ПРОЕКТ 6 «ШИФРОВКА»
Аннотация проекта
Проблемная ситуация описывается в рассказе (информационный модуль). Учащиеся выполняют задания в группах, работая на общий проект. Выделяется два направления работы учащихся: работа с текстом и декодирование информации. Работать с фрагментом текста рассказа предстоит каждому учащемуся индивидуально, дешифровка записок – каждая группа работает над одной секретной запиской.
Рекомендации по использованию проекта
Проектное задание рассчитано на учащихся 5-7-х классов. Данный проект может быть использован в качестве диагностической контрольной работы. Предполагается, что учащиеся знакомы с элементарными принципами кодирования, понимают смысл кодирования.
Материалы данного проекта могут использоваться в дальнейшем, так как связаны с темами «Арифметические основы построения компьютера», «Исполнитель-компьютер», «Информационные процессы».
Комментарии по группе знаний и умений
-
Познакомить учащихся с некоторыми простыми методами шифрования и элементарными приемами поиска решения при дешифровке сообщений.
-
Совершенствовать навыки редактирования текста в текстовом редакторе.
-
Дешифровать записку и сформулировать правило кодирования (шифрования).
-
Совершенствовать навыки работы с локальной сетью.
-
Научиться находить стилевые решения, использовать шаблоны и освоить элементы компьютерного дизайна.
Цели заданий и возможные варианты ответов
-
Развивать навыки аналитического мышления;
-
Прививать способность планирования свои действия, работать в группе;
-
Учить использовать информационные и коммуникационные технологии для решения практических задач;
-
Диагностический контроль по теме «Кодирование», «Текстовый редактор», «Графический редактор».
-
Расширить представление учащихся об одной из проблемных областей – криптографии.
Рекомендации к выполнению
К моменту выполнения проекта учащиеся должны:
-
Понимать смысл кодирования информации.
-
Интуитивно понимать, что кодирование частный случай шифрования.
-
Знать, что кодирование – это информационный процесс, который заключается в преобразовании информации по определенному правилу.
-
Иметь представление об алфавите кода;
-
Уметь работать с текстом в текстовом редакторе, выполнять операции редактирования и перемещения по тексту;
-
Уметь выполнять несложные рисунки в графическом редакторе;
-
Уметь работать с графическими объектами в текстовом редакторе.
Организация выполнения проекта
Учитель (или учащийся, который может выразительно и быстро читать) зачитывает рассказ, затем происходит обсуждение содержания, и уяснение основного задания по дешифровке.
Затем формулируется еще одно задание1: необходимо отредактировать текст, дополнив его по месту необходимыми по смыслу словами.
Выполнение проекта разбивается на три этапа:
Первый этап:
Знакомство с текстом рассказа и уяснение общего смысла;
Выделение отдельных смысловых фрагментов (объектов);
Организация учащихся по группам и распределение фрагментов для дальнейшей работы;
Уточнение задания общего и по группам;
Составление плана работы, определение сроков.
Второй этап:
Редактирование фрагментов.
Знакомство с некоторыми способами шифровки, выбор методов дешифровки данного сообщения.
Выполнение задания по дешифровке сообщения (записки).
Третий этап
Обсуждение окончания рассказа, выбор варианта.
Окончательная сборка рассказа.
Форматирование: выравнивание по ширине, красная строка, шрифт.
Разработка стилевого решения и оформление.
Подготовка к печати и печать рассказа.
Комментарии к первому этапу
Осуществляется структуризация информации: выделяются смысловые фрагменты, количество которых зависит от числа групп (3-4). Заметим, что «Шифровка 4» (двоичное кодирование), а соответственно еще одна группа может быть сформирована в «продвинутом» классе или предложена для группы сильных учащихся, которые знакомы с двоичной системой счисления.
Вначале учитель определяет, сколько групп можно организовать. В группе должно быть 2-4 человека. Количество групп зависит от того, сколько методов шифровки учитель предложить (3 или 4). Возможно, учитель сам задает правило шифрования и готовит еще несколько вариантов шифровальных записок. По желанию учителя может быть изменен текст записки.
Все материалы, - рассказ, алфавит, задание, шифровки, - должны быть распечатаны крупным шрифтом, чтобы хорошо было видно детям.
Комментарии ко второму этапу
Осуществляется знакомство с некоторыми простейшими методами шифрования, в частности, с методом подстановки, который используется в данном случае. Развиваем мысль о возможности использования различных видов шифрования. Вводится понятия: «исходный текст», «зашифрованный текст» («шифровка), «ключ».
Осуществляется анализ данных. Во-первых, предполагается, что правило шифрования в пределах одного сообщения, одинаковое. Во-вторых, известно, что текст во всех трех записках один и тот же, только он зашифрован разными способами (использованы различные ключи). Сравниваем две записки: «Шифровка 1» и «Шифровка 2». Выдвигается гипотеза, что каждой букве записки соответствует число, состоящее из двух цифр.
Осуществляется проверка этой гипотезы. Подсчитывается количество букв в тексте одной записки «Шифровка 1». Затем подсчитывается количество двузначных чисел записки «Шифровка 2». Обращаем внимание детей, что с учетом знаков (пробел, точка, запятая, восклицательный знак) количество букв записки № 1 и двузначных чисел записки № 2, совпадут. Делается вывод, что наше предположение правильное.
Далее переходим к тексту записки № 1. Работаем с первой группой. Основываясь на известных детям методах шифровки, выдвигаем предположение, что, возможно, правило кодирования записки № 2 заключается в сдвиге буквы на несколько (1-2) позиции вправо или влево. Проверяем наше предположение, пытаясь расшифровать первое слово.
После того, как нашли правило, расшифруем записку № 2 (задание второй группы). Работаем со второй группой. Шифровка выполнена с использованием цифрового кода. Выдвигаем два предположения: первое – каждому двухзначному числу (коду) соответствует буква, совпадающая с ее порядковым номером в алфавите. Второе предположение, - что шифрование осуществлялось с использованием правила «сдвиг букв на несколько позиций вправо или влево». Проверяем, делаем вывод, что правильно второе предположение. Дешифровка записки второй группы завершена.
Работаем на третью группу, участникам которой досталась записка «Шифровка 3». В ней буквенно-цифровой код. Анализ начинается с букв, которые находятся в тексте шифровки. Обращаем внимание, что буквы только гласные. Слова разговорного (русского) языка формируются из гласных и согласных. Выдвигаем рабочую гипотезу: гласные буквы соответствуют гласным, из которых составлены слова записки (без сдвига), вторая рабочая гипотеза – аналогично, только существует сдвиг на несколько позиций. Что же касается цифрового кода, то под ними скрываются буквы, которые соответствуют их порядковому номеру в алфавите или сдвинуты на несколько позиций вправо или влево. Второе предположение относительно цифрового кода – все согласные переписаны в алфавитном порядке (за исключением гласных), и заново перенумерованы. Проверять гипотезу начинаем с предпоследней (цифровое кодирование), опять-таки основываясь на здравом смысле. Если при подстановке согласных получим осмысленное слово, тогда берем следующее слово, проверяем, чтобы окончательно удостовериться в методе шифровки. Если не получится осмысленное слово, тогда берем за основу последнюю гипотезу, проверяем ее.
Комментарии к третьему этапу
Третий этап целиком посвящен обсуждению проекта, оформлению рассказа и защите проекта. Учитель может не включать в проект работу с документом в текстовом редакторе. Можно ограничиться устным обсуждением окончания рассказа.
Планирование по урокам
Урок 1
Выбирается координатор каждой группы, который будет отвечать за согласование деятельности внутри группы и связь с руководителем проекта.
Уточняются общие цели и задачи, задания каждой группы. Обговаривается организация работы, планирование. Каждой группе выдается комплект материалов.
Зачитывается рассказ, происходит его обсуждение и выделение смысловых фрагментов. При работе с рассказом каждая группа отмечает свой фрагмент в тексте рассказа, который затем копируется.
При выполнении первого этапа учитель комментирует выданные материалы, консультирует и уточняет задание, помогает составить план действий.
Следует краткий комментарий учителя (руководителя), уточнение задач группы по редактированию.
Во время выполнения первой части задания второго этапа (редактирование) учитель помогает удалить ненужные фрагменты текста, оставляя только тот, который должна редактировать данная группа. Он наблюдает за действиями учащихся при работе над текстом в текстовом редакторе, периодически напоминает учащимся о необходимости сохранения изменений.
Координатор отвечает за правильность редактирования, сохранение текста задания на жестком или гибком магнитном диске, отправку выполненной части задания по локальной сети или электронной почтой, сдачу руководителю проекта дискеты с файлом задания.
Урок 2.
Вторая часть задания (дешифровка) начинается с повторения известных методов шифровки. При выдвижении гипотез, учитель путем рассуждений, выстраивает (направляет) технологию поиска решений, привлекая к этой деятельности всех участников проекта. Учащиеся следят за рассуждениями руководителя, проникаясь логикой исследования, активно участвуют в этом процессе.
Учитель должен способствовать выдвижению идей участниками проекта, очень ненавязчиво направлять ход мыслей ребенка, оставляя ему право на заведомо «тупиковые» варианты. Принимаются все предложения, которые затем обсуждаются, уточняются. В результате остаются рабочие гипотезы, которые и проверяются каждой группой. Здесь метод «мозгового штурма» вряд ли приемлем. Возможна беседа с элементами исследования, переходящая иногда в регламентированную дискуссию.
Учащиеся проверяют рабочие гипотезы, выбирают верное решение, формулируют правило шифрования, расшифровывают текст и набирают его.
Координатор следит за регламентом (временем), уточняет и записывает правило шифрования, проверяет набранный текст, отправляет его по сети или сохраняет на дискете и сдает руководителю.
Учитель (руководитель) заслушивает координаторов, которые формулируют выдвинутые рабочие гипотезы, правило шифрования, расшифрованный текст записки (первой группы).
Урок 3.
В качестве домашнего задания учащиеся придумывают окончание рассказа. Безусловно, они могут его обсудить заранее, перед уроком. Заключительный (третий урок) начинается с краткого устного обсуждения в группах окончания рассказа. Путем обсуждения выбирается наиболее интересный вариант, затем один-два учащихся набирают утвержденное окончание рассказа. Можно это поручить тем, кто быстрее набирает текст.
С остальными учащимися обсуждается общий стиль оформления текста рассказа, выбирается размер, начертание и цвет шрифта основного текста, подзаголовка, выравнивание (основного текста и заголовка), красная строка.
После уточнения элементов форматирования, учащиеся открывают свои фрагменты текста, проверяют их, форматируют в едином стиле. Готовые фрагменты отправляются по локальной сети или сохраняются на дискете и сдаются руководителю.
Окончательный этап – сборка рассказа. Есть два варианта: первый – учитель выполняет сборку и комментирует свои действия, второй вариант – один или два учащихся. Если есть время, рассказ можно оформить с помощью графических объектов (рамки, рисунки из коллекции или сканированные), сформатировать текст в две колонки. Остальные учащиеся наблюдают за работой, советуют. После окончания – рассказ распечатывается на принтере и зачитывается вслух. Хорошо, если все дети получат этот рассказ в распечатанном виде.
Приложения:
Содержание записок
Исходное сообщение:
Привет, Вася!
Приходи завтра в шесть утра ловить рыбу.
Витя
Шифровка 1.
РСЙГЁУ ГБТА РСЙЦПЕЙ ИБГУСБ Г ЩЁТУЪ ФУСБ МПГЙУЪ СЫВФ.
ГЙУА
Шифровка 2.
16 17 09 02 05 19 34 00 02 32 18 32 36
16 17 09 22 15 04 09 00 08 32 02 19 17 32 00 02 00 25 05 18 19 27 00 20 19 17 32 00 12 15 02 09 19 27 00 17 29 01 20 33
02 09 19 32
Шифровка 3.
11 12 И 02 Е 14 34 00 02 А 13 Я 36
11 12 И 16 О 04 И 00 06 А 02 14 12 А 00 02 00 19 Е 13 14 21 00 У 14 12 А 00 08 О 02 И 14 21 00 12 Ы 01 У 33
02 И 14 Я
Шифровка 4
010001 010010 001010 000011 000110 100010 000000 000011 000001 010011 100000 100011 010001 010010 001010 010111 010000 000101 001010 000000 001001 000001 000011 010100 010010 000001 000000 000011 011010 000110 010011 010100 011100 000000 010101 010100 010010 000001 000000 001101 010000 000011 001010 010100 011100 000000 010010 011110 000010 010101 100001
000011 001010 010100 100000
-
Таблица соответствия:
А
|
Б
|
В
|
Г
|
Д
|
Е
|
Ё
|
Ж
|
01
|
02
|
03
|
04
|
05
|
06
|
07
|
08
|
000001
|
000010
|
000011
|
000100
|
000101
|
000110
|
000111
|
001000
|
3
|
И
|
Й
|
К
|
Л
|
М
|
Н
|
О
|
09
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
001001
|
001010
|
001011
|
001100
|
001101
|
001110
|
001111
|
010000
|
П
|
Р
|
С
|
Т
|
У
|
Ф
|
Х
|
Ц
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
010001
|
010010
|
010011
|
010100
|
010101
|
010110
|
010111
|
011000
|
Ч
|
Ш
|
Щ
|
Ь
|
Ъ
|
Ы
|
Э
|
Ю
|
25
|
26
|
27
|
28
|
29
|
30
|
31
|
32
|
011001
|
011010
|
011011
|
011100
|
011101
|
011110
|
011111
|
100000
|
Я
|
.
|
,
|
!
|
пробел
|
|
|
|
33
|
34
|
35
|
36
|
37
|
|
|
|
100001
|
100010
|
100011
|
100100
|
000000
|
|
|
|
Информационный модуль
(текст рассказа)
Деревня, лето в разгаре. Вася Егоров приехал из города, чтобы отдохнуть и провести лето у бабушки. Здесь было (…).
Июльская жара уже к 11 часам давала о себе знать. В это время спрятаться от зноя можно было только в гуще леса или у воды. Вася проснулся в 8 утра, выглянул в окно. Денек выдался (…), Вася решил пойти к озеру.
Вскоре он оказался у воды и с наслаждением опустился на ярко зеленую траву. Вдруг его взгляд упал на небольшую белую коробочку, заклеенную прозрачной липкой лентой.
«Интересно, что же там?! Вчера ее не было, иначе я бы непременно заметил», - размышлял Вася, открывая коробочку. В ней лежали несколько сложенных вдвое листочков, на которых что-то было написано.
Вася поочередно развернул три листочка, пытаясь прочитать текст. Но не тут-то было, - сходу прочитать их не удалось. На одном листочке подряд шли цифры: нули и единицы. Их было очень много. На втором листочке – буквы русского алфавита, которые не складывались в понятные слова. Третий листочек содержал сплошные цифры от 0 до 9.
Основательно потрудившись, вечером Вася прочитал записки. Они были одинакового содержания:
(вставить расшифрованный текст записки).
Чем все окончилось… (текст окончания рассказа)
Оценка проекта
Проект оценивается по двум выполненным заданиям: по редактированию и оформлению содержание (рассказа) и дешифровка записки.
При оценке содержания учитываются оригинальные по смыслу вставки из слов или словосочетаний (вместо точек в скобках), текст окончания.
При оценке задания по дешифровке учитывается уровень самостоятельности, скорости и точности выполнения задания.
Например, в данном проекте:
Структура проекта (0-5 баллов) – насколько понятна и рациональна структура проекта;
содержание (0-4 балла) – насколько оптимально и понятно выполнен проект;
наглядность (0-5 балла) – оформление презентации, компоновка объектов, соотношение текста и графических объектов на слайдах;
технологии (0-6 балла) – обработаны и вставлены все объекты (текст и фотографии).
Качество отчета (все вопросы освещены) – 0-3 балла
Защита проекта (комментарии к проекту) – 0-4 балла
Активная работа в процессе разработки проекта, оказание помощи – 0-3 балла
ВСЕГО (максимально) 30 баллов.
Можно перевести в 5-ти балльную систему:
24 балла и выше – это «5» (отлично)
19 – 23 балла – это «4+» или «5-» (очень хорошо)
15 – 18 баллов – это «4» (хорошо).
|
