327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
27.03.2017


Кейс-урок «Ключ до всіх замків»
Кейс-урок «Ключ до всіх замків»

Розділ: Загальнолюдські цінності

Рівень (клас): 9

Тема: Історія відкриттів і прогресу

Мета: Узагальнити і систематизувати знання про різні ключі. Розширити знання в області криптографії.

Яка інформація мене тут чекає?

  • Які існують сучасні замки і ключі до них?
  • Для чого людина вигадала шифр?
  • Чому птахи під час міграції летять ключем?
  • Як знайти ключ до успіху?
  • Які фундаментальні і практичні знання мені згодяться?
6 розгорток з предметів, явищ та практик:
Вступ

Ключі бувають різними. Для одних це слово означає в'язку ключів для відкриття і закриття замків, інші під цим словом мають на увазі гайковий, розвідний або газовий ключ для загвинчування, відгвинчування гайок або відкупорювання і заведення чого-небудь. Треті бачать ключ безпеки. Автомобілісти при слові ключ уявляють ключ запалення в автомобілі.

А для деяких людей ключ асоціюється з музикою, і вони чітко уявляють знак, який знаходиться на початку нотного рядка:

 

Для багатьох ключ є розгадкою до якоїсь таємниці, шифру. Деякі під цим поняттям розуміють ключ як джерело води, яке пробивається з надр землі. А інші бачать журавлиний ключ або клин, який утворюють птахи під час польоту.

А які у вас виникають асоціації з цим словом?

Технологія

Для замикання дверей і збереження особистого майна людина вигадала замок. Замки можуть бути різними: дверні, сейфові, автомобільні, гаражні, меблеві, портфельно-валізні і т.д. А також врізні, накладні, навісні і т.п. А одним з його основних запірних елементів є ключ. Так само, як і замки, ключі відрізняються один від одного зовнішньою різноманітністю і способом виготовлення.

У чому ж їх відмінність? Кожен замок унікальний по-своєму і в кожного свій спосіб відкриття. Від різновиду замка залежить конфігурація ключа:

 

• Циліндровий запірний пристрій є найбільш поширеним. Він має спеціальний секретний механізм. Цей запірний пристрій має найбільшу кількість різновидів личинок і ключів.

• Англійський замок має двоборідковий ключ. А елементи для відкриття розташовуються з двох сторін.

• Хрестовий ключ схожий на викрутку, але має зубці для секрету.

• Шведський ключ відрізняється складною порізаною поверхнею.

• Ключі з перфорованою робочою поверхнею. У цих ключах замість зубців знаходяться виїмки.

• Сувальдний запірний пристрій. У його ключах, окрім зубців і виїмок на ребрах, є подовжні виступи на робочій поверхні. Чим більше таких виступів, тим вище його секретність.

За принципом роботи ключі можуть бути ключовими, кодовими, електронними.

Також поширення набули магнітні, рейкові і електронні замки, в яких є свої унікальні ключі.

Найсучаснішим рішенням з оснащення дверей додатковим захистом є електронні замки. Застосування і функціональність таких замків величезна. Окрім основного механічного ключа тут використовується електронна система, за допомогою якої можна надійно шифрувати і використовувати додаткові функції:

 

Які бувають електронні замки?

Електронні замки мають широкий спектр можливостей і розрізняються за роботою і функціональністю:

• Замки, які мають електронний ключ, тобто магнітний, який записаний на спеціальному носієві.

• Комбіновані замки. Такі замки можна відкрити за допомогою ключа і коду, електронного ключа і механічного, а також за допомогою відбитку пальця і ПІН-коду.

• Багатофункціональні замки. Такі замки можна відкрити за допомогою повноцінної системи доступу, де все управління сконцентроване в одному пристрої.

До вашої уваги відео про найкрутіший автомобільний ключ BMW i8:

У брелок цього ключа вмонтований ЖК-дисплей, який показує масу корисної інформації про стан автомобіля:

 

На дисплей власник автомобіля має можливість вивести інформацію про залишок енергії в батареях, час до повної зарядки, запас ходу, найближчу зарядну станцію та інші параметри.

Можливо, в цьому пристрої передбачені й інші дистанційні функції, наприклад, прогрівання салону або перевірка, чи замкнуті двері. Але такі подробиці про здібності ключа поки що тримаються в секреті.

Математика

Ключі і шифрування за допомогою ключа було і залишається популярним багато століть. І вже не одне століття людину хвилює питання: чи можна винайти такий спосіб шифрування, щоб шифрувати повідомлення міг би кожен, а розшифрувати – лише той, хто знає секретний ключ?

Шифр є системою перетворення тексту з ключем, яка забезпечує секретність інформації, що передається.

Загальне правило шифрування є алгоритмом шифрування, а ось певний спосіб для шифрування або кодування повідомлень називається ключем.

Загальна система шифрування у вигляді схеми виглядає так:

 

З цієї схеми виходить, що є відправник і одержувач повідомлення, а також алгоритм шифрування і певний ключ, за допомогою якого відправник може зашифрувати повідомлення, а одержувач його розшифрувати.

Про шифр Цезаря, напевно, чув кожен. Це один з найпопулярніших і простих шифрів.

Принцип дії цього шифру полягає в тому, щоб циклічно зсунути алфавіт, а ключем до даного шифру виступає кількість літер, на які робиться зсув:

Шифр Цезаря

Математичну модель шифру Цезаря можна виразити формулами:

y = (x + k) mod n

x = (y – k) mod n,

де:

x – символ відкритого тексту,

y – символ шифрованого тексту,

n – розмір алфавіту,

k – ключ.

Наприклад, спробуємо зашифрувати шифром Цезаря словосполучення «шифр Цезаря», використовуючи ключ 3 і український алфавіт.

Для цього нам необхідно зрушити початок алфавіту на 3 символи, і тоді він буде починатися з літери Г:

 

де Г=А, Ґ=Б, Н=К і т.д.

Використовуючи цю схему, відкритий текст «шифр Цезаря» перетворюється на «ЮЙЧУ ЩЗЇГУВ». Для того, щоб одержувач зміг розшифрувати текст, йому необхідно повідомити, що ключ дорівнює 3.

Квадрат Полібія

Також в криптографії популярністю користується і квадрат Полібія. Його ще називають шаховою дошкою Полібія. Це оригінальний код простої заміни, одна з найдавніших систем кодування, яка була запропонована Полібієм.

Кодування полягає в перетворенні повідомлення в координати за допомогою квадрата Полібія, а координати записуються вертикально і потім прочитуються за рядками. Потім ці координати перетворюються у літери по цьому ж квадрату:

Криптографія з відкритими ключами

 

 

Криптографія з відкритими ключами є шифром, який використовують по всьому світу. Він має два ключі: відкритий і особистий. Відкритий ключ складається з доступного всім великого числа. Складність цього ключа полягає в тому, що при діленні можна отримати лише два цілі числа (окрім 1 і самого числа). Ці числа є особистим ключем. Якщо ці два числа перемножити, то ми отримаємо відкритий ключ. Наприклад, відкритий ключ складається з чисел 1961, тоді особистим ключем будуть числа 37 і 53.

Відкритий ключ використовується для шифрування повідомлення, а щоб його прочитати, необхідно мати особистий ключ.

При відправці особистих даних в банк або коли ваша банківська карта обробляється машиною, дані зашифровані саме таким чином, і лише банк зі своїм особистим ключем може отримати до них доступ. Цей спосіб є безпечним, оскільки математично дуже важко знайти дільники великих чисел.

Біологія

Щоосені і щовесни у небі можна спостерігати незабутнє видовище, коли перелітні птахи відлітають «ключем» у теплі краї або так само «ключем» повертаються додому будувати гнізда і виводити пташенят:

 

Чому перелітні птахи літають «ключем» або, як ще говорять, «клином»? Існує дуже просте і логічне пояснення. По-перше, необхідно знати, що на чолі клину практично завжди летить ватажок — це «найстаріша» і досвідчена пташка. Позаду ватажка, відразу за ним, з двох сторін летять найсильніші і витриваліші птахи, які замінюють ватажка, коли той втомився. В цьому випадку ватажок відлітає в кінець клину, де зазвичай летять найслабкіші і недосвідчені птахи, а одна з пташок, що летіла прямо за ним, веде інших. Таким чином, птахи можуть мінятися впродовж всього тривалого польоту.

Цікаво, що крики птахів, які ми чуємо, – це сигнал ватажку від зграї, що вони не втомилися і готові продовжувати летіти в тому ж темпі і з тією ж швидкістю.

Що ж відбувається, коли ватажок веде зграю? Коли він махає крилами, позаду нього утворюються повітряні потоки, які дозволяють птахам, що летять позаду, скориставшись цією повітряною силою, економити до 25% енергії при тривалому перельоті. Якби вони літали окремо, пташки б набагато швидше втомлювалися. Тобто, іншими словами, пташиний ключ – це злагоджений механізм збереження енергії, створений самою природою:

Трапляється так, що якась пірната втомлюється настільки, що вимушена покинути ключ. У цьому випадку дві пташки, що летять поруч, так само покидають ключ і опускаються разом з нею на землю для підтримки. Після відпочинку вони разом приєднуються до іншого ключа.

Якщо хтось з птахів наважиться покинути загальний потік, то буквально через деякий час повертається назад, тому що відчуває, наскільки важко подолати дорогу окремо від зграї.

А оскільки крила надають птахам здатність до польоту, то давайте пригадаємо будову крила:

 

 

Також слід врахувати, що при різних режимах польоту використовуються різні характеристики крила і задіюються різні його елементи:

 

Крило птаха складається з двох частин і виконує різні функції. До першої групи пір'їв крила відносяться пір'я 1-го порядку:

1 – махові, 2 – криючі, 3 – пір'я додаткового крила.

До другої групи відносяться пір'я 2-го порядку:

4 – махові, 5 – великі криючі, 6 – середні криючі, 7 – малі криючі, 8 – махові 3-го порядку, 9 – плечові.

Географія

Ключем або джерелом називають природний вихід підземних вод на земну поверхню на суші або під водою. Підземні води знаходяться в порожнинах, порах і тріщинах гірських порід у верхній частині земної кори. У тому місці, де водоносні горизонти перетинаються із земною поверхнею, виникають джерела:

 

 

Глибина грунтових вод залежить від опадів та сезону, і тому джерела можуть просочуватися, зникати або бити ключем.

Ключі бувають постійні, сезонні, тимчасові, періодичні. Вони можуть бути прісними, мінералізованими, солоними, а також холодними, теплими, гарячими і киплячими:

 

Чинники, що впливають на утворення джерел:

а) пересічення водоносних горизонтів такими формами сучасного рельєфу, як балки, річкові долини, яри, озерні котловани;

б) геолого-структурні особливості місцевості;

в) фільтраційна неоднорідність водовмістких порід та ін.

 

Класифікація джерел залежно від живлення водами верховодки, грунтовими або артезіанськими:

• Джерела, які живляться за допомогою верховодки, розташовуються в основному в зоні аерації. Для них характерні коливання хімічного складу і температури води. Такі джерела з часом можуть повністю вичерпатися.

• Джерела, які живляться грунтовими водами, присутні постійно, хоча і схильні до сезонних коливань як складу, так і температури. Вони можуть з'являтися завдяки ерозійним проявам, при контакті порід, що мають різну водопроникність і пов'язані з мінливістю пластів або з тектонічними порушеннями.

• Джерела артезіанських вод відносяться до найбільш постійних, оскільки їх живлення відбувається завдяки розвантаженню артезіанських басейнів.

Одним з найбільших джерел у світі є джерело Воклюз, яке знаходиться в Провансі (Франція):

 

 

Фонтен-де-Воклюз розташований в 26 км на схід від Авіньона і в 4 км на схід від Іль-сюр-ла-Сорга. Ця місцевість отримала таку назву завдяки карстовому джерелу фонтану Воклюза, витоку річки Сорг. Глибина цього джерела досягає 315 м:

Джерело Воклюз (Прованс, Франція). Такий вигляд це джерело має під час високої води.

Особистісне зростання

Напевно, ви чули про існування ключів до успіху. Кожна людина може досягти успіху в житті, якщо вона поставить перед собою таку мету і буде готова йти до неї.

 

Щоб стати успішним, існують так звані ключі, які допоможуть прийти до успіху. Головне, навчитися їх послідовно застосовувати, і тоді шанси на успіх збільшаться.

Ключі, що відкривають двері до успіху:

 

 

• Чітка постановка мети. Адже люди, які зуміли чогось досягти, спочатку ставили перед собою завдання і діяли. Необхідно бути досить сміливою людиною, щоб досягти, здавалося б, нездійсненних речей. У цілеспрямованої людини не існує слова «неможливо». Досить переглянути свої сподівання, збільшити їх і почати діяти.

• Готовність до труднощів і навіть невдач. Коли людина навчиться долати труднощі, вона вчиться діяти ефективніше. Тому помилки і невдачі інколи стають корисними на шляху до справжнього успіху. Адже кожен з вас не відразу навчився ходити без падінь і розмовляти без помилок.

• Використання сили волі. Саме наявність сили волі відрізняє успішних людей від невдах. Успіх не може прийти до людини, якщо вона не має величезного бажання досягти певної мети. Людина може бути сильною фізично і інтелектуально розвиненою, але якщо у неї відсутня сила волі, то навряд чи вона досягне успіху в житті. Потрібно всі свої бажання направити на досягнення поставленої мети, і тоді з'явиться мотивація до їх виконання.

• Прихильність до поставленої мети. З цього ключа виходить, що не можна ні на крок відступати від вибраного курсу. Необхідно відкинути всі думки про поразку і діяти рішуче. Адже саме рішучість є межею між звичайним інтересом і цілеспрямованим наміром:

 

• Перевага. Вона має бути у всьому: і у кількості, і у якості дій, які виконуються. Лише той здатний домогтися успіху, хто постійно займається самовдосконаленням. І при переході на новий рівень успіху повинна підвищуватися і планка самовдосконалення. Інакше топтання на місці може призвести до деградації і регресу.

• Бачення. Надзвичайно важливо навчитися концентруватися на результаті, тобто бачити свою мету вже виконаною, тоді простіше буде здаватися робота, завдяки якій ви наблизитеся до заповітної мрії.

• Ви повинні самі прийти до успіху, а не успіх прийти до вас. Адже навряд чи ледача і безініціативна людина може досягти успіху, оскільки лінь в якийсь момент все одно робитиме регресивний вплив і буде тягнути назад. Успішними стають лише ті, хто готовий постійно працювати і удосконалюватися.

Музика

У музиці ключ є елементом нотного листа. Він визначає розташування нот на нотному стані, а також вказує розміщення однієї з нот, відносно якої відлічується положення всіх інших нот.

Музичні ключі діляться на:

а) скрипковий;

б) басовий;

в) альтовий.

Скрипковий або старофранцузький ключ вказує на розташування ноти «Соль» першої октави і має такий вигляд:

 

Басовий, басопрофундовий і баритоновий ключі вказують на розташування ноти «Фа» малої октави. Цей ключ має такий вигляд:

 

Альтовий, сопрановий, мецо-сопрановий і баритоновий ключі вказують на розташування ноти «До» першої октави. Ключі цієї групи мають наступний вигляд:

 

Баритоновий ключ може позначати ключем як групи «Фа», так і групи «До»:

 

 

Якщо ви уважно розглянете звукоряд від ноти «До» малої октави до ноти «До» першої октави в обох ключах, то відмітите, що баритоновий ключ має різне позначення, яке не змінює розташування нот на нотному стані. Тобто баритоновий ключ, який відноситься до групи «Фа», вказує ноту «Фа» малої октави. Ця нота розташована на середній лінії нотного стану.

А ось баритоновий ключ групи «До» вказує ноту «До» першої октави. Ця нота розташована на верхній лінії нотного стану. На схемі, що наведена вище, «Фа» малої октави позначена як «f», а «До» першої октави позначена як «c¹».

Розглянемо на прикладі однієї і тієї ж мелодії, як вона виглядатиме в різних ключах.

Ось приклад використання скрипкового ключа. У ключі «Соль» ця мелодія має такий вигляд:

 

 

А ось приклад цієї ж мелодії, але в басовому ключі «Фа»:

 

Тепер розглянемо, який вигляд матиме ця ж мелодія в альтовому ключі «До»:

 

 

Як бачите, за наявності різних ключів зручніше читати ноти, оскільки вони розташовуються на основних лініях нотного стану, мелодія записується компактніше, і немає необхідності в додаткових лініях.

Підведення підсумків кейс-уроку:

 

Назва

Зміст

1

Результати кейс-уроку можна доповнити такими знахідками учнів:

 

2

Які 3 сайти допомогли знайти важливу інформацію?

http://edufuture.biz

http://www.vitamarg.com/konsultacii/uspeh/5862-7-klyuchej-k-uspekhu

http://www.myshared.ru/slide/946046

 

 

3

На допомогу учню і коучу:

http://edufuture.biz

https://www.music-theory.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=336&Itemid=183&lang=ru

https://ru.wikipedia.org/wiki/Родник

http://redigo.ru/geo/Europe/France/poi/14538/media/photo/5

https://www.youtube.com/watch?v=fyeR2Pa1Ky4

 

4

Де знаходити інформацію для кейсу:

http://edufuture.biz

http://forum.zoologist.ru/viewtopic.php?id=3169

http://www.factroom.ru/facts/16828

http://www.myshared.ru/slide/48814

https://ru.wikipedia.org/wiki/Фонтен-де-Воклюз

http://rmnt.net/osnovnye-raznovidnosti-zamkov/30684

http://www.abars.ru/katalog/category/elektronnye-zamki

 

5

Локація проведення кейс-уроку:

Кейс-урок проходить у класі. Можливе проведення в музеї, бібліотеці.

6

Змагання:

Команди хлопчиків і дівчаток.

Рахунок склав:….

Завдання для них:

1. Який принцип роботи домофонного ключа?

2. Чого б ви хотіли досягти в житті? Спробуйте побудувати свої сходи успіху.

7

Домашнє завдання:

1.         Які ключі ви використовуєте у повсякденному житті?

2.         Чи використовували ви коли-небудь дешифратор для листування з друзями?

3.         Що таке ключ безпеки Wi-Fi мережі?

4.         Чому птахи летять і плавають у ставку клином?

5.         У чому відмінність між баритоновим ключем групи «Фа» і групи «До»?

8

Тривалість:

 

90 хвилин (спарений урок)

 

9

Можливість схеми заняття з учнем-дублером 

Можливо.

10

Отримані знання і напрацьовані компетенції:

•          Узагальнити і систематизувати знання про різні ключі. Розширити знання в області криптографії.

•          Уміння швидко знайти необхідну інформацію за темою.

•          Здобуття практичних навиків використання отриманої інформації.

•          Здобуття конкретних знань з технології, психології, математикита інших розділів (наведені в розгортках).

11

Теги:

Ключі до успіху, скрипковий ключ, басовий ключ, альтовий ключ, електронний ключ, джерело, шифр, криптографія, механічний ключ.

12

Автори:

Паутінка Світлана Анатоліївна.

13

Брали участь в апгрейді кейсу:

 

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середнього розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!