Методическая разработка «Работа со строками»
“Работа со строками”
Описание модуля занятий: | Наставник планомерно настраивает аудиторию на позитивную и активную рабочую атмосферу. Рассказывает историю шифра древнегреческого города Спарта из книги История шифров автора Виктория Журавлева, а ребята помогают ему домыслить как можно в современном обществе заменить какие либо детали, которые использовались раньше для шифрования. Затем ребята пробуют реализовать данный способ шифрования, экспериментируют, решают задачи предложенные наставником, дискутируют. Применяя интернет-ресурсы, получают знания о других методах шифрования. Наставник предлагает рассмотреть цитату, цель которой формулирование новой темы и отображение значимости темы «Строки в Python». Наставник планомерно вводит основные понятия модуля, закрепляя их решением задач на сервисе pythontutor.ru, аргументируя ребятам, что методами решать быстрее и качественнее. В процессе решения задач ребята могут друг другу помогать, сравнивать решения, рассматривать другие способы решения. Самостоятельно обучающиеся просматривают видеолекцию «Методы строк», оформляют таблицу, под руководством наставника. Используя знания данной лекции, решают задачу на pythontutor.ru уже с применением метода. Для закрепления темы дети решают еще задачи на свой выбор по теме «Строки» с сервиса. Определив готовность каждого, наставник задает проблему и ребята решают ее. В конце каждого занятия групповая рефлексия, цель которой отсмотреть с каким успехом происходит изучение данной темы и какие сложности возникают. |
Целевая аудитория: | обучающиеся сущности IT-куб, 14-17 лет, Программирование на Python |
Артефакты: | код програмы |
Soft skills: | Умение определить правдивую информацию от ложной Умение договариваться, в том числе конструктивно Умение использовать имеющиеся ресурсы Умение оценивать ресурсы Способность нести ответственность за свои решения Умение предлагать несколько решений для одной проблемы Умение осуществлять итоговый и пошаговый контроль Навыки активного слушателя Умение формулировать и способность задавать свои вопросы Умение искать информацию с использованием традиционных методов и современных информационных технологий Способность применять знания на практике Способность проявлять инициативу Умение обобщать Способность к самообучению Способность объективно оценивать результаты своей деятельности |
Hard skills: | Умение использовать циклы Умение обрабатывать строки Умение обрабатывать данные в списке Умение обрабатывать данные в кортеже |
Материалы в помощь: | Интерактивный учебник pythontutor.ru Видеолекция https://www.youtube.com/watch?v=GmMD6gQYWe4 Картинка https://disk.yandex.ru/d/yhoqBaBwLxVaLQ Доска https://r7.whiteboardfox.com/72281768-8008-1652 |
Структура занятий
Занятие | Время, мин | Ход занятия | Вариативность | ||||||||||
1 | 1 мин | Наставник: Добрый день друзья, я очень рада Вас видеть сегодня, я убеждена, что вы полны сил и энергии для того чтобы погрузиться в новую тему, но перед тем как огласить ее, я предлагаю Вам решить задачу, чтобы наш с вами мозг получил сигнал к работе. | |||||||||||
1 | 5 мин | Задание. Дано арифметическое равенство, для того чтобы левая и правая часть соединились в равно необходимо переместить только одну спичку в примере «8+3-4=0» (можно менять и знаки, цифры). Заметьте, что решение не единственное!
Наставник: оцените сложность данной задачи по 5 балльной системе (Приложение1 лежит у каждого обучающего на столах) | |||||||||||
1 | 3 мин | Наставник: Ребята мне недавно посоветовали интересную книгу История шифров, автор Виктория Журавлева, я поделюсь с вами информацией, которую я прочитала из этой книги. Систем шифрования очень много, и основаны они были еще в древности. В V веке до н.э в древнегреческом городе Спарта был изобретен наиинтереснейший способ шифрования. Чтобы зашифровать и расшифровать послание использовали два одинаковых объекта (один будет у того, кто зашифровывает, а другой такой объект, кто будет расшифровывать), например две одинаковые палки, в древности это были дорожные посоха - "скитала". В настоящий момент мы можем заменить "скиталу" подручными объектами, двумя одинаковыми. Например, воспользуемся … (друзья подсказывайте мне чем) Предполагаемые ответы: два карандаша, две ручки и т.д.. Наставник: В древности использовали полоску ткани тонкую или полоску кожу. Мы использовать будем (друзья подсказывайте мне что?) Предполагаемые ответы: тонкую ленту бумаги Наставник: По спирали оборачиваем карандаш, пишем фразу в несколько строчек, важно по одной букве вписывать на каждый оборот. Например, пишем девиз, распределяя каждое слово на отдельной строке: мы сила вместе мы мощь | |||||||||||
1 | 5 мин | Наставник: Предлагаю эксперимент, берем карандаши и ленты бумажные, пишем девиз вместе мы сила вместе мы мощь | Если дети малоактивны, то в 5 минутных перерывах посетить параллельные направления в ит-кубе и провести «Творческие пятиминутки», рассказать другим обучающимся о том, как решить представленную задачу. (Заранее договорившись с наставниками, поделив детей на группы) | ||||||||||
1 | 4 мин | Наставник: Я очень довольна вашей работой. Ребята, а может быть такая ситуация, что расшифровка окажется неверной? Предполагаемые ответы: Да, только в том случае, если толщина карандаша у получателя записки не будет такой же как и толщина карандаша отправителя. Наставник: Разгадать шифр можно и без дополнительных средств, спартанские разведчики сразу же уничтожали свои посохи при намеках на опасность. Наставник: Как вы уже догадались, можно было бы восстановить послание и без скиталы, подсказывайте мне как? Предполагаемый ответ: Необходимо было определить, сколько строчек в послании. Если 6 строчек, то мы пишем первую букву сначала, а затем - 7, потом - двенадцатую и т.д. Собираем следующее слово, вторая буква шифровки, а затем - восьмая буква и т.д. Слово третье - с третьей буквы начинается шифровки. Количество знаков между буквами одного слова всегда одинаковое. Наставник: Продолжаем работать в группах по 3 человека. Предлагаю поделиться. (На парте заранее лежат геометрические фигуры — 4 квадрата, 4 треугольника, 4 трапеции, 4 параллелограмма). Выберите понравившуюся фигуру и покажите мне ее. Итак, команда треугольников, квадратов, трапеций, параллелограммов слушаем задание и приступаем к работе. | |||||||||||
1 | 10 мин | Наставник: Дорогие мои, раскрою вас секрет, существует огромное количество способов шифрования, я даю вам ровно 5 минут, для того чтобы каждая команда нашла в интернете современный способ шифрования информации и рассказала все нам о данном способе. Чтобы исключить одинаковые методы, как только метод найден, вы пишите его на доске. | Если ребята в группе усидчивые, то можно заранее сформулировать им домашнее задание «Ознакомится с любым современным интересным методом шифрования» и рассказать его другим на занятии | ||||||||||
1 | 23 мин | Время для выступления каждой команды – 5 мин. Наставник: Благодарю всех за прекрасное выступление. Оцените сложность данной задачи по 5 балльной системе Наставник: Дорогие друзья, мы познакомились с методами шифрования, которые уже есть, а теперь настало время … Ответы: придумать свой метод шифрования, реализованный с помощью Python Наставник: и тут нам понадобятся знания, каких тем? Ответы: циклы, условного оператора, работа со строкой | |||||||||||
1 | 4 мин | Наставник: Ребята, на слайде цитата американского ученого в области информатики Алан Перлис, нам её зачитает имя обучающегося «Строка — это застывшая структура данных, и повсюду, куда она передается, происходит значительное дублирование процесса. Это идеальное средство для сокрытия информации». Объясните, пожалуйста, про что нам говорит Алан Перлис? | Если сложность возникает с определением смысла цитаты, то можно показать ребятам картинку https://yandex.ru/images/search?text=шифровщик&from=tabbar&pos=5&img_url=https%3A%2F%2Fpbs.twimg.com%2Fmedia%2FD5xcrRpXoAAdooH.jpg&rpt=simage с целью определения темы урока и задач | ||||||||||
1 | 30 мин | Наставник: Сегодня наша тема – дополните ребята Предполагаемые ответы: строка, работа с ней Наставник: основная цель занятия, как вы думаете какая? Предполагаемые ответы: познакомиться с объектом строка, возможностями обработки строк Наставник: Нам с вами необходимо определить важность данной темы. Предполагаемые ответы: так как ни одно приложение не обходится без символов Наставник: какие вы у меня молодцы, и все вы знаете. У меня есть предложение: А давайте перейдем к рассмотрению темы «Работа со строкой в Python». Наставник рассказывает ребятам основные понятия – строка, сравнение строк, конкатенация строк, дублирование строк, срез строк, подстрока, таблица кодировки при помощи ребят. Например, наставник задает вопрос «А как Вы считаете, что в Python является строкой», «Что в Вашем понимание есть дублирование», «Как Вы понимаете слово конкатенация» и тд. В качестве закрепления наставник предлагает решить задачи https://pythontutor.ru/lessons/str/ Занятие 5, Строки, Задача «Делаем срезы», «Количество слов» главное условие для решения задачи Количество слов не использовать метод count. Наставник: Друзья не забывайте оценивать сложность при решении задач | |||||||||||
1 | 5 мин | Наставник: Ребята, решая задачу «Количество слов» каждый из вас использовал свой способ, давайте поделимся с друзьями, и поможем тем, кто не справился с задачей. Работа в парах (соседи по парте) под руководством наставника. Рефлексия (см.ниже) | |||||||||||
2 | 20 мин | Наставник: Возвращаемся к задаче «Количество слов», нас просили решить эту задачу с использованием метода count(), но как? Рассмотреть все методы нам поможет видеолекция https://yandex.ru/video/preview/?filmId=17316099684323429072&from=tabbar&reqid=1653900654851979-7262516769868858726-vla1-4704-vla-l7-balancer-8080-BAL-8928&suggest_reqid=576512712157106886026430025995611&text=видеолекция+по+теме+методы+работа+со+строками+в+пайтон. Пожалуйста, внимательно прослушайте видеолекцию, сделайте необходимые записи в тетрадь по образцу, индивидуальная работа. Под руководством наставника. Пример таблицы «Методы строк, если S – строка»
| Если дети устали после уроков в школе, то наставник демонстрирует видеолекцию, делает акцент на моментах показа, которые нуждаются в комментариях, организует запись в тетрадь | ||||||||||
1 | 5 мин | Рефлексия (см.ниже) | |||||||||||
2 | 5 мин | Наставник: Пришло время решить задачу «Количество слов», используя метод count() . После решения задачи Наставник: Давайте сделаем вывод: Назовем плюсы использования методов, бывают ли минусы использования методов? | |||||||||||
2 | 1 ч. 19 мин | Наставник: Предлагаю, решить еще 8 задачи https://pythontutor.ru/lessons/str/ Занятие 5, тема Строки, самостоятельно определите по степени усвоения темы номер задачи. Не забывайте, «Я решу задачу, Я МОЛОДЕЦ» | Самим моделировать задачи, начинать составлять задачу может наставник. Примерная задача: Дан стих Александра Сергеевича Пушкина: Воды глубокие Замените слово «Тихо» на «Хорошо» | ||||||||||
2 | 6 мин | Наставник: Наконец-то у нас теперь есть возможность придумать свой уникальный метод шифрования. Рефлексия(см.ниже) | |||||||||||
3 | 5 мин | Наставник: Описание проблемы: Всем известно, что тема «Хищение электронного перевода» очень острая. Перевод осуществляется мгновенно, но и мгновенно происходит хищение переведенных средств, из-за того, что преступники могут перехватить данные участника перевода. Надо защитить электронные переводы от краж Почему проблема возникла, так как растет сам рынок безналичных платежей и переводов, низкая финансовая грамотность, доверчивость граждан, невнимательность, преступники хотят легких денег. Кто заинтересован в решении проблемы: человечество Если проблему игнорировать, то произойдет усиление краж и воровства, у преступников будет больше возможности узнать конфидициальную информацию о других пользователях (переписка в социальной сети). | |||||||||||
3 | 1ч.20 мин | Предполагаемые действия ребят: Ребята понимают, что необходимо, чтобы разобраться с данной проблемой, надо ответить на вопросы, используя возможности интернет: Что такое электронный перевод денег? Как сделать электронный перевод? Лучший способ перевода денег? После изучения нужной информации, ребята в команде приходят к выводу, что недостаток электронных переводов – открытость сведений о получателе средств. Задача - реализовать шифрование данных получателя в Python. Обучающиеся продумывают варианты решения проблемы | |||||||||||
3 | 5 мин | Наставник: Настал этап рефлексии «ОСТРОВА» Наставник: На доске https://r7.whiteboardfox.com/72281820-8025-6450 находится карта с изображением эмоциональных «островов»: о. Все получилось, о. Непонимания, о. Тревоги, о. Класс, о. Недоумения, о. Воодушевления, о. Надо поработать, о. Наслаждения, о. Недоразумения. Большая просьба к вам – отметьте маркером остров на карте, на котором вы сейчас сознательно, нарисуйте кораблик, на котором вы плывете к какому-то острову - душевное и эмоционально-чувственное ваше состояние. | |||||||||||
Приложение1
| ФИ питониста____________________________ | |
| Задание | Сложность (1-5) |
1 | | |
2 | Работа в команде | |
3 | Решение задачи | |
| Делаем срезы | |
| Количество слов без метода | |
| Количество слов с методом | |
4 | Видеолекция | |
5 | Записи в тетрадь | |
Карта и приложение в конце каждого занятия помогут наставнику выяснить, как изменялось состояние ребят от занятия к занятию.
Потенциально проблемные ситуации
Что может пойти не так | Что с этим можно сделать |
1. В группе будет сложность в понимании, что строка - неизменяемый объект | Вместе с детьми решить задачу: Дана строка, заменить все символы ‘o’ на символ ‘a’, при условии, что символ ‘e’ есть в строке. |
2. При прослушивании видеолекции обучающимся не понятен принцип работы какого-либо метода | Устроить игру снежный ком, когда наставник или обучающийся бросает снежок своим однокурсникам, и задает теоретический вопрос по теме «Строки, методы». Поймал снежок, отвечай на вопрос, тот, кто ответил, теперь может задать свой теоретический вопрос по теме урока и может бросить снежок – вопрос своему однокурснику. Примерные вопросы: Строка – это Срез строки – это … В строке d = ‘Информатика’ необходимо подсчитать количество символа а, какой метод необходимо применить? В строке d = ‘Информатика’ необходимо заменить символ к, на ц, какой метод необходимо применить? |
3. При нахождении информации обнаруживается, что скорость Интернета низкая | Наставник задает детям квест по расшифровки сообщения Примерные вопросы: ребус, темница, лабиринт и др |
4.Обучающийся пришел на занятие после болезни, темы которые были пройдены, он не знает | Наставник направляет ребенка на самостоятельное изучение, сервис http://pythontutor.ru/ под постоянным контролем наставника, в то время, когда ребята начинают самостоятельно прорешивать задачи по теме «Строки» |
5.Обучающийся не желает работать в команде над проектом | Наставник должен рассказать и доказать, насколько значимо, когда ребята осуществляют работу в едином звене |
