Программа Кибиргигиена и работа с большими данными
 Скачать 495.51 Kb.
|
|
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «Кибиргигиена и работа с большими данными » Направленность программы: Техническая Возраст обучающихся: 11+ Срок реализации программы: 1 год Авторы-составители: Олишевский Олег Францевич педагог дополнительного образования Советск 2022 Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Лицей №10» города Советска Калининградской области (МАОУ «Лицей №10» г. Советска) «Рекомендована к использованию» педагогическим советом Протокол № 9 от « 27 » июня 20 22 г. «Утверждаю»: директор МАОУ «Лицей №10» г. Советска __________________ Т.Н.Разыграева Приказ № 467 от « 27 » июня 2022 г. 2 Введение Сегодня трудно представить современного человека в мире без цифровых технологий, Мобильная связь, Интернет, «большие данные», машинное обучение — эти и многие другие понятия уже прочно вплелись в общественную и культурную жизнь. За последние четверть века цифровизация охватила все сферы человеческой деятельности и трансформировала их. Для примера можно выделить следующие характерные направления, формирующие тенденции современного общества: • мобильные устройства; • умные датчики и интернет вещей; • технологии, основанные на определении местоположения; • аутентификация, авторизация и идентификация; • аналитика и визуализация больших данных; • доступность вычислительных ресурсов по запросу; • продвинутые интерфейсы взаимодействия человека и компьютера; • машинное обучение. Человечество входит в пору четвёртой промышленной революции, которая кардинально изменит образ жизни человека: систему ценностей, критерии важности, принципы взаимоотношений в обществе. Информация становится доступнее, и, как следствие, образование и самообразование, а также способы самореализации выходят на качественно иной уровень. Основная среда для использования цифровых технологий — глобальная сеть. При этом современные технологии размывают границы использования цифровой техники в рамках Сети или локально до такой степени, что большинство пользователей даже не задумывается о том, что использует Интернет. Интернет из академического мира шагнул сначала в каждый дом, а дальше стал постоянным спутником человека без привязки к конкретному месту и в любой момент времени. Снижение цен на электронные устройства и на тарифы доступа к Интернету, развитие мобильного интернета и высокоскоростных линий передачи данных являются катализаторами этого процесса. В России пользователей Интернета на данный момент более 80% населения [https:// www /internetworldstats /com/stats4 /htm#europe]. И с каждым годом эта цифра увеличивается. При этом пользователями Интернета являются не только взрослые. Как показывают различные исследования, дети начинают пользоваться Интернетом уже в возрасте 6-8 лет. Становится очевидным, что учиться жить в новых реалиях — необходимость, а бурное развитие цифровых технологий обуславливает потребность наличия соответствующих образовательных материалов, затрагивающих все аспекты их применения. Важно отметить, что учиться использовать новые технологии нужно не только с позиции грамотного применения и достижения полезного эффекта, но и с точки зрения безопасности. Любая технология имеет оборотную сторону. В свою очередь, доступность современных цифровых технологий формирует повышенную активность преступников и правонарушителей в этой сфере, именно поэтому изучение потенциальных факторов кибер-угроз, умение их распознать и противостоять, является неотъемлемой частью образовательного процесса. Умение использовать цифровые технологии, и Интернет, в частности, нашло свое отражение в виде включения данного умения в Федеральный государст венный стандарт общего образования. Но в рамках школьной программы достаточно сложно подробно осветить все аспекты современной цифровой жизни общества, что обуславливает актуальность отдельного курса, посвящённого этим вопросам. 3 1. Пояснительная записка Программа дополнительного образования по тематическому направлению «Кибергигиена и большие данные» имеет техническую направленность. Целью программы является формирование у учащихся основных понятий о современных цифровых технологиях, глобальной сети Интернет, основах информационной безопасности. Также программа позволяет получить представления о персональных данных и возможности работы с ними, получить практические навыки анализа и структурирования данных. Для достижения поставленной цели планируется решить следующие задачи Образовательные: • формирование навыков поиска достоверной информации в Интернете; • формирование аналитического подхода при работе с большими данными; формирование навыков безопасного и рационального использования личных и персональных данных; • формирование навыков распознавания угрозы в интернет-ресурсах и про тиводействия им; • формирование навыков выявления закономерностей в данных. Развивающие: • развитие аналитического мышления; • развитие умения грамотного разделения процесса достижения целей на этапы; • развитие умения поиска необходимой информации; • формирование мотивации к соблюдению правил безопасности при использовании цифровых ресурсов. Воспитательные: • воспитание умения работать индивидуально и в группе для решения поставленной задачи; • воспитание трудолюбия, упорства, желания добиваться поставленной цели; • воспитание ответственности, культуры поведения и общения, информационной культуры. Возраст детей Программа рассчитана на учащихся 11+ лет и старше. Численность обучающихся Группы 1 года обучения формируются из расчета – до 17 человек. Условия набора Принимаются учащиеся, обладающие начальными знаниями в области программирования, алгоритмизации и робототехники. Уровень владения перечисленными выше навыками определяется во время собеседования при приёме в коллектив. Возраст учащихся внутри одной группы может не совпадать. Форма обучения Программа реализуется в очной форме, в том числе с возможностью использования дистанционных образовательных технологий и электронного обучения. Режим занятий Занятия проводятся 2 раза в неделю по 45 минут, включая перерыв 10 минут 4 Срок реализации программы: Программа рассчитана на 1 год, общее количество часов – 70 часа. Особенности организации образовательного процесса Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучаемым только достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие достижения науки и техники. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической подготовкой и работой педагога. Наглядность. Для наглядности применяются существующие видео материалы, а также материалы своего изготовления. Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от простого к сложному, от частного к общему. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований. Формы проведения образовательного процесса • фронтальная – со всей группой; • индивидуальная – самостоятельная работа учащегося над проектом под руководством и с консультацией педагога; • групповая – если над одним проектом работают несколько человек. Формы подведения итогов Форма итогового контроля – экспертная оценка педагогом результативности каждого учащегося по итогам освоения всех тем программы. Презентация и защита собственного проекта. По итогам заполняется информационная карта "Итоговая оценка результативности образовательного процесса": № Фамилия, имя 1 2 3 4 5 6 7 Итог 5 Оценка производится по 5-балльной шкале: "5" – отлично, "4" – хорошо, "3" – посредственно, "2" – плохо. Ожидаемый результат. получение знаний - о том, что такое персональные данные, способах их обработки, законода тельно- правовых аспектах. - о том, что такое вычислительные сети, какова история возникновения вы- числительных сетей и их трансформации в глобальную сеть Интернет . - о необходимости формирования определенных правил при создании, хранении и использовании паролей; - о свойствах информации, способах работы с информационными источни ками, способах анализа и систематизации информации - о способе структурирования, систематизации, классификации информации по определенной области знаний Метапредметные: способность ставить и формулировать для себя цели действий, прогнозировать результаты, анализировать их (причём как положительные, так и отрицательные), умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, определять способы дей ствий в рамках предложенных условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией . Личностные: готовность и способность обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению; сформированность их мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности. 3. Учебно-тематический план направления «Кибергигиена и большие данные (Big Data)» № Тема Содержание Целевая уста- новка урока Кол- во ча- сов Основные ви- ды деятельности обуча- ющихся на уроке/ внеурочном занятии Использова- ние оборудова- ние 1 Введение в Введение в Ознакомление 1 Наблюдение Компьютер, курс. курс «Кибер- с проблемати- за работой проектор, Инструк- ги- кой курса, те- учителя, отве- интерактив- таж по гиена и работа мами, которые ты на ная доска, технике с большими будут рассмот- контрольные ноутбуки безопас- данными» / рены на заняти- вопро- ности Инструктаж ях. Проведе- сы по ние инструкта- технике безо- жа пасности при по правилам 6 работе с обо- поведения в рудованием в аудитории и аудитории и обращению с на рабочем вычислитель- месте ученика ной и оргтех- никой Человек в Основные Законодатель- 3 Наблюдение Компьютер, цифро- тенденции со- ство в цифро- за рабо- проектор, вом про- временного вую эпоху той учителя, интерактив- странстве общества, вза- .Персональные самосто- ная доска, имосвязь ре- данные. Циф- ятельная ра- ноутбуки ального мира ровые данные: бота, от- и цифрового. Соглашение веты на кон- Роль челове-ка пользователя. трольные в рамках по- Статистика вопросы нятия «пер- пользования сональных ресурсами и данных» программным обеспечением. Личные акка- унты 3 Интернет История воз- История воз- 6 Наблюдение Компьютер, История никновения и никновения и за работой проектор, развития и развития вы- развития вы- учителя, са- интерактив- современ- числительных числительных мостоятельная ная доска, ное состоя- сетей. Транс- сетей. Станов- работа, ответы ноутбуки ние формация зна- ление Интерне- на контроль- чения гло- та. ные бальный сетей «Подводная вопросы в часть айсбер- XXI веке. Те- га» — нахож- 7 кущее положе- ние в сфере информаци- онных техно- логий. Зоны Интернета: белая, чёрная, серая. дение Интерне- та в окружающих процессах. Формирования понятия о благонадёжно- сти сетевых ре- сурсов. Крите- рии разделения на зоны 4 Программ- ное обеспе- чение. Вре- доносное программ- ное обеспе- чение Понятие «про- граммное обеспечение». Трансфор- мация данного понятия в контексте сис- тем облачных вычисление. Вредоносное ПО: типы, принципы, уг- розы. Методы противодей- ствия вредо- носному ПО Ознакомление с понятием программного обеспечения. Трансформа- ция принципов использования ПО. Вредонос- ное ПО: типы (майнеры, кей- логгеры, бот- неты, вирусы/ черви, шифро- вальщики, мо- дифицирован- ное ПО) и уг- розы 6 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 5. Финансовая деятель- ность. Элек- тронные платежи Криптовалю- та, электрон- ные деньги, игро- вые валюты. Банковские карты. *Pay/NFC. Онлайн пла- тежи Введение в фи- нансовую дея- тельность. Платёжные системы, системы ин- тернет-банка. Меры безопасности при проведе- нии электронных платежей 4 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 6 Трансфор- мация по- нятия част- ной собствен- ности Подписки как стиль потреб- ления. Типы сервисов: развлечения (музыка, ки- но, книги, обучение), ус- луги (кар- шринг, дос- тавка). Формирование критического взгляда на тен- денции в об- ласти совре- менного рас- пространения сервисов. Фор- мирование представления о 4 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 8 Перенос в ре- альный мир — огра- ничение функциональ- ности. Потен- циальные рис- ки при ис- пользовании подписных сервисов подписных сервисах, отли- чия их от частной собственность. Очевидные плюсы и мину- сы 7. Общение в сети. Соци- альные сети и системы обмена сообще- ниями История средств обще- ния в Интернете. Электронная почта. Совре- менные систе- мы обмена со- общениями Социальные сети. Сетевой этикет. По- тенциальные угрозы, свя- занные с со- циальными сетями. Зако- нодательные нормы Формирование норм поведе- ния и потреб- ления в соци- альных сетях. Этические нормы. Сетевой этикет. Социализация через вирту- альность. Возможные проблемы, опасности и способы их нейтрализации 6 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 8 Цифровой портрет. Социаль- ный рейтинг Что попало в Интернет навсегда оста- лось в нём Создание репу- тации с мо- мента начала пользования цифровыми ус- лугами. Ро- дительский контроль. Вли- яние цифрово- го портрета на социализа- цию. Формиро- вание цифро- вой чистоплот- ности с первых шагов, умения созда- вать «чистый» цифровой порт- рет 4 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 9 Мобильные устройства Современные мобильные Формирование системы 4 Наблюдение за работой Компьютер, проектор, 9 ключ в пер- сональный мир устройства, как центр пер- сональной цифровой все- ленной. Опас- ности, связан- ные с исполь- зованием мобильных устройств, ми- нимизация ис- ков представления о трансфор- мации цифро- вой современ- ной жизни, где мобильное устройство од- новременно и ключ к ресур- сам и дверь в личное про- странство, где и то, и то необ- ходимо обере- гать учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы интерактив- ная доска, ноутбуки 10 Цифровая безопас- ность вне дома Банковские карты/*Pay/ NFC. Совре- менные сис- темы видео- наблюдения и их возможно- сти (штрафы для пешехо- дов, оплата проезда и покупок) Отслеживание перемещений на основе гео- локации, данных мо- бильного устройства Совокупность современных технологий, позволяющих достичь повы- шенного ком- форта в повсе- дневной жиз- ни: очевидные плюсы и по- тенциальные угрозы, связан- ные с подоб- ными сервиса- ми. Способы ми- нимизации критических отрицательных факторов 4 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, от- веты на кон- трольные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 11 Настройка обору- дования. Типы уст- ройств. По- тенциальные проблемные места Воз- можные угро- зы. Методы предотвраще- ния и за- щиты от не- санкциониро- ванного дос- тупа Базовая на- стройка ком- пьютера, теле- фона, роутера с целью предот- вращения не- санкциониро- ванного досту- па к личной информации. Создание на- дежных и про- стых па- ролей 6 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 12 Поиск и обработка Отправные точки в изуче- Ознакомление с базовыми 4 Наблюдение за работой Компьютер, проектор, 10 данных. Основные принципы нии предмет- ной области. Принципы разделения Источников. Принцип по- следователь- ного углубле- ния принципами поиска досто- вер- ной информа- ции на основе обработки множествен- ных источников с последователь- ным углубле- нием учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы интерактив- ная доска, ноутбуки 13 Аналитиче- ский под- ход к ин- формации. Структури- рование информа- ции Классифика- ция, структу- ризация, ана- лиз получен- ной информа- ции. Выстра- ивание систе- мы понятий, организован- ных в таксо- номию, фор- мирование се- мантических связей Обработка по- лученной ин- формации по- средством структуриро- вания, класси- фицирования и последующего анализа пред- метной облас- ти. Выстраива- ние системы понятий пред- метной обла- сти. Формиро- вание семанти- ческих связей между сущно- стями 6 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 14 Правона- рушения в сфере ком- пьютерной информа- ции Основы фор- мирования компьютерно- го права. По- нятие «ком- пьютерное правонаруше- ние» Состав компьютер- ных правона- рушений Знакомство с правовыми аспектами, сис- темой понятий, критериями правонаруше- ний в сфере ком- пьютерной ин- формации 4 Наблюдение за работой учителя, са- мостоятельная работа, ответы на контроль- ные вопросы Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки 15 Проектная деятель- ность Подготовка проектов 8 Консультация Компьютер, проектор, интерактив- ная доска, ноутбуки ИТОГО 70 11 4. Методические рекомендации по проведению уроков С одной стороны, ранняя вовлечённость детей и подростков в современные информационные процессы неизбежно приводит к тому, что они сталкиваются не только с их положительными аспектами, но и с негативными. С другой, повы- шенная динамика развития современных технологий, в частности, цифровых, приводит к тому, что даже специалистам в соответствующих областях необходи- ма постоянная актуализация знаний. Изучая и анализируя эти проблемы, можно определить, что вопросы цифровой гигиены и анализа информационных потоков уже не относятся к компетенции только информатики. В сферу интеграции вовле- чены различные предметы из школьной программы: ОБЖ, математика, экономи- ка, история, основы права и многие другие. В сложившихся условиях возникает необходимость формирования единого методического инструментария, который соответствует следующему набору критериев: — Модульное представление материала с возможностью строить как обзор- ные уроки, так и углубленно рассматривать некоторые темы. — Возможность частичного использования материалов в упрощенном виде в рамках интегрированных уроков по разным предметам . — Представление адаптированного материала к различным возрастным ка- тегориям. — Систематизация возможностей современных цифровых технологий и уг- роз, которые им сопутствуют, а также методов их выявления и противодействия. — Примерные материалы, на базе которых возможно построение занятий. — База знаний в удобном для использования виде с возможностью опера- тивного изменения и дополнения с учетом развития современных информацион- ных технологий. Цели, которые ставятся в рамках данного курса можно сформулировать следующим образом: • систематизация знаний в области современных технологий; • формирование навыков их безопасного использования; 12 • формирование умений распознавания и адекватного реагирования на про- блемы и угрозы, связанные с использованием цифровых технологий. Достижение поставленных целей зависит от решения конкретных задач со- ответствующих учебных занятий, а именно: • систематизация знаний обучающихся в области цифровых технологий по следующим направлениям: • Общая компьютерная грамотность • Роль человека в современном цифровом пространстве • Персональное и общественное цифровое пространство • Общение в Сети • Финансово-экономические аспекты современного мира • Проблемы и угрозы, связанные с использованием современных техноло- гий • связь навыков повседневного использования цифровых технологий с во- просами безопасности и формирование на основе этого соответствующих навы- ков; • формирование устойчивых навыков и осознанных подходов к противодей- ствию угрозам и правонарушениям с использованием цифровых технологий; • формирование устойчивого представления о том, что в сложных и крити- ческих ситуациях большую важность имеет тесное взаимодействие детей и взрос- лых (родителей, учителей, тьютеров, социальных педагогов) / В рамках подготовки к урокам важно помнить о том, что все соответствую- щие материалы должны соответствовать следующим дидактическим принципам: • активной вовлеченности; • доступности; • мотивации; • рефлексивности; • системности; • открытости содержания. Под этим подразумевается, что в процессе изучения материала происходит обращение к личному опыту ребенка и развитие этого опыта на основе получения новых знаний или систематизации имеющихся. При этом подача материала долж- на учитывать возрастные характеристики участников занятия, их социальный ста- тус и жизненный опыт, а также уровень полученных в процессе обучения знаний и иметь форму, которая будет стимулировать к использованию полученных зна- ний в повседневной жизни, подталкивать к самостоятельному поиску новой информации. В комплексе это дает ребенку воз- можность соотнести полученные знания и собственный опыт, корректировать мо- дели собственного поведения. Структурированная информация, представленная в форме простых правил и лаконичных формулировок, как основа новых знаний, дополняет и уточняет еди- ную информационную картину, а также предполагает, что преподаватель имеет возможность свободного частичного или полного использования существующих материалов, а также их актуализации / При подготовке к фактическому занятию преподаватель на основе методи- ческих рекомендаций и дидактических материалов создаёт собственное занятие, дополняя и расширяя его собственными методическими наработками 13 5. Список доступных источников 1. Вандер Плас Дж. Python для сложных задач: наука о данных и машинное обучение. – СПб.: Питер, 2018. – 576 с. 2. Николенко С. Глубокое обучение [Текст]. / C. Николенко, А. Кадурин, Е. Архангельская – СПб: Питер, 2018. – 480 с. 37 3. Хайкин С. Нейронные сети: полный курс, 2-е издание / пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. – 1104 с. 4. Шолле Ф. Глубокое обучение на Python [Текст]. / Ф. Шолле. – СПб.: Питер, 2019. – 400 с. 5. Эльконин Д. Б. Детская психология: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Д. Б. Эльконин; ред.сост. Б. Д. Эльконин. – 4-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 384 с. Электронные ресурсы: 1. Новое поколение интернет-пользователей: исследование привычек и поведения российской молодежи онлайн [Электронный ресурс]. URL: https:// www.thinkwithgoogle.com/intl/ru-ru/insights- trends/user-insights/novoe-pokolenieinternet-polzovatelei-issledovanie-privychek-i-povedeniia-rossiiskoi- molodezhi-onlain/ 14 15 16 17 |