   What  is  the  purpose  of  the  task?   What  standards  are  addressed  in  the  task?   What  notaBon,  vocabulary,  or  procedures  are  used?  

How Does It Grow? A Practice Understanding Task   For  each  relaBon  given:     IdenBfy  whether  or  not  the  relaBon  is  a  funcBon;     Determine  if  the  funcBon  is  linear,  exponenBal,  quadraBc  or  neither;  

 Describe  the  type  of  growth     Create  one  more  representaBon  for  the  relaBon.  

Page  60  

Functions Learning Progression Linear  Func5ons  

Secondary  MathemaBcs  I  

Secondary  MathemaBcs  II  

Concepts  and  Defini5ons  Constant  rate  of  change  Exchange  rate  between  variables  ArithmeBc  sequences  are  discrete  linear  funcBons  Comparing  linear  and  quadraBc  funcBons  Comparing  linear  and  exponenBal  funcBons  

 Module  3  Module  2  Module  4    Modules  3  and  4  

       Module  1  

Procedures  Solving  systems  of  linear  equaBons  and  inequaliBes  WriBng  equaBons  of  lines  given  various  informaBon  Changing  the  form  of  a  linear  equaBon  

 Module  2  Modules  2,  3,  and  4  Module  4  

Tools  Graphs  of  linear  funcBons  Story  contexts  for  linear  funcBons  Recursive  formulas  for  arithmeBc  sequences  Point/slope,  slope/intercept,  and  standard  form  of  explicit  equaBons  Tables  (including  using  the  first  difference)  

 Modules  2,  3,  and  4  Modules  2,  3,  and  4  Module  3  Module  4  Modules  2,  3,  and  4  

Page  135  

Functions Learning Progression Exponen5al  Func5ons  

Secondary  MathemaBcs  I  

Secondary  MathemaBcs  II  

Concepts  and  Defini5ons  Constant  raBo  between  terms  or  growth  by  equal  factors  over  equal  intervals  Geometric  sequences  are  discrete  exponenBal  funcBons  Comparing  linear  and  exponenBal  funcBons  Comparing  exponenBal  and  quadraBc  funcBons  

 Module  3  and  4  Module  4  Module  4    

       Module  1    

Procedures  WriBng  equaBons  of  exponenBal  funcBons    Solving  basic  exponenBal  equaBons  (without  using  logarithms)  Recognizing  equivalent  forms  and  using  formulas  

 Modules  3  and  4  Module  4  Module  4  

Tools  Graphs  of  exponenBal  funcBons  Story  contexts  for  exponenBal  funcBons  Recursive  formulas  for  geometric  sequences  Explicit  equaBons  for  exponenBal  funcBons  Tables  (including  using  the  first  difference)  

 Modules  3  and  4  Modules  3  and  4  Module  3  Modules  3  and  4  Modules  3  and  4  

Page  135  

Functions Learning Progression Quadra5c  Func5ons  

Secondary  MathemaBcs  I  

Secondary  MathemaBcs  II  

Concepts  and  Defini5ons  Linear  rate  of  change  Product  of  two  linear  factors  

 Module  1  Module  1  

Procedures  Factoring  CompleBng  the  Square  Graphing  using  transformaBons  

 Module  2  Module  2  Module  2  

Tools  Graphs  of  quadraBc  funcBons  Story  contexts  for  quadraBc  funcBons  Recursive  formulas  for  quadraBc  sequences  Factored,  vertex,  and  standard  form  of  explicit  equaBons  for  quadraBcs  Tables  (including  using  the  first  and  second  differences)  

 Modules  1  and  2  Modules  1  and  2  Module  1  Module  2  Modules  1  and  2    

Page  135  

Functions Learning Progression Other  Func5ons  

Secondary  MathemaBcs  I  

Secondary  MathemaBcs  II  

Concepts  and  Defini5ons  RelaBonship  between  variables  such  that  each  input  has  exactly  one  output  Domain    Range    

 Module  4    Modules  3  and  4  Modules  3  and  4    

 Module  4    Module  1,  2,  4  Module  1,  2,  4    

Procedures  TransformaBon  of  funcBons  Combining  funcBons    

 Modules  5  and  7  Module  5  

 Modules  2  and  4  Module  4  

Tools  Graphs  of  funcBons  Story  contexts  for  funcBons  Recursive  formulas  for  funcBons  Explicit  equaBons  using  funcBon  notaBon  Tables  

 Modules  2,  3,  4,  5  Modules  2,  3,  4,  5  Module  3  Module  4,  5  Modules  2,  3,  4,5  

 Modules  1,  2,  4  Modules  1,  2,  4  Module  1  Modules  1,  2,  4  Modules  1,  2,  4     Page  136  

Teach Like an MVP DAY TWO

The Teaching Cycle  

 

Launch  

Explore  

Discuss  

Page  136  

Comprehensive Mathematics Instruction

Develop  

Solidify  

PracBce  Launch  

Explore  

Discuss  

Launch  

Explore  

Discuss  

Launch  

Explore  

Discuss  

Page  137  

The Teaching Cycle: Launch

How  will  you  .  .  .    

  hook  and  moBvate  students;    

  provide  schema  (the  problem  seong,  the  mathemaBcal  context,  and  the  challenge)  for  the  mathemaBcal  task;    

  provide  tools,  informaBon,  vocabulary,  convenBons  and  notaBons,  as  necessary;  and    

  describe  what  the  expectaBons  are  for  the  finished  task  without  giving  away  too  much  of  the  problem  and  leaving  the  potenBal  of  the  task  intact?    

Page  137  

The Teaching Cycle: Explore

  How  will  you  organize  and  encourage  students  to  explore,  invesBgate,  experiment,  look  for  pa%erns,  make  conjectures,  collect  and  record  data,  parBcipate  in  group  discussions,  and  revisit  and  revise  their  thinking  relaBve  to  the  mathemaBcal  ideas  intended  to  be  elicited  by  the  task?    

  What  will  you  look  for  and  listen  for  as  you  observe  students?    What  will  you  accept  as  evidence  of  student  understanding?  

  What  quesBons  will  you  ask  to  sBmulate,  redirect,  focus,  and  extend  the  students’  mathemaBcal  thinking?    

Page  137  

The Teaching Cycle: Discuss

  How  will  you  select  which  students  will  present  and  discuss  their  soluBons  and  strategies?  

  How  will  you  determine  what  ideas  to  pursue  in  depth  and  what  to  defer  for  another  Bme?  

  How  will  you  decide  whether  to  contribute  to  the  discourse  by  providing  addiBonal  informaBon  (e.g.,  vocabulary,  convenBons,  notaBon),  suggesBng  other  models,  demonstraBng  alternaBve  strategies,  clarifying  difficult  issues;  or  to  allow  students  to  conBnue  to  struggle  to  make  sense  of  an  idea  or  concept?    

Page  138  

Geometry from a Transformational Perspective: Developing Definitions   In  your  own  words,  define  each  of  the  following  transformaBons:  

  The  rigid  moBon  transformaBons:  • TranslaBon  • RotaBon  • ReflecBon  

  The  similarity  transformaBon:  • DilaBon  

Page  138  

Geometry from a Transformational Perspective: Developing Definitions   As  you  work  on  your  assigned  tasks,  consider  the  following  quesBons:  • Are  our  definiBons  explicit  enough  to  carry  out  the  work  we  are  being  asked  to  do?  

• How  might  we  refine  our  definiBons  to  make  them  more  precise?  • How  did  your  choice  of  a  tool  and/or  strategy  impact  what  you  could  “see”  relaBve  to  the  definiBon?    What  did  the  tool  or  strategy  reveal?    What  did  it  obscure?  

Page  138  

The Tasks: Leaping Lizards! A Develop Understanding Task   Each  statement  below  describes  a  transformaBon  of  the  original  lizard.    

  Do  the  following  for  each  of  the  statements:  

•  Plot  the  anchor  points  for  the  lizard  in  its  new  locaBon  •  Connect  the  pre-­‐image  and  image  points  with  line  segments  or  circular  arcs,  whichever  best  illustrates  the  relaBonship  between  them.  

  Lazy  Lizard  ◦  Translate  the  original  lizard  so  the  point  at  the  Bp  of  its  nose  is  located  at  (24,  20),  making  

the  lizard  appear  to  be  sunbathing  on  the  rock.  

  Lunging  Lizard  ◦  Rotate  the  lizard  90°  about  the  point  (12,  7)  so  it  looks  like  the  lizard  is  diving  into  the  

puddle  of  mud.  

  Leaping  Lizard  ◦  Reflect  the  lizard  about  the  given  line  so  it  looks  like  the  lizard  is  doing  a  back  flip  over  the  

cactus.  

      

Page  112  

The Tasks: Photocopy Faux Pas A Develop Understanding Task

  Burnell  has  a  new  job  at  a  copy  center  helping  people  use  the  photocopy  machines.    Burnell  thinks  he  knows  everything  about  making  photocopies,  and  so  he  didn’t  complete  his  assignment  to  read  the  training  manual.  

  Mr.  and  Mrs.  Donahue  are  making  a  scrapbook  for  Mr.  Donahue’s  grandfather’s  75th  birthday  party,  and  they  want  to  enlarge  a  sketch  of  their  grandfather  which  was  drawn  when  he  was  in  college.      They  have  purchased  some  very  expensive  scrapbook  paper,  and  they  would  like  this  image  to  be  centered  on  the  page.    Because  they  are  unfamiliar  with  the  process  of  enlarging  an  image,  they  have  come  to  Burnell  for  help.  

   “We  would  like  to  make  a  copy  of  this  image  that  is  twice  as  big,  and  centered  in  the  middle  of  this  very  expensive  scrapbook  paper,”  Mrs.  Donahue  says.    “Can  you  help  us  with  that?”  

   “Certainly,”  says  Burnell.    “Glad  to  be  of  service.”  

  Burnell  taped  the  original  image  in  the  middle  of  a  white  piece  of  paper,  placed  it  on  the  glass  of  the  photocopy  machine,  inserted  the  expensive  scrapbook  paper  into  the  paper  tray,  and  set  the  enlargement  feature  at  200%.  

   In  a  moment,  this  image  was  produced.  

   “You’ve  ruined  our  expensive  paper,”  cried  Mrs.  Donahue.  “Much  of  the  image  is  off  the  paper  instead  of  being  centered.”  

   “And  this  image  is  more  than  twice  as  big,”  Mr.  Donahue  complained.    “One  fourth  of  grandpa’s  picture  is  taking  up  as  much  space  as  the  original.”  

Page  114  

The Tasks: Triangle Dilations A Solidify Understanding Task

  Given  Δ  ABC,  use  point  M  as  the  center  of  a  dilaBon  to  locate  the  verBces  of  a  triangle  that  has  side  lengths  that  are  three  Bmes  longer  than  the  sides  of  Δ  ABC.  

      

  Now  use  point  N  as  the  center  of  a  dilaBon  to  locate  the  verBces  of  a  triangle  that  has  side  lengths  that  are  one-­‐half  the  length  of  the  sides  of  Δ  ABC.  

Page  116  

Geometry from a Transformational Perspective: Developing Definitions   As  we  discuss  the  tasks,  consider  the  following  quesBons:  

• Were  our  definiBons  explicit  enough  to  carry  out  the  work  we  are  being  asked  to  do?    Do  we  need  to  refine  our  definiBons  to  make  them  more  precise?  

• How  did  your  choice  of  a  tool  and/or  strategy  impact  what  you  could  “see”  relaBve  to  the  definiBon?    What  did  the  tool  or  strategy  reveal?    What  did  it  obscure?  

• What  other  thinking  is  supported  by  doing  this  transformaBonal  work  on  a  coordinate  grid?    

Page  140  

Students’ Understanding of Transformations: What does the research show?  one  of  the  sides  of  a  reflected  image  must  coincide  with  the  line  of  reflecBon  

 the  center  of  a  rotaBon  must  be  located  at  a  point  on  the  pre-­‐image    (e.g.,  a  vertex  point)  or  at  the  origin  

 a  pre-­‐image  point  and  corresponding  image  point  do  not  need  to  be  the  same  distance  away  from  the  center  of  the  rotaBon  or  the  line  of  reflecBon  

Page  70  

Symmetries of Quadrilaterals A Develop Understanding Task

  For  each  type  of  quadrilateral,  find:    •  any  lines  of  reflecBon,  or    •  any  centers  and  angles  of  rotaBon    

  that  will  carry  the  quadrilateral  onto  itself.    

  Describe  the  rotaBons  and/or  reflecBons  that  carry  the  quadrilateral  onto  itself.    (Be  as  specific  as  possible  in  your  descripBons.)  

Page  119  

Quadrilaterals— Beyond Definition A Practice Understanding Task

  What  do  you  noBce  about  the  relaBonships  between  quadrilaterals  based  on  their  symmetries  and  highlighted  in  the  structure  of  the  following  chart?    

   In  the  following  chart,  write  the  names  of  the  quadrilaterals  that  are  being  described  in  terms  of  their  features  and  properBes,  and  then  record  any  addiBonal  features  or  properBes  of  that  type  of  quadrilateral  you  may  have  observed.  

Page  124  

The Nature of Proof: Ways of Knowing   How  do  we  know  something  is  true?  

 AccepBng  it  based  on  authority   AccepBng  it  based  on  experience  or  experimentaBon  

 AccepBng  it  based  on  logical  reasoning  

  Reasoning  and  sense  making  in  mathemaBcs:  

Page  141  

Proof by Transformation A Develop Understanding Task

  How  do  you  know  that  the  sum  of  measures  of  the  interior  angles  of  a  triangle  is  always  180°?     AccepBng  by  authority—How  many  Bmes  have  we  stated  or  been  told  that  fact?  

   AccepBng  it  based  on  experimentaBon:  

 

 

   AccepBng  it  based  on  logical  reasoning    

Page  141  

Proof by Transformation A Develop Understanding Task

  How  do  you  know  that  the  sum  of  measures  of  the  interior  angles  of  a  triangle  is  always  180°?     Here  are  some  interesBng  quesBons  we  might  ask  about  this  diagram:  

• Will  the  second  figure  in  the  sequence  always  be  a  parallelogram?    Why  or  why  not?  

• Will  the  last  figure  in  the  sequence  always  be  a  trapezoid?    Why  or  why  not?  

 

 

 

  Proof  by  transformaBon:  

Page  141  

The Nature of Proof: Underlying Assumptions   8.G.1.    Verify  experimentally  the  properBes  of  rotaBons,  reflecBons,  and  translaBons:  

•   Lines  are  taken  to  lines,  and  line  segments  to  line  segments  of  the  same  length.  

•   Angles  are  taken  to  angles  of  the  same  measure.  

•   Parallel  lines  are  taken  to  parallel  lines.    

  MathemaBcs  I  Note  for  G.CO.1-­‐G.CO.5:  

  Build  on  student  experience  with  rigid  mo<ons  from  earlier  grades.  Point  out  the  basis  of  rigid  mo<ons  in  geometric  concepts,  e.g.,  transla<ons  move  points  a  specified  distance  along  a  line  parallel  to  a  specified  line;  rota<ons  move  objects  along  a  circular  arc  with  a  specified  center  through  a  specified  angle.    

Page  142  

The Nature of Proof: Parallel Postulates   Will  the  second  figure  in  the  sequence  always  be  a  parallelogram?    Why  or  why  not?  

  Will  the  last  figure  in  the  sequence  always  be  a  trapezoid?    Why  or  why  not?  

  Just  like  Euclid,  we  need  parallel  “postulates”  for  transformations!  

Page  142  

Parallelism Protected and Preserved A Develop Understanding Task

  Which  word  best  completes  each  statement?    Give  reasons  for  your  answer.    If  you  choose  “someBmes”  be  very  clear  in  your  explanaBon  how  to  tell  when  the  corresponding  line  or  line  segments  before  and  a`er  the  transformaBon  are  parallel,  and  when  they  are  not.  

•  AMer  a  transla<on,  corresponding  line  segments  in  an  image  and  its  pre-­‐image  are  [never,  someBmes,  always]  parallel.  

•  AMer  a  rota<on,  corresponding  line  segments  in  an  image  and  its  pre-­‐image  are  [never,  someBmes,  always]  parallel.  

•  AMer  a  reflec<on,  corresponding  line  segments  in  an  image  and  its  pre-­‐image  are  [never,  someBmes,  always]  parallel.  

•  AMer  a  dila<on,  corresponding  line  segments  in  an  image  and  its  pre-­‐image  are  [never,  someBmes,  always]  parallel.  

Page  76  

Fundamental Definitions: Congruence   8.G.2.    Understand  that  a  two-­‐dimensional  figure  is  congruent  to  another  if  the  second  can  be  obtained  from  the  first  by  a  sequence  of  rotaBons,  reflecBons,  and  translaBons;  given  two  congruent  figures,  describe  a  sequence  that  exhibits  the  congruence  between  them.    

Page  143  

Fundamental Definitions: Similarity   8.G.4.    Understand  that  a  two-­‐dimensional  figure  is  similar  to  another  if  the  second  can  be  obtained  from  the  first  by  a  sequence  of  rotaBons,  reflecBons,  translaBons,  and  dilaBons;  given  two  similar  two-­‐dimensional  figures,  describe  a  sequence  that  exhibits  the  similarity  between  them.    

Page  143  

Productive Theorems: Triangle Congruence Criteria   Zac’s  Argument  

  “I  know  what  to  do,”  said  Zac.    “We  can  translate  point  A  unBl  it  coincides  with  point  R,  then  rotate  segment  AB  about  point  R  unBl  it  coincides  with  segment  RS.    Finally,  we  can  reflect  ΔABC  across  line  RS  and  then  everything  coincides  so  the  triangles  are  congruent.”      

  [Zac  and  Sione’s  teacher  has  suggested  they  use  the  word  “coincides”  when  they  want  to  say  that  two  points  or  line  segments  occupy  the  same  posiBon  on  the  plane.    They  like  the  word,  so  they  plan  to  use  it  a  lot.]  

Page  144  

Productive Theorems: Triangle Congruence Criteria   Sione  isn’t  sure  that  Zac’s  argument  is  really  convincing.    He  asks  Zac,  “How  do  you  know  point  C  coincides  with  point  T  a`er  you  reflect  the  triangle?”    

   How  do  you  think  Zac  might  answer  Sione’s  quesBon?  

  While  Zac  is  trying  to  think  of  an  answer  to  Sione’s  quesBon  he  adds  this  comment,  “And  you  really  didn’t  use  all  of  the  informaBon  about  the  corresponding  congruent  parts  of  the  two  triangles.”  

  “What  do  you  mean?”  asked  Zac.    

  Sione  replied,  “You  started  using  the  fact  that  angle  A  is  congruent  to  angle  R  when  you  translated  ΔABC  so  that  vertex  A  coincides  with  vertex  R.    And  you  used  the  fact  that  segment  AB  is  congruent  to  segment  RS    when  you  rotated    segment  AB  to  coincide  with  segment  RS,  but  where  did  you  use  the  fact  that  angle  B  is  congruent  to  angle  S?”    

  “Yeah,  and  what  does  it  really  mean  to  say  that  two  angles  are  congruent?”  Zac  added.    “Angles  are  more  than  just  their  vertex  points.”  

   How  might  thinking  about  Zac  and  Sione’s  quesBons  help  improve  Zac’s  argument?  

Page  144  

Productive Theorems: Transversal and Parallel Lines   Examine  the  tessellaBon  diagram,  looking  for  places  where  parallel  lines  are  crossed  by  a  transversal  line.      

  Based  on  several  examples  of  parallel  lines  and  transversals  in  the  diagram,  write  some  conjectures  about  corresponding  angles,  alternate  interior  angles  and  same  side  interior  angles.  

Page  144  

Conjectures and Proof A Practice Understanding Task

  Using  this  diagram,  make  some  conjectures  about  lines,  angles,  triangles  and  other  polygons.  

  How  might  you  use  transformaBons  to  prove  your  conjectures?  

  What  other  geometric  definiBons  or  theorems  did  you  draw  upon  in  your  proofs?  

Page  78  

Learning Cycles Across the Years: Congruent Triangles Criteria   Develop  Understanding  (Math  7)  

  7.G.2.    Draw  (freehand,  with  ruler  and  protractor,  and  with  technology)  geometric  shapes  with  given  condiBons.  Focus  on  construcBng  triangles  from  three  measures  of  angles  or  sides,  noBcing  when  the  condiBons  determine  a  unique  triangle,  more  than  one  triangle,  or  no  triangle.    

  Solidify  Understanding  (Secondary  I)     G.CO.8.  Explain  how  the  criteria  for  triangle  congruence  (ASA,  SAS,  and  SSS)  follow  from  the  definiBon  of  congruence  in  terms  of  rigid  moBons.    

  Prac<ce  Understanding  (Secondary  II)  

  G.CO.9,  G.CO.10,  G.CO.11.  Prove  geometric  theorems  about  lines  and  angles,  triangles,  and  parallelograms.    Congruent  triangle  criteria  are  o`en  at  the  heart  of  these  proofs.  

Page  145  

Learning Cycles Across the Years: Transversal and Parallel Lines   Develop  Understanding  (Math  8)  

  8.G.5.    Use  informal  arguments  to  establish  facts  about  the  angle  sum  and  exterior  angle  of  triangles,  the  angles  created  when  parallel  lines  are  cut  by  a  transversal  .  .  .  For  example,  arrange  three  copies  of  the  same  triangle  so  that  the  sum  of  the  three  angles  appears  to  form  a  line,  and  give  an  argument  in  terms  of  transversals  why  this  is  so.    

  Solidify  Understanding  (Secondary  II)     G.CO.9.  Prove  theorems  about  lines  and  angles.  Theorems  include  .  .  .  when  a  transversal  crosses  parallel  lines,  alternate  interior  angles  are  congruent  and  corresponding  angles  are  congruent  .  .  .  

  Prac<ce  Understanding  (Secondary  II)  

  G.CO.11.  Prove  geometric  theorems  about  parallelograms.    Parallel  lines  cut  by  a  transversal  are  o`en  at  the  heart  of  these  proofs.  

Page  146  

Learning Cycles Across the Years: Symmetry of Quadrilaterals and Regular Polygons   Develop  Understanding  (Secondary  I)     3.  Given  a  rectangle,  parallelogram,  trapezoid,  or  regular  polygon,  describe  the  rotaBons  and  reflecBons  that  carry  it  onto  itself.  

  Solidify  Understanding  (Secondary  I)     G.CO.  12  Make  formal  geometric  construcBons  with  a  variety  of  tools  and  methods  (compass  and  straightedge,  string,  reflecBve  devices,  paper  folding,  dynamic  geometric  so`ware,  etc.).    

  Note:  Build  on  prior  student  experience  with  simple  construc<ons.  Emphasize  the  ability  to  formalize  and  defend  how  these  construc<ons  result  in  the  desired  objects.  Some  of  these  construc<ons  are  closely  related  to  previous  standards  and  can  be  introduced  in  conjunc<on  with  them.    

  Prac<ce  Understanding  (Secondary  II)     G.CO.11.  Prove  theorems  about  parallelograms.  Theorems  include:  opposite  sides  are  congruent,  opposite  angles  are  congruent,  the  diagonals  of  a  parallelogram  bisect  each  other,  and  conversely,  rectangles  are  parallelograms  with  congruent  diagonals.    

Page  146  

The Nature of Proof: What is the “intuition” you start from?   Answer  #1:    Start  in  the  same  way  the  MathemaBcians  of  the  20th  century  did:  turn  Geometry  into  an  axiomaBc  system  with  undefined  terms  and  accepted  postulates.  Geometry  works  because  we  created  the  right  set  of  rules  and  the  right  set  of  definiBons,  and  it  just  so  happens  that  these  choices  let  us  model  some  real-­‐world  situaBons.  Our  jusBficaBons  are  theorems  and  proofs  derived  from  our  choice  of  definiBons.  In  other  words,  Geometry  works  because  I  can  prove  it.  

◦ h%p://mathymcmatherson.wordpress.com/2011/08/19/intuiBon-­‐in-­‐geometry-­‐the-­‐common-­‐core-­‐standards/  

Page  146  

The Nature of Proof: What is the “intuition” you start from?   Answer  #2:    Start  in  the  same  way  Euclid  did:  construct  everything.  If  you’ve  ever  read  (or  skimmed)  The  Elements,  everything  is  proved  by  construcBon  –  I  can  assert  this  theorem  because  I  can  describe  a  general  procedure  to  construct  the  object  which  proves  the  theorem.    Everything  we  do  is  the  result  of  an  algorithm  which  will  create  the  object  we’re  looking  for  with  the  properBes  we’re  looking  for.  Geometry  works  because  I  can  construct  it.  

◦ h%p://mathymcmatherson.wordpress.com/2011/08/19/intuiBon-­‐in-­‐geometry-­‐the-­‐common-­‐core-­‐standards/  

Page  146  

The Nature of Proof: What is the “intuition” you start from?   Answer  #3:    Start  in  the  same  way  the  Common  Core  Standards  do:  Base  everything  on  the  noBon  of  transformaBons  in  the  coordinate  plane.  “The  concepts  of  congruence,  similarity,  and  symmetry  can  be  understood  from  the  perspecBve  of  geometric  transformaBon”.  Two  shapes  are  congruent  if  and  only  if  there  is  a  sequence  of  rigid  transformaBons  which  superimposes  one  shape  precisely  on  top  of  the  other.    Symmetries  in  polygons  are  used  to  ‘discover’  many  of  the  properBes  of  triangles,  quadrilaterals,  etc.  In  other  words,  Geometry  works  because  I  can  draw  shapes  and  move  them  around.  

◦ h%p://mathymcmatherson.wordpress.com/2011/08/19/intuiBon-­‐in-­‐geometry-­‐the-­‐common-­‐core-­‐standards/  

Page  147  

Teach Like an MVP DAY THREE

Tracking Student Thinking

Page  147  

Ready, Set, Go! Each  task  in  every  module  has  a  corresponding  Ready,  Set,  Go!  The  RSG’s  are  intenBonally  designed  and  broken  down  into  three  secBons:  Ready,  Set,  and  Go.    

Write  down  what  you  think  the  purpose  is  for  each  of  the  three  secBons:   Ready  

 Set  

 Go      

 

Page  148  

Closing