Архивация данных. Использование программ-архиваторов
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока научиться объяснять назначение архивации, сравнивать параметры архивов и по алгоритму создавать, просматривать и распаковывать архив с помощью программы-архиватора.
- Образовательная задача: сформировать представление об архиве, архивации, сжатии данных и основных режимах работы программ-архиваторов.
- Развивающая задача: развивать исследовательские умения через сравнение размеров файлов, выдвижение гипотез и анализ результатов эксперимента.
- Метапредметная задача: совершенствовать навыки планирования действий, работы в паре, аргументации и проверки результата по критериям.
- Воспитательная задача: формировать ответственное отношение к сохранности личных и учебных данных, цифровую грамотность и готовность соблюдать правила безопасной работы за компьютером.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение резервного хранения и архивации для сохранения личных, учебных и профессиональных данных.
- Проявляют самостоятельность при выборе способа выполнения творческого задания и ответственное отношение к результату цифровой работы.
- Понимают необходимость соблюдения правил безопасной работы с файлами и недопустимость открытия неизвестных архивов.
Метапредметные
- Формулируют гипотезу о том, какие данные сжимаются эффективнее, и проверяют её экспериментально.
- Планируют последовательность действий при создании и распаковке архива, фиксируют результаты в таблице.
- Сравнивают исходный и архивированный объём данных, объясняют различия и делают вывод на основе измерений.
- Сотрудничают в паре, распределяют роли, задают вопросы и аргументированно представляют результаты.
Предметные
- Знать понятия «архивация», «архив», «программа-архиватор», «сжатие данных», «распаковка».
- Уметь создавать архив из одного или нескольких файлов, задавать имя архива и выбирать место его сохранения.
- Уметь просматривать содержимое архива, извлекать отдельный файл и распаковывать архив полностью.
- Уметь сравнивать размеры файлов и архивов, объяснять, почему степень сжатия зависит от типа данных.
- Владеть алгоритмом безопасной работы с архивами и проверки распакованных файлов.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личную значимость умения сохранять и переносить данные в цифровой среде.
- Оценивают собственную готовность соблюдать правила цифровой безопасности.
- Проявляют познавательный интерес к технологиям, используемым в профессиях программиста, инженера и специалиста по данным.
Регулятивные УУД
- Принимают учебную цель и формулируют последовательность действий для её достижения.
- Планируют работу в паре, распределяя роли оператора и исследователя.
- Проверяют соответствие результата заданию, находят ошибки в имени, расположении или содержимом архива.
- Оценивают уровень освоения алгоритма с помощью листа самооценки и формулируют следующий шаг.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки архива и отличают архивацию от простого копирования файла.
- Выдвигают и проверяют гипотезу о зависимости степени сжатия от типа данных.
- Работают с информацией в интерфейсе программы, читают размер файла, имя архива и список его содержимого.
- Строят алгоритм создания и распаковки архива, представляют его в виде последовательности действий.
Коммуникативные УУД
- Согласуют действия в паре и используют распределение ролей при работе за компьютером.
- Формулируют вопросы по проблемной ситуации и предлагают несколько вариантов решения.
- Представляют результаты мини-исследования, приводя числовые данные и аргументированный вывод.
- Корректно обсуждают различия в результатах и учитывают мнение партнёра.
Подготовка учителя к уроку
- Проверить на каждом компьютере наличие установленной программы-архиватора и возможность создавать архивы без подключения к интернету.
- Подготовить для каждой пары папку «Исследование» с текстовым файлом, изображением, таблицей и уже сжатым набором данных.
- Создать на рабочем столе папку «Архивы урока», доступную для сохранения результатов.
- Распечатать карточки с алгоритмами создания и распаковки архива — по одной на пару, всего по числу пар.
- Распечатать исследовательские листы с таблицей «Тип данных — исходный размер — размер архива — вывод» — по одному на пару.
- Подготовить карточки творческого задания трёх вариантов: памятка, схема алгоритма или мини-инструкция для начинающего пользователя.
- Вывести на доску проблемный вопрос: «Почему два файла одинакового размера могут сжиматься по-разному?» и критерии безопасной работы.
- Подготовить слайд с терминами, значками архиватора и правилами: не удалять исходные данные до проверки архива, не открывать неизвестные архивы, проверять содержимое после распаковки.
- Освободить проходы между партами и подготовить таймер для физкультминутки.
- Подготовить проектор, компьютер учителя, рабочие компьютеры учащихся и интерактивную доску.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность через проблемную ситуацию, связанную с переносом большого объёма данных.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и проверяет готовность: "Здравствуйте, ребята. Сегодня мы будем не просто изучать новую команду в компьютере, а проведём небольшое исследование. Проверьте, что у вас открыта тетрадь, есть ручка и рабочее место за компьютером. Не запускайте программы до моей команды, потому что нам важно сначала выдвинуть гипотезу." | Проверяют рабочее место, включают компьютер, но не запускают программы; формулируют готовность к работе. |
2 мин | Учитель показывает на экране ситуацию: "Представьте, что вам нужно отправить по электронной почте папку с фотографиями и документами, но система сообщает, что размер вложения слишком большой. Как можно решить проблему? Какие способы вы уже знаете? Сегодня мы проверим, поможет ли архивация и одинаково ли она действует на разные файлы." Учитель фиксирует варианты на доске. | Предлагают варианты: "удалить лишние файлы", "разделить папку", "сжать данные", "использовать облачное хранилище"; формулируют предположение: "архив уменьшит размер папки". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Проблема понятна: данные нужно сохранить, но сделать их удобнее для передачи. Сейчас выясним, какие знания о файлах и папках помогут нам исследовать эту проблему."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о файлах, папках, размере данных и операциях с ними.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: "Сначала самостоятельно вспомните, что такое файл, папка и расширение имени файла. Затем обсудите с соседом, чем копирование отличается от перемещения. Через минуту назовите одну точную формулировку от пары." | 30 секунд записывают определения, одну минуту обсуждают их в парах; сообщают: "Файл хранит данные, папка объединяет файлы, расширение указывает тип файла"; "при копировании исходный объект остаётся на месте". |
3 мин | Учитель выводит на экран три объекта: текстовый документ, фотографию и папку с файлами: "Посмотрите на размеры объектов. Как узнать размер файла? Что произойдёт, если переименовать файл? Изменится ли его содержимое?" Учитель уточняет ответы и подводит к проблеме сжатия. | Отвечают: "Размер смотрят в свойствах файла"; "переименование изменяет имя, но не содержимое"; предполагают: "для уменьшения размера нужно изменить способ представления данных". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, что файл имеет имя, тип и размер, а операции с ним могут менять расположение или способ хранения. Теперь определим, какое новое действие поможет уменьшить объём данных без потери доступа к ним."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную проблему, гипотезу и план исследовательской работы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель организует проблемный диалог: "Перед вами два утверждения: первое — архив является обычной папкой; второе — архив хранит упакованные данные и позволяет извлечь их обратно. Какое утверждение точнее? Какие признаки нужно проверить на компьютере?" Учитель не сообщает готовый ответ, а записывает вопросы учащихся на доске. | Обсуждают утверждения и формулируют вопросы: "Уменьшится ли размер? Можно ли увидеть файлы внутри? Можно ли вернуть их в исходный вид?" Выбирают для проверки размер, содержимое и возможность распаковки. |
2 мин | Учитель предлагает исследовательский план: "Сначала создадим архив, затем сравним размеры, просмотрим содержимое и распакуем один файл. Запишите цель: выяснить, как программа-архиватор изменяет способ хранения данных. Выберите в паре роли оператора и исследователя; после первого задания роли поменяются." | Записывают цель, формулируют гипотезу: "Текст и таблица сожмутся сильнее, чем фотография"; распределяют роли и фиксируют план из четырёх действий. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "У нас есть проверяемая гипотеза и план эксперимента. Теперь познакомимся с основными понятиями и сразу применим их на практике."
Этап 4. Открытие нового знания. Исследование в парах (10 мин)
Цель этапа: открыть назначение архивации и освоить базовый алгоритм работы программы-архиватора через практическое исследование.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель демонстрирует экран: "Посмотрите на папку «Исследование». Архивация — это объединение файлов и папок в архив, часто с уменьшением их объёма. Архив — специальный файл, внутри которого находятся упакованные данные. Программа-архиватор создаёт архив, показывает его содержимое и извлекает файлы. Запишите три термина и не путайте архивацию с резервным копированием: архив не заменяет дополнительную копию важных данных." | Записывают определения: «архивация», «архив», «программа-архиватор»; задают уточняющие вопросы о различии архива и копии. |
5 мин | Учитель раздаёт карточку алгоритма и говорит: "Оператор выделяет папку «Исследование», открывает контекстное меню, выбирает команду создания архива и задаёт понятное имя «Исследование_пара». Исходную папку не удаляем. Исследователь проверяет появление архива и записывает его размер. Затем вместе открываем архив и убеждаемся, что файлы видны внутри." Учитель оказывает адресную помощь, не выполняя действия за учащихся. | Пары создают архив, называют его «Исследование_пара», записывают исходный размер папки и размер архива, открывают архив и перечисляют файлы внутри. Через несколько минут меняются ролями. |
2 мин | Учитель задаёт вопросы для анализа: "Что произошло с исходной папкой? Изменился ли её размер? Почему архив можно переслать, но для работы с отдельным документом иногда требуется распаковка?" Учитель фиксирует на доске обобщённый алгоритм. | Отвечают: "Исходная папка осталась"; "архив создан отдельно"; "для редактирования файла его удобнее извлечь". Формулируют вывод: "Архив объединяет данные, но не должен автоматически считаться резервной копией". |
Запись в тетрадях
- Архивация — упаковка одного или нескольких файлов в архив для удобного хранения и передачи.
- Архив — файл, содержащий упакованные данные и сведения о них.
- Алгоритм: выделить данные → выбрать команду создания архива → задать имя и место сохранения → проверить содержимое → при необходимости распаковать данные.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы создали архив и увидели, что исходные данные сохранились отдельно. Но пока мы проверили только один набор файлов. После короткой разминки выясним экспериментально, какие типы данных сжимаются лучше."
Этап 5. Физкультминутка и переключение внимания (3 мин)
Цель этапа: снять зрительное и мышечное напряжение после работы за компьютером и подготовить внимание к анализу результатов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель говорит: "Закройте окна программы и отодвиньтесь от монитора. По сигналу медленно посмотрите вверх, вниз, вправо и влево, не двигая головой. Затем несколько раз мягко зажмурьтесь и расслабьте глаза." | Выполняют гимнастику для глаз, не напрягая зрение и не делая резких движений. |
2 мин | Учитель продолжает: "Встаньте рядом со стулом. Поднимите руки вверх на вдохе, опустите на выдохе, сделайте круг плечами и потянитесь кистями. Теперь покажите движением, как файл превращается в архив: соберитесь в компактную группу, а затем снова расправьтесь. Садимся только по моей команде." | Выполняют упражнения для плеч, рук и спины; изображают «упаковку» и «распаковку» данных; возвращаются к рабочим местам. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы восстановили рабочее внимание и готовы сравнить результаты. Теперь главное — не угадать ответ, а подтвердить его числовыми данными."
Этап 6. Первичное закрепление и творческое задание (12 мин)
Цель этапа: закрепить алгоритм создания и распаковки архива, исследовать степень сжатия и применить знания в творческой форме.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель даёт инструкцию: "В папке «Исследование» найдите текст, изображение и таблицу. Создайте отдельный архив для каждого объекта или используйте заранее подготовленные наборы. В исследовательском листе запишите исходный размер и размер архива. Не удаляйте исходные файлы. Сравните результат с вашей гипотезой." | Пары по очереди архивируют выбранные объекты, заносят четыре значения в таблицу, сравнивают результаты и отмечают, какой объект сжался сильнее. |
3 мин | Учитель организует обсуждение: "Почему текстовый файл часто сжимается сильнее фотографии? Подумайте, какие повторяющиеся элементы может находить программа. Можно ли утверждать, что любой архив обязательно будет намного меньше исходных данных? Обоснуйте ответ числами." | Обсуждают в парах и отвечают: "В тексте много повторяющихся последовательностей, а фотография уже может быть сжата своим форматом"; "размер архива иногда почти не изменяется или немного увеличивается". |
4 мин | Учитель предлагает творческий выбор: "Выберите один вариант. Создайте памятку из пяти правил безопасной работы с архивами; составьте блок-схему «Создание и распаковка архива»; или напишите мини-инструкцию для человека, который впервые получил архив по электронной почте. В работе обязательно используйте не менее трёх терминов урока и одно предупреждение о безопасности." | Выбирают один вариант и создают памятку, блок-схему или мини-инструкцию. Представляют результат соседней паре, получают обратную связь по приёму «Две звезды и пожелание» и вносят одно исправление. |
Эталон выполнения практического задания
Ожидаемая последовательность: 1) выделить папку или файл; 2) выбрать команду создания архива; 3) задать имя и место сохранения; 4) открыть архив и проверить список файлов; 5) выбрать команду извлечения; 6) открыть распакованный файл и убедиться, что он читается. При сравнении результатов следует использовать фактические размеры с компьютера, а не заранее заданные числа.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы не только повторили алгоритм, но и проверили гипотезу экспериментом. Архиватор работает с разными типами данных неодинаково, поэтому следующий шаг — самостоятельно показать весь алгоритм и проверить себя без подсказки."
Этап 7. Самостоятельная работа, рефлексия и домашнее задание (8 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание алгоритма, организовать самооценку и определить содержание домашней работы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель раздаёт индивидуальные карточки: "Без помощи партнёра запишите порядок действий для создания архива и отдельно — порядок распаковки. Затем ответьте на вопрос: почему нельзя сразу удалять исходные файлы после создания архива? Сверьте работу с эталоном на доске и исправьте только после самостоятельной попытки." | Индивидуально записывают два алгоритма и объяснение необходимости проверки; сверяют с эталоном: «создание архива не гарантирует сохранность при повреждении или ошибке». |
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор»: "Покажите зелёную карточку, если можете самостоятельно создать и распаковать архив; жёлтую — если нужна одна подсказка; красную — если алгоритм пока не складывается. В тетради завершите фразы: «Сегодня я узнал…», «Самым трудным было…», «В следующий раз я проверю…»." | Показывают карточку, дописывают три фразы, называют конкретное затруднение: «выбор команды извлечения», «сравнение размеров», «различие архива и копии». |
2 мин | Учитель объявляет домашнее задание: "Выберите один из трёх уровней. Перед уходом ответьте на контрольные вопросы: что такое архив, чем архивация отличается от копирования, почему разные файлы сжимаются неодинаково?" Учитель напоминает: "Не скачивайте и не открывайте неизвестные архивы, а в домашней работе используйте только безопасные учебные файлы." | Записывают выбранный уровень и задание, отвечают на контрольные вопросы: «архив хранит упакованные данные», «копирование создаёт отдельную копию», «степень сжатия зависит от структуры и формата данных». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня вы исследовали работу архиватора, создали архив, проверили его содержимое и распаковали данные. Важно помнить: архив удобен для хранения и передачи, но безопасность обеспечивается проверкой источника и наличием резервной копии."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — правильно создан архив, сохранены исходные данные, проверено содержимое, выполнена распаковка, исследовательская таблица заполнена полностью, вывод о сжатии аргументирован, творческая работа содержит не менее трёх терминов и правило безопасности.
- «4» — архив создан и распакован верно, основные размеры указаны, но вывод недостаточно подробно объясняет различия или допущена одна несущественная ошибка в оформлении.
- «3» — архив создан при помощи карточки, но допущены ошибки в имени, месте сохранения или последовательности распаковки; исследовательская таблица заполнена частично, вывод сформулирован без аргументации.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о назначении архива и программы-архиватора? | Выявление осознания ключевых понятий и отличия архивации от копирования. |
Какая операция получилась уверенно: создание архива, просмотр содержимого или распаковка? | Определение уровня освоения отдельных действий алгоритма. |
Почему результаты сжатия текста и фотографии могут различаться? | Проверка понимания зависимости степени сжатия от типа и структуры данных. |
Какое правило безопасности вы будете применять при работе с архивами? | Формирование ответственного отношения к цифровым данным и диагностика личностного результата. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы выяснили, что архив — это не просто папка, а специальный файл с упакованными данными. Вы научились создавать архив, проверять его содержимое и возвращать файлы в исходный вид. Типичная ошибка — удалить исходные данные, не проверив архив, поэтому всегда сначала выполняйте распаковку и открывайте результат. На следующем уроке мы продолжим работать с информацией и обсудим способы защиты и резервного хранения данных."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить письменный алгоритм создания и распаковки архива и выполнить дома на безопасной папке из 3–4 учебных файлов. Записать исходный размер и размер архива, не удаляя исходные файлы. | Закрепляет последовательность действий; при проверке обратить внимание на наличие проверки содержимого и корректное различение архива и исходной папки. |
Средний (повышающий) | Провести мини-исследование на двух наборах: текстовые документы и изображения. Создать архивы, сравнить размеры и написать вывод из 4–5 предложений о различии степени сжатия. | Развивает исследовательский навык и умение объяснять результат на основе измерений; проверить наличие числовых данных и аргументированного вывода. |
Продвинутый (дополнительный) | Создать творческую памятку или инфографику «Безопасная работа с архивами» из 6–8 правил, включив термины «архив», «распаковка», «резервная копия», «сжатие» и пример ситуации из жизни или будущей профессии. | Формирует умение применять знания в новом контексте и объяснять материал другому пользователю; проверить точность терминов, полноту правил и самостоятельность примера. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Что такое архивация? Чем архив отличается от папки? Какие действия входят в алгоритм создания архива? Зачем проверять архив до удаления исходных файлов? Почему фотография может сжаться слабее текстового документа?»
