Методичка для преподавателя информатики

10 класс, 4-я четверть (7–8 уроков)

Темы:

Проектная деятельность: создание индивидуальных или групповых проектов с элементами программирования, баз данных и веб-разработки.
Работа с большими данными: введение в анализ и визуализацию больших данных.
Углубленная кибербезопасность: защита данных, предотвращение атак и управление доступом.

Урок 1: Планирование и проектирование проекта

Цель:
Познакомить с процессом проектирования, разработки и внедрения ИТ-проектов. Разработка плана индивидуального или группового проекта.

План урока:

Обсуждение проектной деятельности (10 мин).
- Что такое проект в ИТ, его этапы.
- Примеры возможных проектов: веб-приложение, мультимедийный проект, база данных.
Этапы проектирования (10 мин).
- Анализ требований, планирование, проектирование структуры базы данных и интерфейса.
Практическая работа (20 мин).
- Разработка плана проекта: цели, задачи, описание технологий, распределение обязанностей в группе.

Домашнее задание:
Определить тему проекта и создать план, включающий этапы работы и используемые технологии.

Урок 2: Программирование и интеграция баз данных в проекты

Цель:
Научить интегрировать базы данных в программные продукты и веб-приложения.

План урока:

Базы данных в проектах (10 мин).
- Реляционные базы данных, создание схемы базы данных для проекта.
- Пример взаимодействия программы или веб-приложения с базой данных (SQL-запросы).
Интеграция с программой (10 мин).
- Как подключать базы данных к программам на Python, JavaScript или других языках.
Практическая работа (20 мин).
- Создание небольшой программы, которая взаимодействует с базой данных (например, добавление и получение данных).

Домашнее задание:
Добавить к проекту базу данных и разработать основные операции (добавление, обновление, удаление данных).

Урок 3: Веб-разработка в проекте

Цель:
Научить основам веб-разработки для интеграции веб-интерфейсов в проект.

План урока:

Основы веб-разработки (10 мин).
- HTML, CSS, основы JavaScript для создания интерактивных веб-страниц.
- Примеры простых форм для взаимодействия с базой данных (регистрация, авторизация).
Практическая реализация (10 мин).
- Взаимодействие фронтенда с базой данных через REST API.
Практическая работа (20 мин).
- Разработка веб-страницы для проекта с формами, связанными с базой данных.

Домашнее задание:
Реализовать простую веб-форму для работы с базой данных в рамках проекта.

Урок 4: Введение в большие данные и анализ

Цель:
Познакомить с основами работы с большими объемами данных и их визуализацией.

План урока:

Что такое большие данные (10 мин).
- Понятие больших данных, их применение (бизнес, наука, технологии).
- Примеры инструментов для работы с данными (Excel, Google Sheets, базы данных, языки программирования для анализа данных).
Инструменты для анализа данных (10 мин).
- Пример работы с большими данными в табличных процессорах и базах данных.
- Введение в Python и библиотеки для анализа данных (pandas, matplotlib).
Практическая работа (20 мин).
- Работа с набором данных: загрузка, фильтрация, сортировка и визуализация данных с помощью табличного процессора.

Домашнее задание:
Найти набор данных, подготовить его к анализу, визуализировать основные показатели (например, в виде диаграмм).

Урок 5: Инструменты визуализации данных

Цель:
Научить визуализировать большие данные с помощью различных инструментов.

План урока:

Основы визуализации данных (10 мин).
- Важность визуализации для анализа данных.
- Типы графиков и диаграмм для представления данных.
Примеры инструментов (10 мин).
- Визуализация данных в Excel, Google Sheets и Python (matplotlib, seaborn).
Практическая работа (20 мин).
- Визуализация подготовленных данных: построение диаграмм и графиков.

Домашнее задание:
Создать подробный отчет с визуализацией данных в рамках проекта.

Урок 6: Углубленная кибербезопасность — защита данных и предотвращение атак

Цель:
Научить основам защиты данных и методам предотвращения атак, включая DDoS.

План урока:

Основные угрозы в интернете (10 мин).
- DDoS-атаки, фишинг, атаки на базы данных.
- Методы предотвращения атак: брандмауэры, антивирусные программы, защитные системы.
Защита данных в проекте (10 мин).
- Шифрование данных при передаче, двухфакторная аутентификация.
- Протоколы безопасности: HTTPS, SSL.
Практическая работа (20 мин).
- Настройка защитных механизмов для проекта: базовые меры безопасности для защиты данных.

Домашнее задание:
Изучить основные способы защиты данных и применить их в проекте.

Урок 7: Управление доступом и безопасность в проектах

Цель:
Познакомить с управлением доступом и основами безопасности при работе с проектами и данными.

План урока:

Основы управления доступом (10 мин).
- Права доступа, уровни безопасности, защита данных в многопользовательских системах.
- Примеры реализации авторизации и аутентификации пользователей.
Реализация безопасности в проекте (10 мин).
- Настройка прав доступа в веб-приложении, защита конфиденциальной информации.
Практическая работа (20 мин).
- Реализация механизма аутентификации и авторизации пользователей в проекте.

Домашнее задание:
Реализовать систему аутентификации в проекте и проверить безопасность передаваемых данных.

Урок 8: Презентация проектов и подведение итогов

Цель:
Подведение итогов проекта, презентация готовых работ.

План урока:

Презентация проектов (30 мин).
- Представление проекта, описание технологий, сложностей и решений.
Обсуждение и анализ проектов (10 мин).
- Вопросы и ответы по проектам, разбор ключевых аспектов.
Подведение итогов (10 мин).
- Оценка проектов, обсуждение достигнутых результатов и полученных знаний.

Домашнее задание:
Оформить окончательный отчет по проекту, включая описание всех этапов разработки и примененные технологии.

Эта методичка охватывает основные направления проектной деятельности, работу с большими данными и углубленную кибербезопасность, обеспечивая целостное развитие навыков программирования и анализа данных в рамках реальных проектов.