računalništvo (izbirni predmet)
Načrtujte po tem učnem načrtu
Prijavite se kot učitelj in Astra po tem učnem načrtu pripravi letno pripravo ali pripravo na uro.
Opis teme
V 7. razredu se učenci seznanijo z osnovnimi komponentami računalniških sistemov vključno z računalnikom in programsko opremo. Naučijo se prepoznavati ter reševati osnovne tehnične težave pri delu z računalnikom.
Glavnino dejavnosti zajema razvijanje računalniškega mišljenja. Učenci spoznavajo in tudi razvijajo preproste algoritme, ki jih sprogramirajo v aplikacije. Uporabljajo osnovne programske strukture (zaporedje, zanka in vejitev za nadzor izvajanja ter spremenljivka za hranjenje vrednosti). Svoje znanje utrjujejo pri razvoju aplikacije kot rešitve za »naročnika« (tretjo osebo, ki ni vpeta v proces razvoja aplikacije). Pri tem se urijo tako v modeliranju in načrtovanju rešitve kot tudi v programiranju aplikacije, njenem preizkušanju in odpravljanju napak ter spoznavajo celoten proces razvoja rešitve problema.
Učenci spoznajo pomen (digitalne) identitete in pomen njene overovitve vključno z osnovnimi pravili varne rabe gesel. Spoznajo tudi pomen varovanja zasebnosti in odgovorne komunikacije v digitalnem okolju.
Pri algoritmih in programiranju naj učitelj zagotovi ravnovesje po eni strani med abstraktnim razmišljanjem in konkretnimi vajami v programerskem okolju ter po drugi strani med modeliranjem in načrtovanjem rešitve ter implementacijo (programiranjem) le-te. Pri tem so priporočljivi primeri in naloge iz vsakdanjega življenja (npr. priprava postopkov, igre, simulacije). Učitelj naj programira v živo pred učenci, pri tem (tudi namerno) dela napake in prikaže, da so te sestavni del procesa na poti do rešitve. Prikaže naj, kako se z njihovim odpravljanjem približujemo končni rešitvi.
Pri obravnavi omrežij in varnosti se moramo zavedati, da ni pomembna sama tehnologija, kot se prerado zgodi, ampak uporabljeni koncepti in principi, ker so le-ti uporabljeni za reševanje konkretnih problemov pri nudenju storitve. Zato naj učitelj motivira učence s predstavitvijo problema, za katerega skupaj z učenci razvija rešitev. Ko je rešitev razvita, naj prikaže, da se razvita rešitev tudi dejansko uporablja v praksi. Po seznanitvi s pojmom storitve lahko kritično ocenijo njim dobro znane digitalne prakse (uporaba družbenih omrežij, gesel, deljenje fotografij ipd.). Tako se povečata njihova motivacija za spoznavanje tega področja in zavedanje o pomenu odgovorne rabe tehnologije.
Glede na omejen obseg (35 ur) naj učitelj cilje izbere premišljeno in učencem omogoči, da vsaj en projekt ali aplikacijo razvijejo do končne izvedbe. Naloge naj bodo zasnovane tako, da omogočajo uspešno sodelovanje tako začetnikom kot naprednejšim učencem. Zelo pomembno je, da učenci razvijejo uporabno aplikacijo za nekoga tretjega. Tako bodo spoznali celoten proces načrtovanja razvoja rešitve od sprejemanja »naročila oz. zahtev naročnika« do izvedbe, testiranja in predaje aplikacije v uporabo. Tako učenci postajajo ustvarjalci digitalnih vsebin.
Računalniški sistemi
Učni cilji
- S strokovno terminologijo opisuje zgradbo računalnika; (SC 1.1.2.2)
- Prepoznava in uporablja vhodno-izhodne naprave;
- Razlikuje operacijski sistem od uporabniških aplikacij (uporabniške programske opreme);
- Uporablja digitalne sisteme (strojno in programsko opremo) za reševanje nalog;
- Prepoznava in odpravlja pogoste tehnične težave pri delu z napravami. (SC 4.5.1.1)
Standardi znanja
- Opiše zgradbo računalnika, tako da opiše vlogo posameznih komponent (matična plošča, CPE, napajalnik, grafični procesor, delovni pomnilnik, stalni pomnilnik);
- Učinkovito uporabi vhodno-izhodne naprave za dosego cilja;
- Opiše namen aplikacije (uporabniškega programa), ki jo uporablja;
- Primerja namen operacijskega sistema in uporabniške aplikacije ter izpostavi temeljne razlike;
- Samostojno uporablja računalnik za reševanje nalog oz. problemov tako da: varnostno kopira datoteke,
- Samostojno uporablja računalnik za reševanje nalog oz. problemov tako da: tiska,
- Samostojno uporablja računalnik za reševanje nalog oz. problemov tako da: ob nedelovanju ali nepravilnem delovanju računalnika oz. naprave odkrije vzrok, ga poimenuje in po možnosti odpravi.
Minimalni standardi
- Opiše vlogo posameznih komponent (matična plošča CPE napajalnik grafični procesor delovni pomnilnik stalni pomnilnik)
- Prepozna operacijski sistem naprave, ki jo uporablja;
- Razloži vlogo operacijskega sistema;
- Samostojno uporablja računalnik za reševanje nalog oz. problemov tako da: zažene in zaustavi operacijski sistem,
- Samostojno uporablja računalnik za reševanje nalog oz. problemov tako da: zažene in uporabi uporabniško programsko opremo,
- Samostojno uporablja računalnik za reševanje nalog oz. problemov tako da: preklaplja med programi,
- Samostojno uporablja računalnik za reševanje nalog oz. problemov tako da: ustvari, shrani in poišče datoteke (DigComp 1.3),
- Samostojno uporablja računalnik za reševanje nalog oz. problemov tako da: se prijavi s svojo digitalno identiteto;
Pojmi
- Strojna oprema
- Vhodno-izhodna enota
- Delovni pomnilnik
- Trajni pomnilnik
- Matična plošča
- Operacijski sistem
- Uporabniški program
- Procesor
- Aplikacija
- Grafični procesor
Didaktična priporočila
Didaktična priporočila: *Didaktična priporočila za to skupino ciljev so podana v obliki primera dobre prakse. Učitelj je pri svojem poučevanju avtonomen. Iz zapisanega lahko črpa ideje in usmeritve za izvedbo pouka.
Zgradba računalnika: Navajamo dva primera izvedbe pouka posvečenega tej temi. 1. primer z analogijami Pri razlagi računalniškega sistema in njegovih komponent si bomo pomagali z naslednjo analogijo. Smo v restavraciji, ki ima jedilni list s spiskom jedi, ki jih lahko postreže. Jedi pripravlja kuhar v skladu z naročilom gosta.
CPE:: Najprej se osredotočimo na kuharja, ki neprestano ponavlja koraka: 1. prebere listek z gostovim naročilom 2. pripravi obrok in ga odda 3. vrne se na 1. korak. Kuhar je kot CPE v računalniku, ki zna pripraviti jedi z jedilnega lista v skladu z željami/navodili gostov. Eno navodilo je en ukaz, ki ga kuhar izvede.
Pomnilnik:: Navodila za to, kakšen naj bo obrok, morajo nekje obstajati, da jih kuhar lahko prebere. V ta namen v restavraciji takoj za kuhinjskimi vrati postavijo mizico z listki na njej. Miza je pomnilnik.
Vodilo:: Ker se ljudje v kuhinji veliko gibljejo, so na tla zarisali črto, po kateri kuhar pristopi k mizici, da prevzame naslednje naročilo. Črta je vodilo.
Predpomnilnik:: Kuhar kmalu ugotovi, da mu pot do mizice, kjer prevzame naslednje naročilo, pobere veliko časa. Tako pride na zamisel, da bo pri prevzemu enega listka raje pobral vse listke in jih odnesel s sabo v kuhinjo, kjer bo imel svojo lastno mizico za listke. Lastna mizica je predpomnilnik.
V/I enote:: Odprto ostaja vprašanje, kako naročilo gosta pride na mizico (pomnilnik). V ta namen v restavraciji zaposlijo natakarje, ki pri gostu prevzamejo naročilo, ga zapišejo na listek in pustijo na mizici. Natakar je vhodna enota. Natakar je hkrati tudi izhodna enota, saj gostu prinese obrok. 2. primer Uvod: Kratka motivacija: »Kaj vse zmore računalnik?« (Primeri iz vsakdanjega življenja).
V/I enote:: Razlaga + demonstracija
V/I enote:: Prikaz osnovnih komponent (matična plošča, procesor, RAM, disk, napajalnik, grafična kartica).
V/I enote:: Uporabi slike ali računalnik z odstranjenim ohišjem (če je mogoče).
V/I enote:: Poudari vlogo vsake komponente.
V/I enote:: Aktivnost
V/I enote:: Učenci v parih rešujejo delovni list :
V/I enote:: Poveži ime komponente s sliko in opisom funkcije.
V/I enote:: Dopolni tabelo: »Strojna oprema vs. programska oprema« (primeri).
V/I enote:: Kratka razprava: »Kaj je OS? Kaj je uporabniški program?« Praktično delo: Povezava z realnimi situacijami: »Kaj narediš, ko želiš shraniti datoteko?«
V/I enote:: Naloge Vsak učenec na računalniku:
V/I enote:: zažene OS in se prijavi,
V/I enote:: ustvari mapo in dokument, shrani in poišče datoteko,
V/I enote:: naredi varnostno kopijo (npr. na USB ali oblak),
V/I enote:: pošlje dokument v tisk (če je mogoče),
V/I enote:: preklaplja med dvema programoma.
Odkrivanje vzroka nedelovanja naprav: Učenec pridobiva izkušnje pri iskanju vzrokov nedelovanja digitalnih naprav. Učitelj zato večkrat pred poukom
Odkrivanje vzroka nedelovanja naprav: pripravi« računalniško učilnico tako, da na nekaterih računalnikih izklopi kable, nekje izklopi varovalko, iztakne mrežni kabel, kabel za miško, tipkovnico, zaslon, napajanje in podobno. Na nekaterih računalnikih lahko programsko obrne sliko zaslona, nastavi angleško tipkovnico, kjer sta črki y in z zamenjani, napačno konfigurira zvočnik, projektor ipd. Na različnih računalnikih povzroči nedelovanje zaradi drugega razloga. Ko učenci pridejo v razred, jim učitelj poda navodila, naj prižgejo računalnike in na šolski spletni strani najdejo nek podatek. Nato jih opazuje, kako bodo reševali probleme z nedelovanjem računalnikov. Ko bodo pričeli sporočati, da računalniki ne delujejo, učitelj poda navodila, naj poskusijo problem rešiti sami. Po petih minutah učitelj prekine dejavnost in pove učencem, da so sredi dejavnosti kjer se učijo iskati in odpravljati težave pri delovanju računalnikov. Če želijo ugotoviti, kaj se dogaja, se je ugotavljanja vzroka nedelovanja smiselno lotiti sistematično. Zato učitelj pripravi korake, ki jim je smiselno slediti. Preveriti je smiselno: 1. ali je elektrika v učilnici, 2. ali je elektrika v vtičnici (to lahko storijo tako, da priklopijo polnilec za telefon ali namizno luč ali kaj podobnega), 3. ali so vsi kabli na napravi priklopljeni; 4. ali imajo vhodno-izhodne naprave priklopljeno elektriko (če gre za takšne vrste napravo, ki jo potrebuje); 5.
Odkrivanje vzroka nedelovanja naprav: kaj konkretno še ne deluje: a) če ni dostopa do spleta, preveriti ali je omrežni kabel vklopljen, b) če gre za pametno napravo, ki podatke dobiva z brezžičnega omrežja, preveriti, ali je omrežje Wifi dosegljivo ipd., c) če je slika na zaslonu obrnjena, na spletu poiščejo kombinacijo tipk, s katerimi sliko vrnejo v običajen položaj, d) … Nato učenci poskusijo odkriti vzrok nedelovanja še preostalih naprav, ki jim jih ni uspelo usposobiti za delovanje. Pomembno je, da učenci večkrat doživijo nedelovanje naprav in da se urijo v sistematičnem odkrivanju vzroka nedelovanja naprave ter odpravljanju vzrokov nedelovanja. Seveda učitelj oceni in pripravi le takšne situacije, ki jih lahko učenci s svojim znanjem rešijo. S takšnimi dejavnostmi učenci razvijajo digitalno kompetenco 5.1 Reševanje tehničnih težav ( https://aplikacijaun.zrss.si/api/link/xc2mmi8 ).
Algoritmi in programiranje
Učni cilji
- Sestavlja algoritme za nedvoumno izvajanje nalog;
- Na podlagi algoritmov sestavlja in izvaja programe;
- Pojasnjuje vlogo spremenljivk in jih uporablja v programih;
- Pojasnjuje vlogo zank in vejitev ter jih uporablja;
- Proaktivno razvija rešitev problema s postopkom, ki vključuje načrtovanje, izdelavo, izvajanje, preizkušanje in odpravljanje napak. (SC 4.3.4.1, 3.1.4.1, 3.1.4.2, 3.1.5.1, 5.1.1.1, 5.1.4.1)
Standardi znanja
- Sestavi nedvoumna navodila za rešitev naloge oz. problema (npr.: pripravi navodila za odhod v šolo, za pripravo zajtrka, za sestavljanje figuric Lego, ...);
- Ukaze za rešitev izbranega problema razvrsti v ustrezen vrstni red in razloži, kaj bi bilo drugače, če bi bili ukazi v drugačnem vrstnem redu;
- Na osnovi algoritma sestavi program, ga zažene, preizkusi in izboljša;
- Smiselno uporabi zanke in vejitve za rešitev problema ter opiše njihov namen;
- Spremenljivko uporabi v programu tako, da: jo ustvari, določi ime, priredi ali spremeni vrednost;
- Reši problem tako, da: razdeli problem na manjše obvladljivejše naloge in naredi načrt reševanja,
- Reši problem tako, da: sestavi program in ga preizkusi
- Reši problem tako, da: program popravlja, dokler ne odpravi vseh napak.
Minimalni standardi
- Ukaze za rešitev izbranega problema razvrsti v ustrezen vrstni red
- Na osnovi algoritma sestavi program ga zažene preizkusi
- Smiselno uporabi zanke
Pojmi
- Algoritem
- Program
- Spremenljivka
- Zanka
- Vejitev
- Ukaz
- Modularnost
Didaktična priporočila
Didaktična priporočila: Sklop Algoritmi in programiranje naj bi združeval dve dejavnosti: prva je načrtovanje algoritmov (načrtovanje koncepta rešitve problema), druga, programiranje, pa je implementacija algoritma v ustrezno kodo. Namen skupine ciljev Algoritmi in programiranje ni, da učence naučimo nekega programskega jezika, ampak predvsem, da s spoznavanjem osnovnih konceptov programiranja razvijajo svoje računalniško mišljenje. Učenci s spoznavanjem osnovnih programerskih konceptov razvijajo svoje računalniško mišljenje in izdelajo krajšo uporabno rešitev (na primer didaktično igro za utrjevanje poštevanke) za »naročnika« oz. tretjo osebo. Ena od možnosti je, da se učenci dogovorijo z učitelji 1. VIO, da jim bodo ustvarili didaktične programe za učenje tistih znanj ali spretnosti, ki učencem v 1. VIO trenutno povzročajo največ težav. Tako bodo ustvarjali nekaj uporabnega, hkrati pa bodo lahko učenci iz 1. VIO preizkusili njihove dokončane programe in
Didaktična priporočila: programerjem« (učencem) podali povratne informacije ter predloge za izboljšave. Vrstni red obravnavanja in prepletanja ciljev ni predpisan. Posamezen učitelj lahko presodi, da je za njegov način poučevanja in za učno skupino primernejši drugačen vrstni red doseganja ciljev. Pomembno je le, da so na koncu obravnavanega sklopa Algoritmi in programiranje doseženi navedeni cilji. Pri izbiri zgledov težimo k temu, da zgledi niso »umetni«, brez navezave na konkretne življenjske situacije. Izogibamo se kodi brez konteksta . Bolje je, da se vidi določena uporabnost kode. Torej npr. p ri uporabi zgleda za seštevanje namesto raje Ali še primer naloge: Namesto »Preberi dve decimalni števili in izpiši njun produkt«, nalogo raje zastavimo v obliki: »Maja je bila popolnoma navdušena nad atrakcijo v adrenalinskem parku imenovano Prosti pad, zato te prosi, da ji napišeš program, ki bo izračunal in izpisal hitrost, ki jo dosežeš ob času t. Formula za izračun hitrosti je v = g * t, pri čemer je v hitrost, t čas (prebran podatek) in g gravitacijska konstanta (g = 9,81)«. Primer kaže tudi, da moramo pri postavljanju primera v konkretno okolje paziti, da je učenec z okoljem seznanjen in da samo okolje ne prinaša dodatne kognitivne obremenitve v samo nalogo. Zato smo tukaj v besedilu naloge navedli ustrezno formulo.
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: Priporočamo ogled spletne strani https://teachcomputing.org/pedagogy ( https://teachcomputing.org/pedagogy ) kjer je navedenih in na kratko opisanih več učinkovitih učnih pristopov pri poučevanju programiranja. Med drugim so navedeni:
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: vodenje preko konceptov,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: skupinsko delo,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: priprava končnih izdelkov,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: semantični valovi,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: izdelani primeri,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: kodiranje v živo,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: celovit pogled na program,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: parsonsovi problemi,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: projektno delo,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: raznolikost,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: prepoznavanje napačnih predstav,
Pristopi za poučevanje algoritmov in programiranja: strukturiranje pri načrtovanju učnih enot (PRIMM, UMC). Za podrobnejši opis sledite spletnim povezavam na prej omenjeni strani. Posebej velja omeniti spoznanje, da je pri učnih enotah pomembno ustrezno strukturiranje. Pri tem upoštevamo spoznanja iz poučevanja tujih jezikov, kjer je najprej poudarek na branju, prepoznavanju, uporabi besed in šele kasneje na zapisovanju stavkov ali delov besedil. Torej moramo uporabljati več nalog tipa »kaj bo naredil določen program za določene podatke«, »kaj je namen tega programa / funkcije«, »poišči podatke, kjer program ne deluje«, »popravi program/funkcijo«, »spremeni program/funkcijo« in manj nalog tipa »napiši program, ki …«. Prav tako naj bodo naloge tipa »napiši program« na vrsti na koncu, ko je določen koncept že dobro obdelan in večinoma usvojen. Temu okviru sledi pristop PRIMM https://primmportal.com/ ( https://primmportal.com/) )
Nekaj idej za izdelavo aplikacije oz. projekta:: » Aplikacija »Koliko je ura?« Opis: Aplikacija prikaže analogno uro s kazalci, učenci vpišejo prikazan čas preko tipkovnice. Aplikacija preveri točnost zapisanega časa.
Koncepti: naključna števila, koti, figure, podatki, vejitve, spremenljivke: Uporabno za učence, ki se v 1. VIO učijo poznavanja ure. Primer izdelane aplikacije učenca: https://scratch.mit.edu/projects/310155245
Koncepti: naključna števila, koti, figure, podatki, vejitve, spremenljivke: Aplikacija za utrjevanje množenja in deljenja Opis: Aplikacija prikazuje izraze za množenje ali deljenje z naključnimi števili, učenci izraz izračunajo in rezultat vtipkajo. Aplikacija šteje pravilno rešene naloge in po desetih računih izpiše rezultat.
Koncepti: naključna števila, podatki, vejitve, spremenljivke: Primer izdelane aplikacije: https://scratch.mit.edu/projects/301886026
Koncepti: naključna števila, podatki, vejitve, spremenljivke: Aplikacija za utrjevanje zapisovanja števil Opis: Aplikacija prikaže število, učenci to število natipkajo z besedo. Aplikacija preveri pravilnost vpisanega števila in beleži rezultat.
Koncepti: naključna števila, podatki, vejitve, spremenljivke, seznami: Primer izdelane aplikacije učenke: https://scratch.mit.edu/projects/316756014
Koncepti: naključna števila, podatki, vejitve, spremenljivke, seznami: Aplikacija za učenje tujega jezika Opis: Aplikacija, ki prikazuje besede, slike in kvize za učenje osnov tujega jezika (npr. angleščina, nemščina), učenci vpisujejo slovenske izraze. Aplikacija lahko ponuja tudi slovenske besede, učenci vpisujejo angleške/nemške izraze. Aplikacija preverja pravilnost vpisanih besed in izpiše rezultat.
Koncepti: podatki, pogoji, uporabniški vmesnik: Medpredmetno povezovanje z jezikom.
Koncepti: podatki, pogoji, uporabniški vmesnik: Aplikacija za šolski kviz Opis: Učenci ustvarijo kviz z vprašanji iz različnih predmetov.
Koncepti: zanke, vejitve, spremenljivke, točkovanje: Uporaba za preverjanje znanja.
Nekatera orodja:: Na spisku je le nekaj orodij, ki jih lahko uporabimo pri izvajanju aktivnosti v tem učnem sklopu. Izbor je prepuščen učitelju, ki naj pri tem upošteva svoje preference ter povezavo z drugimi predmeti na svoji šoli. Orodje Opis MIT App Inventor Razvoj mobilnih aplikacij s programiranjem z delčki ( https://appinventor.mit.edu/ ) Thunkable ( https://thunkable.com/ ) Programiranje z delčki za mobilne aplikacije Code.org App Lab ( https://code.org/ ) Programiranje aplikacij z javaScriptom Scratch ( https://scratch.mit.edu/ ) Programiranje z delčki za igre in animacije Picto:blox ( https://pictoblox.ai/ ) Programiranje z delčki oz. kodiranje in python za ustvarjanje interaktivnih projektov, kot so igre, animacije, robotika in umetna inteligenca
Omrežja in zasebnost
Učni cilji
- Opisuje osnovni namen računalniških omrežij;
- Pojasnjuje deljenje daljših sporočil na pakete;
- Navaja osnovne načine zaščite podatkov pri prenosu v omrežju;
- Razlaga načine varovanja dostopa do podatkov;
- Razlaga pomen zasebnosti na spletu in pomen digitalnega odtisa.
Standardi znanja
- Razloži kako in zakaj se daljša sporočila razdelijo na pakete in kako ti paketi potujejo po omrežju;
- Navede vsaj dva konkretna primera ranljivosti sporočila pri prenosu in kako bi ga lahko zaščitili;
- Opiše pojem identiteta;
- Opiše razliko med overovljeno in neoverovljeno identiteto ter opiše različne načine overovitve;
- Razloži, zakaj naj bi bila pravica dostopa do podatkov vezana na overovljeno identiteto;
- Poda primere podatkov, ki so lahko za nekoga posebej pomembni in razkrivajo njegovo zasebnost (npr. fotografije, ime in priimek, kraj bivanja, EMŠO, slika osebnega dokumenta …) in jih je zato treba varovati;
- Razloži, kaj je digitalni odtis, in navede primer razkrivanja zasebnih podatkov na podlagi digitalnega odtisa.
Pojmi
- Splet
- Digitalni odtis
- Zasebnost
- Računalniško omrežje
- Paket
- Zakrivanje podatkov
- Šifriranje
- Identiteta
- Overovitev (avtentikacija)
- Pravica do dostopa (avtoriziranost)
- Internet
Didaktična priporočila
Didaktična priporočila: Doseganje učnih ciljev lahko konkretiziramo v spoznavanje naslednjih principov in konceptov, ki jih podajamo v treh delih.
1. Tehnologija računalniških omrežij :: » storitev, ki jo nudi računalniško omrežje, je dostava sporočil od pošiljatelja do prejemnika po najboljših močeh;
1. Tehnologija računalniških omrežij :: sporočila, ki jih računalniško omrežje prenaša, so omejeno dolga, zato daljša sporočila razdelimo na krajša (pakete), ki se prenašajo neodvisno drugo od drugih;
1. Tehnologija računalniških omrežij :: ker je vsebina sporočila, ki ga omrežje prenaša, ranljiva, ga lahko zaščitimo s šifriranjem. 2. Identifikacija, overitev (avtentikacija) in pravica do dostopa (avtorizacija) :
1. Tehnologija računalniških omrežij :: kaj je identiteta in kaj je potrjena (overjena, avtenticirana) identiteta;
1. Tehnologija računalniških omrežij :: kakšni so običajni pristopi za potrjevanje identitete in zakaj je s podatki za overovitev treba ravnati posebej previdno;
1. Tehnologija računalniških omrežij :: kako je pravica do vpogleda v posamezne podatke ali uporabo storitev (so avtorizirane) zasnovana na konceptu identitete.
3. Zasebnost :: » podatki, ki so posamezniku posebej pomembni, predstavljajo njegovo zasebnost ter jih mora posebej dobro varovati;
3. Zasebnost :: posameznikova dejavnost na spletu se lahko tako ali drugače beleži in pušča sled (digitalni odtis), ki lahko razkriva različne podatke o zasebnosti posameznika. Splošna navodila:
3. Zasebnost :: vse dejavnosti se lahko izvajajo brez računalnika, vseeno pa ta navodila dopolnjujemo tudi s kratkimi komentarji, kako lahko vključimo digitalno tehnologijo;
3. Zasebnost :: priporoča se, da je izvedba čim bolj interaktivna in da so učenci izzvani, da identificirajo probleme ter da zanje tudi predlagajo rešitve– vsi problemi, ki jih obravnavamo, so izrazito preprosti.
1. Tehnologija računalniških omrežij:: Borutov problem je, da bi ob 5:12 rad povabil Ano na čaj, a Ana živi v drugem kraju. Borut uporabi tehnologijo, računalniško omrežje, ki naj bi omogočalo takšno posredovanje sporočil med oddaljenimi kraji: Opomba: Zeleni oblak predstavlja omrežje in ga lahko narišemo tudi na tla (glej naprej). Učence vprašamo: »Če bi vi bili Borut, kakšno pomoč ali storitev bi si želeli od omrežja?« Po pogovoru se oblikuje odgovor, da je storitev, ki si jo želimo, dostava sporočil od pošiljatelja do prejemnika, pri čemer prejemnik poleg sporočila dobi še informacijo, od koga je sporočilo. Borut napiše sporočilo na listek, ga preda omrežju, to pa ga posreduje Ani vključno z dodatnim listkom, na katerem piše »Borut«, saj on pošilja sporočilo. Učence vprašamo: »Kako pa omrežje zagotovi opisano storitev?« Preden začnemo pogovor o vprašanju, pripomnimo, da je omrežje sestavljeno iz vozlišč. Le-ta si sporočilo podajajo tako dolgo, da pride od pošiljatelja
B do naslovnika a .: Opomba: Slika na desni je shematična, sicer sestoji iz množice (~20) medsebojno naključno povezanih vozlišč, ki naj bodo označena s številkami. Učence vprašamo: »Kako je videti eno vozlišče? Kaj pravzaprav je vozlišče?« Po pogovoru ugotovimo, da je vozlišče nekakšen računalnik z aplikacijo, ki: • prejme sporočilo od soseda • če je naslovnik na njegovem vozlišču, mu preda sporočilo, • sicer ga preda sosedu, da ga on dostavi naslovniku. Učence vprašamo: »Kaj pravzaprav potuje po omrežju?« Opomba: Slika na desni je shematična, sicer sestoji iz množice (~20) medsebojno naključno povezanih vozlišč, ki naj bodo označena s številkami. Po pogovoru z učenci ugotovimo, da po omrežju potuje zgolj sporočilo s povabilom na čaj. Ko sporočilo pride do nekega vozlišča (recimo do rdečega vozlišča), ali vozlišče ve, komu je namenjeno? Po pogovoru ugotovimo, da moramo sporočilo dopolniti z dodatkom, ki bo hranil podatke o naslovniku. Tem dodatnim podatkom rečemo metapodatki in se hranijo ločeno od sporočila v glavi: Ko končno pripotuje sporočilo s podatki do a , ga predamo Ani. » Je vse v redu?« Po pogovoru ugotovimo, da je storitev obljubljala, da bo prejemnik zvedel, kdo je pošiljatelj – glej zgoraj. Pa lahko sporočimo, kdo pošilja sporočilo glede na sporočilo in metapodatke? Po pogovoru razširimo metapodatke s podatki o pošiljatelju. Učence vprašamo: »Kako naj se vozlišče odloči, kateremu sosedu predati sporočilo? Konkretno, komu naj rdeče vozlišče preda sporočilo, da bo prišlo do a ?« Učenci bodo verjetno predlagali, da se sporočilo prepošlje vozlišču 02 ali 03, ker sta na poti do a .
B do naslovnika a .: Opozorimo jih, da rdeče vozlišče »vidi« zgolj modra vozlišča: »Kaj zdaj?« Verjetno bo moral pomagati učitelj, ki predlaga, da ima vsako vozlišče dodatno tabelo, v kateri piše, kateremu sosedu naj preda sporočilo, če je namenjeno a in kateremu, če je namenjeno b . Rdeče vozlišče ima tabelo z vsebino: Tabela se imenuje prepošiljevalna tabela. Dodatne aktivnosti: 1. Učenci za vsa vozlišča omrežja sestavijo podobne prepošiljevalne tabele. 2. V vsako vozlišče, narisano na tleh, se postavi en učenec, ki ima pri sebi prepošiljevalno tabelo tega vozlišča. Ko od soseda prejme sporočilo, pogleda metapodatke in glede na vnos v svoji prepošiljevalni tabeli preda sporočilo ustreznemu sosedu. 3. Na enem vozlišču tabelo povsem pokvarimo. Z učenci preverimo, ali sporočila še vedno prihajajo? Ugotovimo, da morda nekatera zdaj ne pridejo več do prejemnika. Učence spomnimo, da smo na začetku o dostavi sporočil zapisali, da storitev omrežja dostavi sporočilo od pošiljatelja do prejemnika, kar pomeni, da ji to vedno uspe. Ker pa lahko, kot smo opisali, prihaja do okvar na vozliščih, ni nobenega zagotovila, da bo sporočilo dostavljeno. Zato so računalniška omrežja zasnovana tako, da velja naslednja definicija storitve, ki jo nudi računalniško omrežje: storitev omrežja dostavlja sporočila od pošiljatelja do prejemnika po najboljših močeh , pri čemer prejemnik poleg sporočila dobi še informacijo, od koga je sporočilo. Borut in Ana sta se na koncu le dobila na čaju in izkazalo se je, da je bilo to zelo koristno, saj je Borut povsem pozabil na domačo nalogo, na kar ga je Ana opozorila. Ni pa šlo vse gladko, saj Ana ni vedela, v katerem lokalu naj bi sen dobila. A sta se le nekako našla.
B do naslovnika a .: Tokrat je na čaj vabila Ana, ki pa je seveda želela v sporočilu tudi zapisati, kje se dobita: »Greva na čaj ob 5:12? V istem lokalu kot zadnjič.« Pojavila se je zadrega: Učence vprašamo: »Sporočila, ki jih prenaša računalniško omrežje, so omejeno dolga, in kaj zdaj?« Po pogovoru sledi predlog, da se daljše sporočilo razdeli na več krajših sporočil (paketov), ki se prenašajo neodvisno drugo od drugih. Učence vprašamo: »Med metapodatki se je pojavil podatek zap – zakaj?« Simulirajte prenos teh treh paketov ter vmes pokvarite prepošiljevalno tabelo in opazujte, kaj se dogaja. Komentirajte. Tokrat se je zdelo, da bo s čajem vse v redu, a glej ga zlomka – v lokalu se je pojavil Anin mlajši brat Cene. Ana in Borut sta se spogledala, kako je lahko Cene izvedel za čaj? Vprašanje za učence: »Kako je lahko Cene izvedel za čaj?« V vodenem pogovoru učenci ugotovijo, da sporočilo lahko prebere kdorkoli, ki ima dostop do paketov. Rešitev je šifriranje vsebine (gl. https://encrypt-online.com/ ( https://encrypt-online.com/ ) - učenci naj poskusijo). Borut in Ana ob čaju izmenjata skupno skrivnost, ki jo poznata samo onadva: 6115f54e-42ec-4d96-a7ab- cd35de8bf43f, in se dogovorita za šifriranje DES3. Tako Ana tokrat pošlje sporočilo U2FsdGVkX1+CTXNCz/XuwuMpZ0RW8GsZfYgtxwiMeuDC7GuUuU4nanuQPv7RcRMEmUmupt7WBY8k+YlG7nT+ 3d9lvti4Km3H. Dodatne aktivnosti: 1. Učenci oblikujejo pakete in jih pošljejo. 2. Pogovor z učenci, zakaj ne pošiljamo skupne skrivnosti kot dela sporočila. 3. Ali se še kaj doda med metapodatke?; Namig DES3. 4. V brskalniku pokažemo na zaklenjeno ključavnico, kar pomeni, da računalniško omrežje samo šifrira podatke v premikanju. 2.
B do naslovnika a .: Identifikacija, overitev (avtentikacija) in pravica do dostopa (avtorizacija) Učencem razložimo:
B do naslovnika a .: kaj je identiteta in kaj je potrjena (overjena, avtenticirana) identiteta;
B do naslovnika a .: kakšni so običajni pristopi za potrjevanje identitete in zakaj je s podatki za overovitev treba ravnati posebej previdno;
B do naslovnika a .: kako je pravica do vpogleda v posamezne podatke ali uporabo storitev (so avtorizirane) zasnovana na konceptu identitete. Pogovor z učenci začnemo pri neki aktivnosti, ki jo nekdo ima pravico izvesti, nekdo drug pa ne. Ker moramo posameznika razlikovati, ima vsak od njiju identiteto oziroma trdi, da jo ima. To, da res ima identiteto, kot trdi, mora dokazati, oziroma jo moramo overiti. Borut in Ana sta tudi sošolca, njun razrednik je Urban. Obstaja razredna redovalnica in vanjo lahko vpisujemo ocene ter jih pogledamo. Očitno ima Urban pravico (je avtoriziran) vnosa ocen, medtem ko imata Ana in Borut pravico (sta avtorizirana) za vpogled vsak v svoje ocene. Narišemo zgornjo shematsko sliko in se z učenci začnemo pogovarjati o poteku pogovora med uporabnikom in sistemom elektronske redovalnice.
Primer 1 : Uporabnik je Ana.: 1. Uporabnik: Jaz sem Ana (to je isto, kot bi posredovali svoje uporabniško ime, e-naslov – pač naš ID). 2. Elektronska redovalnica (ER): Pozdravljena, Ana. 3. Uporabnik: Kakšna je Borutova zadnja ocena? 4. ER: Nedovoljen vpogled, to lahko vidi samo Borut. 5. Uporabnik: Kakšna je Anina zadnja ocena? 6. ER: 5.
Primer 2 : Uporabnik je Cene.: 1. Uporabnik: Jaz sem Ana (to je isto, kot bi posredovali svoje uporabniško ime, e-naslov – pač naš ID). 2. ER: Pozdravljena, Ana. 3. Uporabnik: Kakšna je Borutova zadnja ocena? 4. ER: Nedovoljen vpogled, to lahko vidi samo Borut. 5. Uporabnik: Kakšna je Anina zadnja ocena? 6. ER: 5. V tem primeru se Cene izdaja za Ano, kar elektronska redovalnica upošteva in smatra, da je uporabnik Ana. Sledi pogovor z učenci o tem, kaj je narobe. Ugotovijo, da elektronska redovalnica uporabniku verjame na besedo in ne preverja njegove trditve – identiteta ni overjena. Pogovor: Kako naj elektronska redovalnica preveri uporabnikovo trditev glede identifikacije? Konkretno, kako naj Ana prepriča elektronsko redovalnico, da je ona res Ana? Bilo bi dobro, če bi se v pogovoru z učenci izoblikoval predlog, da je to nekaj, kar poznata samo Ana in elektronska redovalnica. Geslo je primer takšnega podatka, lahko je skupna skrivnost za šifriranje, kot smo omenili zgoraj pri šifriranju in podobno.
Primer 1a : Uporabnik je Ana.: 1. Uporabnik: Jaz sem Ana (to je isto, kot bi posredovali svoje uporabniško ime, e-naslov – pač naš ID) 2. ER: Lahko dokažeš, da si res Ana? 3. Uporabnik: Moje geslo je ********. 4. ER: Res si Ana. 5. Kakšna je zadnja Borutova ocena 6. ER: Nedovoljen vpogled, to lahko vidi samo Borut: 7. Uporabnik: Kakšna je Anina zadnja ocena? 8. ER: 5
Primer 2a : Uporabnik je Cene.: 1. Uporabnik: Jaz sem Ana (to je isto, kot bi posredovali svoje uporabniško ime, e-naslov – pač naš ID) 2. ER: Lahko dokažeš, da si res Ana? 3. Uporabnik: Moje geslo je ********. 4. ER: Ti nisi Ana. Pogovor z učenci:
Primer 2a : Uporabnik je Cene.: o razliki med potrjeno (overjeno, avtenticirano) identiteto in nepotrjeno identiteto v navezavi s pravicami;
Primer 2a : Uporabnik je Cene.: o tem, kaj pravzaprav pomeni, da je identiteta overjena – ali gre v resnici za Ano ali samo za nekoga, ki zna potrditi Anino identiteto;
Primer 2a : Uporabnik je Cene.: kako se lahko zgodi, da nekdo zna potrditi Anino identiteto:
Primer 2a : Uporabnik je Cene.: Prvi način je, da ugane skupno skrivnost => skupna skrivnost (geslo) naj bo čim bolj naključen niz znakov,
Primer 2a : Uporabnik je Cene.: drug način pa je, da je ukradel ali dobil skupno skrivnost od Ane,
Primer 2a : Uporabnik je Cene.: v obeh primerih gre za krajo identitete,
Primer 2a : Uporabnik je Cene.: o varovanju gesla in kaj bi v najslabšem primeru pomenilo njegovo deljenje. Zaključek: Geslo naj bo čim bolj naključno in nikoli ga ne smemo deliti z nikomer. Z učenci se pogovorimo o tem kakšni so običajni pristopi (drugi načini) potrjevanja identitete? Poskusimo usmerjati pogovor tako, da se osredotoči na različne naprave. Omenimo na primer: prstni odtis (telefon, hiša, …), biometrični podatki (npr. obraz), koda PIN, digitalni certifikat … V grobem načine potrjevanja delimo na tiste, ki preverjajo, kaj vemo (geslo, PIN …), in na tiste, ki preverjajo, kaj posedujemo (telefon, prstni odtis …). Seveda lahko kombiniramo pristope potrjevanja identitete in dobimo večdelno overitev.
3. Zasebnost: Najprej je treba opredeliti pojem zasebnosti, nato pa, kako ga varovati. SSKJ, druga, dopolnjena in deloma prenovljena izdaja, www.fran.si, dostop 25. 10. 2025:
3. Zasebnost: zasébnost -i ž (ẹ̑) 1. značilnost zasebnega: zasebnost premoženja / zasebnost izpovedi 2. zasebno življenje, delovanje: razlika med zasebnostjo in javnim delovanjem / zanimati se za zasebnosti koga« Sledi pogovor o tem, kaj je zasebno in kdo določa, kaj je zasebno, ter kako zasebnost varujemo. V grobem bo odgovor, da so podatki, ki opisujejo posameznikovo zasebnost, njemu posebej pomembni. Zato jih mora še posebej dobro varovati. V nadaljevanje pogovora z učenci govorimo o konkretnih primerih; npr.:
3. Zasebnost: poletne počitnice in objava slik z njih, kaj pomeni in kako lahko škoduje ali koristi njihova objava;
3. Zasebnost: ob tem se vračamo z učenci na vprašanje, kdo ima pravico vpogleda; v razmisleku naj opazijo, da vpogled pomeni kopiranje in nadaljnje razpečevanje. Zadnja tema so opažanja in pogovor o njih:
3. Zasebnost: ko vprašamo Google (ali kakšno drugo storitev) za pot, nam dodatno sporoči, da je na njej precej prometa - učence vprašamo, kako to ve.
3. Zasebnost: ko na spletu iščemo naslov knjige, nam brskalnik magično ponudi zanimive naslove - učence vprašamo, kako to zna. V pogovoru ugotovimo, da
3. Zasebnost: v prvem primeru naši telefoni sporočajo Google, kje so in iz tega podatka lahko naračuna gostoto prometa; in
3. Zasebnost: v drugem primeru si brskalnik zapomni, kaj smo že kdaj iskali in tako poskuša podati prejšnjim iskanjem skladne predloge. V pogovoru najdemo še več primerov »pametnega« obnašanja storitev in vsi podatki skupaj, ki jih uporabljajo storitve, tvorijo naš digitalni odtis. Posameznikova dejavnost na spletu se lahko tako ali drugače beleži in pušča sled (digitalni odtis), ki lahko razkriva različne podatke o zasebnosti posameznika. Sledi pogovor o zmanjšanju digitalnega odtisa in njegovi povezanosti s posameznikovo zasebnostjo.