< Unità 5 - Dati e società ('22-'23)

Lezione 7 - Mantenere segreti i dati

45 minuti

Panoramica

Domanda del giorno: come possiamo mantenere segreti i dati e proteggerli da un uso improprio?

Gli studenti continuano a esplorare come i dati vengono rappresentati in una scheda perforata e iniziano a considerare se alcuni dati debbano essere sottratti alla vista del pubblico perché troppo personali o sensibili. Una volta che gli studenti comprendono le ragioni della protezione dei dati, apprendono un sistema di crittografia binaria che consente loro di crittografare e decrittografare i dati nelle loro schede perforate e alla fine sono in grado di scambiarsi messaggi segreti utilizzando questo metodo. La lezione si conclude con una discussione sull'importanza della protezione delle nostre informazioni e su come la crittografia sia un modo per farlo.

Traguardo di apprendimento

Poiché gli studenti codificano e decodificano con i dati, non si sono preoccupati della protezione dei dati che stanno utilizzando anche quando tali dati erano altamente personali o sensibili (come indirizzi o numeri di telefono). In questa lezione, iniziano a pensare a come assicurarsi che solo il destinatario previsto possa leggere i dati inviati. La lezione è incentrata sui problemi reali della protezione della storia medica, consentendo agli studenti di vedere come questo problema si estende agli scenari del mondo reale e potrebbe avere un impatto sulle loro vite senza che se ne accorgano.

Opportunità di valutazione

  1. Descrivere i motivi per cui la crittografia è necessaria per proteggere i dati personali

Guida alle attività Pagina 1: gli studenti descrivono i dati contenuti in una tessera sanitaria che dovrebbero essere tenuti segreti perché troppo personali e studiano come i dati personali potrebbero essere utilizzati in modo inappropriato se rivelati.

  1. Applica un metodo di crittografia per garantire la trasmissione sicura dei dati

Guida alle attività, pagina 2: gli studenti decrittano diverse cartelle cliniche per rivelare le condizioni di salute dei loro utenti. Usa la soluzione per verificare se gli studenti hanno completato con successo ogni decrittazione.

Mappatura delle competenze

Mappatura completa del corso
CSTA K-12 Computer Science Standards (2017)
    • 2-NI-05 - Explain how physical and digital security measures protect electronic information.
    • 2-NI-06 - Apply multiple methods of encryption to model the secure transmission of information.

Pianificazione

Obiettivi

Gli alunni saranno in grado di:
  • applicare un metodo di crittografia per garantire la trasmissione sicura dei dati.
  • descrivere i motivi per cui la crittografia è necessaria al fine di proteggere i dati personali

Preparazione

  • Controlla il forum "Aula insegnanti" per insegnanti verificati per trovare strategie o risorse aggiuntive condivise dagli altri colleghi insegnanti
  • Se stai facendo una lezione virtuale, valuta la possibilità di controllare le nostre Modifiche alla lezione virtuale

Collegamenti

Attenzione! Fai una copia di tutti i documenti che intendi condividere con gli alunni.

Per gli insegnanti
Per gli studenti

Glossario

  • Decrittare - modificare le informazioni in modo da mostrarne il significato nascosto
  • Crittografare - modificare le informazioni in modo da nasconderne il significato

Guida didattica

Preparazione (5 minuti)

Diario

Discussione: una scuola tiene traccia di diversi dati su ogni studente, tra cui:

  • Il loro nome
  • La loro età
  • Il loro indirizzo
  • Un numero di telefono di casa
  • Eventuali allergie
  • Dati di contatto di emergenza

Quali dati di questo elenco ritieni possano essere consultate da chiunque sia interessato? E solo i tuoi insegnanti? E solo tu e la tua famiglia?

Discussione: chiedi agli studenti di scrivere le loro risposte individualmente nei loro diari, quindi condividile con un compagno prima di tenere finalmente una discussione con tutta la classe.

Scopo della discussione

Obiettivo: gli studenti dovrebbero stabilire che non tutti i dati in questo documento devono essere resi pubblici, ma che ci sono anche momenti in cui questi dati potrebbero essere utili a persone specifiche. Ad esempio: forse allergie o contatti di emergenza non dovrebbero essere ampiamente disponibili, ma potrebbero essere utili per un insegnante in caso di problemi. Non esiste una risposta definitiva giusta o sbagliata a questo: è più importante lasciare che gli studenti spieghino il loro ragionamento e ascoltino opinioni diverse che potrebbero indurli a prendere in considerazione nuove situazioni su come utilizzare questi dati.

Osservazioni

Abbiamo visto come rappresentare i dati utilizzando diversi sistemi binari, ma non abbiamo parlato di chi ha accesso a questi dati o di come potrebbero essere utilizzati. Nella lezione di oggi, esamineremo le situazioni in cui potrebbe essere importante proteggere i nostri dati e le strategie che possiamo utilizzare per mantenere segreti i dati.

Domanda del giorno: come possiamo mantenere segreti i dati e proteggerli da un uso improprio?

Attività (35 minuti)

Distribuisci la guida alle attività relative alle cartelle cliniche. Leggete insieme l'introduzione della guida alle attività, che presenta la nuova Scheda perforata medica.

_Guida alle attività relative alle cartelle cliniche _

Mostra l'esempio della scheda perforata medica, sottolineando come decodificare l'ultima riga della storia medica. Sottolinea che ogni quadrato corrisponde a una domanda specifica e che il bianco rappresenta una risposta «sì» e il nero rappresenta una risposta «no».

Suggerimenti didattici

L'attenzione di questa lezione è sulla sezione sulla scheda della storia medica, motivo per cui agli studenti non viene chiesto di decodificare i numeri binari o i codici ASCII. Tuttavia, se gli studenti hanno ancora bisogno di un po' più di pratica con queste abilità, questa può anche essere un'opportunità per rafforzare queste abilità parlando delle altre righe della tessera sanitaria.

Pratica aggiuntiva: chiedi agli studenti di confrontarsi con un compagno per decodificare altri due esempi di storia medica visualizzati nelle diapositive dell'unità. Facendo clic sull'animazione nella diapositiva verranno visualizzate le risposte quando saranno pronte.

Discussion: quali sono le situazioni in cui questi dati sarebbero utili per qualcuno nel prendere una decisione? Quali sono le situazioni in cui questi dati potrebbero essere inappropriati per qualcuno al momento di prendere una decisione?

Discussione: chiedi agli studenti di scrivere prima i loro pensieri nella loro guida alle attività, poi di condividerli con un compagno e poi di discuterli con tutta la classe.

Suggerimenti didattici

Obiettivo: gli studenti possono discutere di situazioni utili in cui medici o infermieri possono utilizzare i dati medici all'interno dell'ospedale. Possono anche menzionare che i dati potrebbero essere utilizzati in situazioni di emergenza al di fuori dell'ospedale.

Quando fai fare una libera riflessione su situazioni inappropriate, cerca di guidare la conversazione verso luoghi in cui queste decisioni possono essere esclusive o discriminatorie. Ad esempio, quando si fa domanda per un posto di lavoro, non è appropriato che un datore di lavoro non ti assuma se soffri di asma. Oppure, quando si prova per entrare in una squadra sportiva, non è appropriato essere rifiutati perché ci si è rotto un osso diversi anni fa, ma ora è guarito.

Osservazioni

Tenere traccia dei dati personali o sensibili è importante per usi molto specifici, ma è anche importante proteggere tali dati per assicurarsi che solo le persone giuste possano visualizzarli. Un modo per farlo è utilizzare un processo chiamato crittografia.

Glossario: mostra i seguenti termini del glossario:

  • Crittografare - modificare le informazioni in modo da nasconderne il significato
  • Decrittare - modificare le informazioni in modo da mostrarne il significato nascosto

Mostra: chiedi agli studenti di passare alla seconda pagina della loro guida alle attività. Leggete insieme l'introduzione per definire l'algoritmo e la chiave

Angolo dei contenuti

Gli studenti potrebbero inizialmente essere confusi sulla differenza tra codifica/decodifica e crittografia/decrittazione. La cosa principale che gli studenti devono capire è che le intenzioni tra i due sono molto diverse.

La codifica viene utilizzata per modificare la forma dei dati, non per nasconderne il significato agli altri. Ad esempio, ASCII viene utilizzato per codificare i caratteri in binario, ma l'intenzione è che tutti possano decodificare le informazioni. Lo scopo è semplificare l'archiviazione e l'elaborazione delle informazioni.

La crittografia viene utilizzata per garantire che solo il destinatario previsto delle informazioni possa leggerle utilizzando una chiave segreta che solo lui conosce. Viene utilizzato per la sicurezza e la privacy.

Mostra: fai l'esempio dell'algoritmo di crittografia a tutta la classe e mostra come sono state realizzate le prime quattro caselle dell'esempio per gli studenti. Chiedi agli studenti di completare le quattro caselle successive da soli, quindi fai clic sull'animazione nella diapositiva per controllare insieme la risposta.

Fai questo: chiedi agli studenti di completare gli altri quattro esempi, decrittando ogni riga della storia medica e usandola per rispondere alle domande seguenti.

Girando tra i banchi: monitora i progressi degli studenti, controllando che gli studenti stiano applicando correttamente l'algoritmo alla prima casella prima di passare alle altre. Incoraggia gli studenti a parlare con i loro compagni e a parlare di eventuali incongruenze tra i loro lavori.

Attività aggiuntive: per gli studenti che finiscono presto, distribuisci copie della guida alle attività dei Messaggi Segreti. Incoraggia gli studenti a creare i propri messaggi segreti usando ASCII, quindi scambiali con un altro studente e sfidali a decrittarli.

Conclusione (5 minuti)

Diario

Discussione: quali sono altri dati personali che ritieni debbano essere protetti? In che modo un dato potrebbe essere usato in modo inappropriato quando si prende una decisione se mai diventasse pubblico?

Discussione: chiedi agli studenti di riflettere individualmente prima di condividere con un compagno e con la classe.

Scopo della discussione

Obiettivo: gli studenti possono presentare una varietà di idee oltre alle informazioni mediche o personali, come immagini del profilo personale, informazioni sul reddito familiare o informazioni ancestrali o storiche. Incoraggiali a riflettere sulle situazioni in cui sarebbe inappropriato utilizzare tali informazioni per prendere una decisione.

Creative Commons License (CC BY-NC-SA 4.0).

Questo compito è disponibile previa Licenza Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0).

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