Глобальная сеть Интернет. IP-адреса узлов. Сетевое хранение данных. Большие данные.
Цели и задачи
- Цель: к концу урока учащиеся смогут объяснить принцип IP-адресации, безошибочно восстанавливать IP-адрес из фрагментов (задание ОГЭ №13) и классифицировать методы сетевого хранения данных.
- Образовательная задача: изучить структуру IPv4-адреса, познакомиться с понятиями облачных хранилищ и Big Data.
- Развивающая задача: развить логическое мышление через решение алгоритмических задач и умение анализировать информационные потоки в социальных сетях.
- Воспитательная задача: сформировать ответственное отношение к размещению личной информации в сети и понимание ценности персональных данных.
- Профориентационная задача: показать значимость специалистов по анализу данных (Data Scientist) в современной экономике.
Планируемые результаты
Личностные
- Готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории с учетом знаний о современных ИТ-технологиях.
- Понимание правовых и этических аспектов использования больших данных и облачных сервисов.
- Развитие навыков информационной гигиены в цифровой среде.
Метапредметные
- Познавательные: умение структурировать знания, выбирать наиболее эффективные способы решения задач в зависимости от конкретных условий.
- Регулятивные: владение навыками самоконтроля и самооценки в процессе выполнения практических заданий формата ОГЭ.
- Коммуникативные: способность аргументированно высказывать свое мнение о влиянии социальных сетей на общество.
Предметные
- Знать структуру и формат записи IP-адреса (IPv4).
- Уметь восстанавливать IP-адрес из четырех фрагментов.
- Понимать принципы работы сетевых хранилищ и коллективного доступа к данным.
- Иметь представление о понятии 'Большие данные' и источниках их формирования.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Установление связи между целью учебной деятельности и ее мотивом (подготовка к ОГЭ).
- Формирование цифровой грамотности.
Регулятивные УУД
- Целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что еще неизвестно.
- Оценка — выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению.
Познавательные УУД
- Поиск и выделение необходимой информации в тексте учебника.
- Анализ объектов с целью выделения признаков (структура байтов в IP).
- Построение логической цепи рассуждений.
Коммуникативные УУД
- Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами коммуникации.
- Интеграция в группу сверстников и построение продуктивного взаимодействия.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию с примерами IP-адресов и визуализацией облачных хранилищ.
- Распечатать карточки с заданием №13 ОГЭ (15 вариантов по 2 задачи на каждом) для индивидуальной работы.
- Проверить работоспособность интерактивной доски и доступ к сети Интернет.
- Подготовить демонстрационный аккаунт в любом облачном сервисе (Яндекс.Диск, Облако Mail.ru) для показа коллективной работы.
- Учебник: Информатика: учебник для 9 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова.
Ход урока
Этап 1. Мотивация и самоопределение (3 мин)
Цель этапа: создать позитивный настрой на работу, обозначить практическую значимость темы для экзамена ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | "Здравствуйте, девятиклассники! Сегодня мы приступаем к изучению темы, без которой невозможно представить жизнь современного человека. Мы поговорим о том, как устроена почта в Интернете, но не обычная, а цифровая. Кто из вас знает, что такое IP-адрес?" | Слушают учителя, настраиваются на урок. Отвечают: "Это номер компьютера в сети", "Адрес сайта". |
2 мин | "Верно. Но знаете ли вы, что понимание этой темы — это гарантированный 1 балл на ОГЭ? Задание №13 проверяет именно ваше умение работать с адресами. Сегодня мы не просто узнаем теорию, а научимся щелкать эти задачи как орешки. Готовы стать экспертами в сетевых протоколах?" | Выражают готовность, фиксируют внимание на связи темы с экзаменом. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Отлично! Прежде чем мы начнем строить адреса, давайте вспомним, на каких фундаментах держится Интернет."
Этап 2. Актуализация знаний и фиксация затруднения (5 мин)
Цель этапа: повторить базовые понятия компьютерных сетей и выявить проблему в понимании формата IP-адреса.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Давайте вспомним: чем отличается локальная сеть от глобальной? Как данные передаются от одного компьютера к другому? Представьте, что в мире миллиарды устройств. Как пакет данных находит именно ваш смартфон?" | Отвечают: "Локальная — в одном здании, глобальная — по всему миру". Предполагают: "По именам", "По специальным кодам". |
2 мин | Учитель выводит на экран ряд чисел: 192.168.1.1, 256.0.1.5, 172.16.254. "Посмотрите на доску. Перед вами записи, похожие на IP-адреса. Все ли они верны? Почему одна из них точно не может быть адресом? Вот здесь и кроется наше затруднение." | Рассматривают примеры, пытаются найти ошибку, сталкиваются с нехваткой знаний о правилах записи IP-адреса. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вижу, что интуитивно вы чувствуете подвох, но точных правил пока не знаете. Давайте их откроем!"
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Этап 3. Открытие нового знания: IP-адресация (12 мин)
Цель этапа: изучить правила формирования IPv4-адреса и алгоритм решения задач ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Откройте учебник Босовой на странице 124. Найдите определение IP-адреса. Запишем в тетрадь: IP-адрес — это уникальный 32-битный идентификатор устройства. В протоколе IPv4 он записывается как 4 числа, разделенных точками. Главное правило: каждое число должно быть в диапазоне от 0 до 255. Почему именно 255? Потому что на каждое число отводится ровно 8 бит (1 байт), а 2 в 8-й степени — это 256 значений." | Записывают определение и диапазон [0; 255] в тетрадь. Анализируют связь с двоичной системой счисления. |
7 мин | Учитель демонстрирует приём "Собери пазл". "В ОГЭ задание выглядит так: дан адрес, разбитый на 4 фрагмента (А, Б, В, Г). Нужно их склеить так, чтобы получилось 4 числа от 0 до 255. Давайте разберем пример на доске: А) .16 Б) 192 В) 2.1 Г) 68. Попробуем разные варианты. Если Б+Г+А+В, получим 192.68..162.1 — ошибка, две точки подряд. Если Б+Г+В+А, получим 192.68.2.1.16 — ошибка, 5 чисел. Верный вариант: Б+Г+А+В... нет, давайте искать вместе!" | Участвуют в эвристической беседе, пробуют комбинации. Находят верный порядок: Б (192) + Г (68.) + В (2.1) + А (.16) = 192.68.2.116. Проверяют каждое число: 192, 68, 2, 116 — все в норме. |
Запись в тетрадях
Правила IP-адреса (IPv4):
1. Ровно 4 числа.
2. Разделитель — точка.
3. Каждое число от 0 до 255.
4. Нет ведущих нулей (кроме самого числа 0).
1. Ровно 4 числа.
2. Разделитель — точка.
3. Каждое число от 0 до 255.
4. Нет ведущих нулей (кроме самого числа 0).
Завершение этапа: учитель подводит итог: "С адресами разобрались. Теперь мы знаем, как найти узел в сети. Но где этот узел хранит свои гигабайты информации?"
Этап 4. Физкультминутка (2 мин)
Цель этапа: снять зрительное напряжение и статическую нагрузку.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | "Ребята, работа за компьютером и с учебником требует отдыха для глаз. Встаньте, пожалуйста. Сделаем упражнение 'Сетевой график': опишите глазами восьмерку (символ бесконечности Интернета) 5 раз. Теперь посмотрите на кончик носа, а затем на самую дальнюю точку за окном. Потянитесь вверх, как будто вы тянетесь к 'облачному хранилищу', и резко опустите руки." | Выполняют упражнения для глаз и разминку для плечевого пояса. |
Этап 5. Сетевое хранение и Большие данные (10 мин)
Цель этапа: познакомиться с современными способами коллективного размещения информации и понятием Big Data через межпредметные связи с обществознанием.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Раньше мы хранили всё на флешках. Где мы храним данные сегодня? Правильно, в 'облаках'. Это и есть сетевое хранение. Учитель демонстрирует на экране интерфейс Google Docs: 'Смотрите, я пишу текст, а вы можете его редактировать одновременно со мной'. Это методы коллективного размещения информации. Какие плюсы и риски вы видите?" | Отвечают: "Плюсы: доступ с любого устройства, совместная работа. Риски: взлом аккаунта, кража личных фото". |
5 мин | "Теперь о самом масштабном — Big Data. Каждый ваш лайк в соцсети, каждый поисковый запрос — это крупица данных. Миллиарды таких крупиц образуют Большие данные. Как вы думаете, зачем магазинам знать, какие картинки вы лайкаете? Это межпредметный вопрос: как информатика помогает маркетингу и социологии?" | Обсуждают: "Чтобы предлагать рекламу", "Чтобы знать, что производить". Осознают, что соцсети — это гигантский источник данных для алгоритмов. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Данные — это нефть XXI века. И чтобы ими управлять, нужно уметь работать с базовыми протоколами."
Этап 6. Первичное закрепление (ОГЭ-практикум) (8 мин)
Цель этапа: отработать навык решения задачи №13 ОГЭ на практике.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
8 мин | Учитель раздает карточки с заданиями. "Перед вами два задания. Первое — собрать IP-адрес. Второе — определить, какой из предложенных адресов является ложным. Приступайте. У вас 5 минут, затем самопроверка по эталону на доске." | Индивидуально решают задачи на карточках. Применяют изученный алгоритм. |
Эталон решения (для задачи на карточке)
Задача: А: 2.16 Б: 8.13 В: 19 Г: 2.1
Решение: В+Г+А+Б = 19 + 2.1 + 2.16 + 8.13 = 192.12.168.13.
Проверка: 192, 12, 16, 13 — все числа <= 255.
Ответ: ВГАБ.
Решение: В+Г+А+Б = 19 + 2.1 + 2.16 + 8.13 = 192.12.168.13.
Проверка: 192, 12, 16, 13 — все числа <= 255.
Ответ: ВГАБ.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Посмотрите на эталон на экране. Поднимите руки, у кого получилось так же. Молодцы, первый балл на ОГЭ у вас в кармане!"
Этап 7. Рефлексия и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: оценить уровень усвоения материала и поставить задачи на дом.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Наш урок подходит к концу. Давайте воспользуемся приемом 'Билет на выход'. Напишите на маленьком листочке одно число, которое НЕ может входить в состав IP-адреса, и одну причину, почему облачное хранилище удобно для ученика." | Пишут ответы (например: "300", "можно делать презентацию вместе с другом") и сдают учителю. |
2 мин | Объясняет домашнее задание, акцентируя внимание на творческом компоненте и подготовке к экзамену. | Записывают задание в дневники. |
Критерии оценивания практической работы
- "5" — верно решены обе задачи на карточке, даны правильные ответы в 'Билете на выход', активное участие в дискуссии о Big Data.
- "4" — верно решена задача на сборку IP-адреса, допущена одна неточность во второй задаче, дан верный ответ в рефлексии.
- "3" — задача на сборку IP-адреса решена с подсказкой учителя, есть понимание диапазона 0-255, но допущены ошибки в комбинаторике фрагментов.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какое число является 'границей' для байта в IP-адресе? | Проверка усвоения технического ограничения протокола IPv4. |
В чем главная сложность сборки адреса из фрагментов? | Выявление проблем с внимательностью или логикой комбинаций. |
Как Big Data влияет на вашу ленту в соцсетях? | Осознание практического применения технологий больших данных в жизни. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы совершили путешествие от маленького байта в IP-адресе до гигантских массивов Big Data. Вы научились решать одну из важных задач государственного экзамена, и это ваш реальный шаг к успеху. Помните, что в Интернете у каждого есть свой адрес, а значит — и своя ответственность за то, что вы там оставляете. На следующем уроке мы разберем, как работают доменные имена и почему нам не нужно учить цифры IP наизусть, чтобы зайти в ВК. До встречи!"
Домашнее задание
Уровень сложности | Задания | Описание |
|---|---|---|
Базовый | Учебник, §4.1, задания 1-5 после параграфа. | Повторить теорию об IP-адресации и ответить на вопросы письменно. |
Средний | Тренажер ОГЭ (сайт РешуОГЭ), раздел 'Задание 13', решить 5 вариантов. | Отработка навыка сборки адресов на актуальных задачах экзамена. |
Продвинутый | Мини-эссе 'Мой цифровой след в социальных сетях'. | Проанализировать, какие данные о вас могут собрать алгоритмы Big Data на основе вашего профиля. |
Контрольный вопрос: Может ли IP-адрес выглядеть так: 127.0.0.1? (Ответ: Да, это локальный адрес компьютера).