Autor: Maurycy Gast

Temat: Szyfr Cezara w języku Java

Grupa docelowa:

Szkoła ponadpodstawowa, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Kształtowane kompetencje kluczowe:

• kompetencje cyfrowe;

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.

Cele operacyjne (językiem ucznia):

• Wykorzystasz w praktyce wiedzę na temat szyfru Cezara.

• Przeanalizujesz implementacje algorytmu szyfrującego i deszyfrującego wiadomości za pomocą szyfru Cezara.

• Rozwiążesz kilka zadań związanych z szyfrem Cezara.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja;

• rozmowa nauczająca z wykorzystaniem multimedium i ćwiczeń interaktywnych;

• ćwiczenia praktyczne.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• oprogramowanie dla języka Java SE 8 (lub nowszej wersji), w tym Eclipse 4.4 (lub nowszej wersji).

Przebieg lekcji

Przed lekcją:

1. Uczniowie powtarzają najważniejsze informacje dotyczące szyfru Cezara.

2. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia e‑materiał: „Szyfr Cezara w języku Java”. Uczniowie zapoznają się z treściami w sekcji „Przeczytaj” w kontekście programowania.

Faza wstępna:

1. Wyświetlenie przez nauczyciela tematu i celów zajęć, przejście do wspólnego ustalenia kryteriów sukcesu.

2. Rozpoznanie wiedzy uczniów. Uczniowie tworzą pytania dotyczące tematu zajęć, na które odpowiedzą w trakcie lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Chętna lub wybrana osoba referuje najważniejsze informacje dotyczące szyfru Cezara. W razie potrzeby nauczyciel uzupełnia jej wypowiedź.

2. Praca z multimedium. Nauczyciel wyświetla zawartość sekcji „Prezentacja multimedialna”. Uczniowie wspólnie zapoznają się z jego treścią.

3. Nauczyciel dzieli klasę na czteroosobowe grupy. Każda z grup dzieli się na dwie dwuosobowe podgrupy. Pierwsza z podgrup przygotowuje wiadomość do zaszyfrowania i program, który zaszyfruje ją szyfrem Cezara. Szyfruje wiadomość i wraz z kluczem przekazuje drugiej podgrupie. Pierwszym zadaniem drugiej podgrupy jest przygotowanie programu, który odszyfruje wiadomość. Następnie do odszyfrowanej wiadomości należy dodać nowy fragment, a całość zaszyfrować szyfrem płotkowym. Druga podgrupa przekazuje pierwszej zaszyfrowaną wiadomość oraz klucz. Zadaniem pierwszej podgrupy jest odszyfrowanie ostatecznej wiadomości. Podgrupy nie mogą ze sobą rozmawiać. By utrudnić zadanie, klucz może być ukryty pod postacią największego wspólnego dzielnika dwóch liczb etc.

4. Drużyna, która pierwsza wykona zadanie, wygrywa.

5. Ćwiczenie umiejętności. Uczniowie wykonują ćwiczenie 1–2 z sekcji „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel ponownie wyświetla na tablicy temat lekcji zawarty w sekcji „Wprowadzenie” i inicjuje krótką rozmowę na temat zrealizowanych celów (czego uczniowie się nauczyli).

2. Na koniec zajęć z programowania w Javie nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdania: „Na dzisiejszych zajęciach nauczyłam/łem się jak…”.

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują ćwiczenie 3 z sekcji „Sprawdź się”.

Materiały pomocnicze:

• Oficjalna dokumentacja techniczna dla języka Java SE 8 (lub nowszej wersji).

• Oficjalna dokumentacja techniczna dla oprogramowania Eclipse 4.4 (lub nowszej wersji).

Wskazówki metodyczne:

• Treści w sekcji „Przeczytaj” można wykorzystać jako podsumowanie i utrwalenie wiedzy uczniów.