Методическая разработка образовательного мероприятия. Познавательная игра "IT-Вселенная "Мир шифров и кодов"

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Иркутской области

УСОЛЬСКИЙ ТЕХНИКУМ СФЕРЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА образовательного мероприятия

Познавательная игра

«IT-Вселенная. Мир шифров и кодов»

АВТОР:

Шестиканова 

Александра Александровна, мастер производственного обучения  по профессии «Мастер по обработке

цифровой информации», высшая КК

Усолье-Сибирское,

                                                                                                        2016                            

РАССМОТРЕНО  на заседании предметно-цикловой комиссии информационных технологий профессии  «Мастер по обработке цифровой информации»

Протокол № 4 от « 12 » декабря 2016 г.

Председатель ПЦК

_________ А.А. Шестиканова

Автор:

Шестиканова Александра Александровна,  мастер производственного обучения 

по профессии «Мастер по обработке цифровой информации»,  высшая квалификационная категория

Методическая разработка образовательного мероприятия «IT-Вселенная. Мир шифров и кодов» разработана для педагогических работников в рамках участия во Всероссийской акции «Час кода». Разработка представлена в виде подробного сценария, сопровождаемого мультимедийной презентацией, содержит коллекцию разнообразных шифров, полезные ресурсы, которые можно использовать в педагогической деятельности при проектировании учебных занятий по различным дисциплинам.

Внешний рецензент:

Гулькова Татьяна Владимировна,  заместитель директора по информационным технологиям ГБПОУ ИО «Иркутский технологический колледж»

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА .................................................................................... 4

СЦЕНАРИЙ МЕРОПРИЯТИЯ ...................................................................................... 6

-       Приветственное слово ........................................................................................ 6

-       Историческая справка ......................................................................................... 7

-       1-ая остановка «Скитала» ................................................................................... 8

-       2-ая остановка «Шифро-рай» ........................................................................... 10

-       3-ья остановка «Шифро-педагогика» .............................................................. 12

-       Заключительное слово ...................................................................................... 13

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ РЕСУРСОВ ................................................................ 14

ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................................. 15

-       Приложение 1. Зашифрованные письма ......................................................... 15

-       Приложение 2. Шифры с механизмом замены .............................................. 16

-       Приложение 3. Шифры с механизмом перестановки.................................... 24  Приложение 4. Полезные ссылки о шифрах и кодах .................................... 25

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Методическая разработка образовательного мероприятия в виде познавательной игры «IT-Вселенная. Мир шифров и кодов» представляет собой интерактивное путешествие с остановками, на которых участники знакомятся с различными шифрами и кодами. В процессе игры участникам предлагаются различные задания, связанные с шифровкой и дешифровкой информации. Образовательное мероприятие ориентировано на преподавателей учебных дисциплин и МДК, мастеров производственного обучения и воспитателей.

Цель мероприятия: Организовать условия для получения новых знаний в области информационных технологий и применения их в педагогической деятельности.

Задачи мероприятия:

•           Рассмотреть разнообразные шифры, коды и принцип их действия посредством выполнения практических заданий.

•           Выявить варианты применения шифров и кодов в педагогической деятельности через обмен мнениями.

•           Стимулировать интерес и мотивацию педагогов к самообразованию.

•           Способствовать сплочению коллектива через работу в малых группах. 

Предполагаемый результат:

По окончании мероприятия участники смогут:  

•           Распознавать разнообразные шифры и коды. 

•           Различать шифры с механизмом замены, перестановки и дробления.

•           Применять шифры и коды при проектировании учебного занятия. 

Материально-техническое оснащение мероприятия: 

•           Оборудование: персональный компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска, активные колонки, флипчарт.

•           Материалы и инструменты: бумага, клей, ножницы, карандаши, тесьма, цветные маркеры.

Дидактическое оснащение мероприятия: мультимедийная презентация игры, видеоролики, зашифрованные письма, коллекция шифров.

Элементы оформления мероприятия: офисные столы, расставленные в виде равнобедренного треугольника, образуют имитацию ракеты, в основании треугольника размещается перекатная тумба с зашифрованным тортом.

Продолжительность мероприятия: 1 астрономический час.

Рекомендации по дальнейшему использованию: методическую разработку можно использовать с целью творческого развития педагогических работников по использованию новых подходов при проектировании учебных занятий на основе информационно-коммуникативных технологий. Рекомендуется проводить мероприятие в рамках методической недели, декады, фестивалей и подобных мероприятий, которые стимулируют творческую исследовательскую деятельность и ориентированы на зону ближайшего развития педагогических работников.

Краткое описание мероприятия: 

Познавательная игра «IT-Вселенная. Мир шифров и кодов» представлена в виде путешествия с тремя остановками, каждая из которых предусматривает выполнение практических заданий в малых группах, связанных с шифрованием информации. Первая остановка – историческая справка о зарождении «искусства шифрования», разбор понятий «шифра» и «кода». Вторая остановка – знакомство с разнообразными шифрами, кодами и их практическим применением при шифровании информации. Третья остановка – выявление способов использования шифров, кодов в педагогической деятельности при проектировании учебных занятий. Мероприятие ориентировано на педагогических работников и способствует их творческому развитию в области информационных технологий. В ходе мероприятия предусмотрена коллективная работа и работа в парах, что позволяет укрепить товарищеский дух педагогического коллектива и построить сплочѐнную команду, используя элементы технологии интеллектуального «Team building»’а. 

СЦЕНАРИЙ МЕРОПРИЯТИЯ

	Приветственное слово Здравствуйте, уважаемые коллеги! Рада вас приветствовать в этот знаменательный день! Чем же он так знаменателен, спросите Вы? Все дело в том, что с сегодняшнего дня стартует одна из самых необычных и увлекательных акций, организованных Министерством образования и науки Российской Федерации
	Это акция «ЧАС КОДА». Она продлиться целую неделю и охва- тит практически все образовательные учреждения. Наш техникум тоже в сто- роне не остался, и вам, коллеги, выпала почетная миссия стать первооткрывателями Мира шифров и кодов.
	Что же, давайте запустим нашу ITракету, пожелаем друг другу удачи в путешествии, и с хорошим настроением отправимся в путь по необъятной ITВселенной. На протяжении всего полета с вами буду я – капитан корабля, буду вас направлять, помогать и поддерживать в нелегком деле – в завоевании мира шифров и кодов. Стартуем? Итак, поехали!

Вступительный видеоролик о шифрах и кодах (2:01)

Историческая справка Практически никто не знает, когда в мире появились шифры и коды, а на Руси тайнопись, но глиняная табличка, сделанная приблизительно 1500 лет до нашей эры, содержит один из самых ранних ее примеров. Греки применяли коды с 475 года до нашей эры, а высшие слои в Риме использовали простые шифры в период царствования Юлия Цезаря. В начале нашей эры интерес к шифрам и кодам упал и единственными, кто иногда применял их, были монахи. А вот с наступлением эпохи возрождения искусство шифровать и кодировать, так называемая криптография, стала расцветать. В 19 веке были разработаны первые «шифровальные машины», которые позволяли легко кодировать и декоди- ровать текст, используя сложный шифр. Именно с этого момента искусство шифровки (криптография) стала разви- ваться быстрыми темпами, и продолжает совершенствоваться по сегодняшний день.

	1-ая остановка «Скитала» Вот мы и прибываем с вами на первую остановку нашего путешествия. И имя ей - «Скитала» Показ видеоролика  о шифре Скитала (0:26)
	Давайте посмотрим, как работает этот шифр на практике, и попробуем отгадать зашифрованные с помощью него фразы. Происходит разбиение на пары. Каждой паре левого и правого крыла выдаются карандаши и тесьма с фра- зами. Задача для пар левого крыла расшифровать фразу «Что означает по- нятие шифр?», а для пар правого кры- ла расшифровать фразу «Что означает понятие код?» Пары расшифровывают фразы.
	Что же у вас получилось в итоге? Пары левого и правого крыла озвучивают результаты, после чего на экране демонстрируются правильные ответы Правильно! Давайте попробуем ответить на эти вопросы и разобраться, что собой представляют шифр и код, в чѐм их отличие или сходство, потому что часто эти понятия отождествляют, ведь они так близки между собой, но разные по смыслу. Давайте постараемся понять, в чем их различие?

Но перед этим пройдѐм небольшое испытание. Перед самой посадкой на остановке «Скитала» я получила не- обычные письма. Я их и вертела, как хотела и гадала, так и не отгадала, и буду надеяться теперь на вашу помощь в расшифровке важных сообщений. Каждой паре левого и правого крыла выдаются зашифрованные письма. Задача для пар левого крыла расшифровать письмо с определением понятия «Шифр», а для пар правого крыла расшифровать письмо с определением понятия «Код» Пары расшифровывают письма.  (в письмах использовалось шифрование текста методом вставки любых букв через 1-2 буквы основного текста)

Получилось ли у вас расшифровать необычные письма? Давайте узнаем, что же в них было написано, и какой метод шифрования был использован. Пары левого и правого крыла озвучивают результаты Шифр – это какая-либо система преобразования текста с секретом (ключом) для обеспечения секретности передаваемой информации. Код – это правило (алгоритм) сопоставления каждому конкретному сообще- нию строго определѐнной комбинации символов (знаков или сигналов). Теперь вы понимаете, что такое шифр, а что такое код? Будем двигаться дальше?

	2-ая остановка «Шифро-рай» Итак, добро пожаловать на вторую остановку  «Шифро-рай». Показ видеоролика (0:26)
	Кодов и шифров превеликое множество. Некоторые из них легкие, другие – сложные, а есть и неразгаданные до сих пор. Давайте посмотрим, как образуются самые простейшие шифры. Условно их можно разделить на 3 группы.
	1 группа –  это шифры с механизмом замены.  Такие шифры получаются путѐм простой замены, при которой каждая буква открытого текста заменяется на какуюто букву алфавита, цифру или символ. Примером такого шифра может служить Шифр «Пляшущие человечки», «Флажковая азбука», «Семафорная азбука», Шифр «Атбаш», Цезаря и др.
	2 группа –  шифры с механизмом перестановки. Это шифры, в которых элементы исходного открытого текста заменяются зашифрованным текстом в соответствии с некоторым правилом. Элементами текста могут быть отдельные символы, пары букв, тройки букв, комбинирование этих случаев и так далее. Простой столбцевой перестановочный шифр, перестановочный шифр с ключевым словом, книжный шифр и др.

3 группа – это шифры с механизмом дробления. В процессе шифрования таким шифром под каждой буквой открытого текста в столбик записываются ее табличные ко- ординаты – номер строки и, ниже, номер столбца, а затем получившаяся цифровая последовательность переводится с помощью той же таблицы обратно в буквенную форму. Примером такого шифра является шифр Bifid.

Давайте сейчас попробуем побывать в роли агентов 007 и зашифруем два послания: 1.       ПЕРВОЕ – пожелание коллегам, состоящее из 3-5 слов, закодированных с помощью шифров с механизмом замены, 2.       ВТОРОЕ – напутствие студенту, состоящее из одного предложения, закодированного с помощью шифров с механизмом перестановки. Как только шифровки будут готовы, обменяйтесь ими с парами противоположного крыла нашей IT-ракеты. Для пар каждого крыла выдаются различные шифры, с помощью которых они составляют зашифрованные послания, а затем их разгадывают. Работа парная.

	3-ья остановка «Шифро-педагогика» Что ж, вот мы и познакомились с огромным количеством шифров и побывали в роли настоящих щифровальщиков. А теперь давайте подумаем, как же нам использовать полученные знания в нашей педагогической работе. Участники предлагают свои варианты использования шифров, которые записываются на флипчарте ведущим.
	Подведем некоторые итоги. Как видите, шифры и коды можно использовать в различных аспектах педагогической деятельности. Например, на отдельных этапах учебного занятия можно придумать интерес- ные задания для определения темы урока или проведения мозгового штурма. Также можно разработать увлекательные интеллектуальные задания для кон- трольных, проверочных работ и деловых игр. Интересными будут олим- пиадные и конкурсные задания, если использовать замысловатые шифровки и кодировки. И многое другое…  Здесь фантазия и творчество у каждого педагога безграничны.
	В конце нашего пребывания на этой остановке вам, уважаемые педагоги, будет выдано домашнее  задание – попробуйте применить шифры и коды на одном из своем учебном занятии и до окончания Всероссийской акции «Час кода» (до 10 декабря) сдайте план учебного занятия, как подтверждение.
	В результате вы получите сертификат участника образовательного мероприятия по теме «Использование информационных технологий для развития по- знавательной деятельности студентов» в количестве 2 ак.часов. До конца обозначенного срока педагогические работники предоставляют методисту план учебного занятия, в котором присутствуют задания, свя- занные с шифрами и кодами. Только при наличии плана учебного занятия, выда- ется документ – сертификат участника образовательного  мероприятия
	Заключительное слово Что ж, уважаемые педагоги, вот и подошло к концу наше путешествие по удивительному миру – миру шифров и кодов. Кто-то для себя сегодня нашѐл что-то новое, необычное и попробует применить в своей профессиональной деятельности. Теперь нам пора отправляться в обратную дорогу, но перед этим вас оживает небольшой подарок. Мир шифров и кодов не всегда дружелюбен и гостеприимен, и не каждому он открывается, но сегодня он делает для вас исключение, правда, в своѐм репер- туаре. Ваша задача расшифровать некое послание-пожелание. Педагоги пытаются расшифровать надпись на торте и озвучивают результат «Удачи с кодами!» (шифр «Атбаш») Вот такое пожелание вы получили, а теперь оправляемся в обратный путь и до скорых встреч, уважаемые коллеги.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ РЕСУРСОВ

Цифровые образовательные ресурсы: 1. Банченко А. Виды шифров. [Электронный ресурс] – Режим доступа:

http://ru.static.z-dn.net/files/dd7/d62d7b626cdda7ac3b70f9752ea21059.pdf  

2.            Бирюкова К. Интерактивный плакат «Кодирование информации», 2016,

             [Электронный                ресурс]                –                Режим                  доступа:

https://www.thinglink.com/scene/849971554488942593   

3.            Введение в криптографию. Шифры замены. Научно-образовательный коллектив Академии ФСБ России. [Электронный ресурс] – Режим доступа:

http://www.unn.ru/bibn/files/materials/kript/kr1.pdf  4. Введение в криптографию. Шифры перестановки. Шифры граммирования. Научно- образовательный коллектив на базе Академии ФСБ России. [Электронный ресурс] – Режим доступа:

http://www.unn.ru/bibn/files/materials/kript/kr2.pdf  

Интернет-источники:

5.            Шифры перестановки. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://tplit.wikispaces.com/шифры%перестановки  

6.            Простые шифры и их дешифровки. [Электронный ресурс] – Режим доступа:

http://konvenat.ru/stati/spravochniki/57   

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Зашифрованные письма

Приложение 2. Шифры с механизмом замены

Флажковая азбука

 

Семафорная азбука

 

Шифр «Плящущие человечки»

 

Азбука Брайля

 

Азбука Морзе

 

 

 

 

 

 

        

Шифр «Атбаш»

 

 

Приложение 3. Шифры с механизмом перестановки

КНИЖНЫЙ ШИФР

Суть шифра – выбор любого текста из книги, где номера слов, начинающихся на определенную букву или координаты (строка, номер в строке) самих букв выступают в качестве шифра исходного сообщения. При этом одной исходной букве может соответствовать несколько кодов.

Например, ключом к шифру будет отрывок из стихотворения А.С. Пушкина «Цыганы».

Птичка божия не знает

Ни заботы, ни труда;

Хлопотливо не свивает

Долговечного гнезда;

В долгу ночь на ветке дремлет; Солнце красное взойдет: Птичка гласу бога внемлет, Встрепенется и поет.

Предстоит зашифровать слово «Гимназия». Первая буква слова – «Г», мы еѐ обозначаем 4/4, где числителем будет строка, знаменателем – порядок букв в этой строке. Тогда шифром слова «Гимназия» будет такой текст: 4/4, 7/3, 7/19, 4/9, 2/4, 1/14, 3/8, 1/11.

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ КОД

Суть метода шифрования – это читать по букве сверху вниз. Например, 

ПиеНдюьтбвѐпрде! рвт.аесуеясвояк

В результате получается: «Привет. Надеюсь у тебя всѐ в порядке!»

ПРОСТОЙ СТОЛБЦЕВОЙ ПЕРЕСТАНОВОЧНЫЙ ШИФР

В данном виде шифра текст пишется на горизонтально разграфленном листе бумаги фиксированной ширины, а шифротекст считывается по вертикали. Дешифрирование заключается в записи шифротекста вертикально на листе разграфленной бумаги фиксированной ширины и затем считывании открытого текста горизонтально.  

Приложение 4. Полезные ссылки о шифрах и кодах

Энциклопедия шифров http://questhint.ru

QuestHint — это справочник.

Здесь  собрана информация со всего интернета о различных алфавитах, шифрах и т. п.

                                                                                                            QuestHint станет хорошим помощником игркам интеллектуальных игр                               о-

•           Фолкон Трэвис. Коды и шифры для супершпиона - http://www.proza.ru/2013/03/16/1489  

•           Перестановочные шифры - http://sdamzavas.net/4-5641.html

•           Как создать секретный код или шифр - http://ru.wikihow.com/создатьсекретный-код-или-шифр  

•           Как расшифровать секретный код - http://ru.wikihow.com/расшифроватьсекретный-код  

•           Криптографические алгоритмы (онлайн шифраторы и дешифраторы) -

http://students.uni-vologda.ac.ru/pages/pm00/kan/index.htm

•           Онлайн-калькулятор «Шифр Цезаря» - http://planetcalc.ru/1434/  

•           Онлайн-калькулятор «Азбука Морзе. Мутатор» - http://planetcalc.ru/2882/  

•           Шифр онлайн - http://shifr-online-ru.1gb.ru/index.htm  

•           Виды кодов - https://www.calc.ru/vidy-kodov.html  

•           Шифры и шифровальные таблицы - https://vk.com/topic-16779980_28033455  

•           Книга шифров. Тайная история шифров и их расшифровки -

http://coollib.net/b/233545/read  

Краткое описание документа:

Методическая разработка образовательного мероприятия в виде познавательной игры «IT-Вселенная. Мир шифров и кодов» представляет собой интерактивное путешествие с остановками, на которых участники знакомятся с различными шифрами и кодами. В процессе игры участникам предлагаются различные задания, связанные с шифровкой и дешифровкой информации. Образовательное мероприятие ориентировано на преподавателей учебных дисциплин и МДК, мастеров производственного обучения и воспитателей.

Методическую разработку можно использовать с целью творческого развития педагогических работников по использованию новых подходов при проектировании учебных занятий на основе информационно-коммуникативных технологий. Рекомендуется проводить мероприятие в рамках методической недели, декады, фестивалей и подобных мероприятий, которые стимулируют творческую исследова­тельскую деятельность и ориентированы на зону бли­жайшего развития педагогических работников.