Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Streng geheim - Die Kunst des Ver- und Entschlüsselns Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de
S 1 Streng geheim Die Kunst des Ver- und Entschlüsselns Jenny Kurow; Karin Richter; Silvia Schöneburg, Halle und Leipzig Mein Freund al Kindi meint, ich kann seinen verschlüsselten Text nicht lesen. Helft mir, sein Geheimnis zu lüften! 9)8184 2 58 _ 9 8 2 )5 [8/:_9 8 )5/8 48; 6; 45_; 48) 9 ; 8/ 38) 489 8; 4)85 2 ; 4_95 ); 8/844 ; 8 84 8 ); 8);8/ 48; 6; )8 2 582 )( )4 8);8 76; 8/1 /8 985/8/); :68/ )8 (6;4 )8 8 ;(8; 36 _/ ;8; 6;4);; 36 1848) ) 8; 6; (9 /58) 36 45 ::8; ;6/ 78) 8/ 4_ 8); 2 58: ; Klasse: 7 9 Dauer: Inhalt: 11 Stunden für das Gesamtmaterial; Teile einzeln einsetzbar! verschiedene Verschlüsselungsmethoden, z. B. Skytala, Cäsar-Verschlüsselung, Sandorf-Verschlüsselung, Verschlüsselung nach al Kindi; natürliche Zahlen und Primzahlen, absolute Häufigkeit, Koordinatensystem Ihr Plus: selbstentdeckendes Lernen, Binnendifferenzierung, Lernerfolgskontrolle Übung im Umgang mit mathematischen Sprechweisen Mathematik ist überall zu finden, eben auch beim Ver- und Entschlüsseln von geheimen oder verkürzten Nachrichten. Ein einfaches und modernes Beispiel dafür ist unsere ISBN (= Internationale Standardbuchnummer), die auf Büchern abgedruckt ist. Geheime Nachrichten haben die Menschen schon vor Hunderten von Jahren ausgetauscht. Nur wie Die Vielzahl an Verschlüsselungstechniken, die Ihre Schüler selbst ausprobieren, ermöglicht einen vielfältigen und interessanten Einblick in die antike und moderne Welt der Codierungen. Die zum Teil eingebundenen szenischen Darstellungen versetzen die Lernenden in vergangene Zeiten und lassen sie die Methoden im historischen Kontext nacherleben.
S 2 Didaktisch-methodische Hinweise Austausch geheimer Botschaften, Geheimschriften, Verschlüsselung das sind Begriffe, die das Interesse Ihrer Schüler wecken! Die Materialien bieten Ihnen eine Möglichkeit, Mathematik fachübergreifend lebendig werden zu lassen. In der Verbindung von Mathematik, Geschichte und Deutsch tauchen die Lernenden in verschiedene Verschlüsselungsmethoden ein, erkunden sie möglichst selbstentdeckend und probieren spielerisch, sei es in einer Theaterszene oder in Partnerarbeit, das Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten mithilfe der jeweiligen Methode aus. Die Aufgaben fördern die Kompetenzen Probleme mathematisch lösen und Kommunizieren. Die Materialien lassen unterschiedliche Sozial- und Arbeitsformen zu: Einzelarbeit, Partner- und Gruppenarbeit oder auch eine szenische Gestaltung der Cäsar-Verschlüsselung oder der Verschlüsselung nach al Kindi. Die Materialien sind in thematische Blöcke gegliedert, sodass Sie sie auch auszugsweise einsetzen können. Bezug zu den Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz Allg. mathematische Kompetenz Leitidee Inhaltsbezogene Kompetenzen Die Schüler... Anforderungsbereich K 2, K 4, K 5, K 6 L 1 erkennen Verschlüsselungen in unserer Umwelt und führen einfache Verschlüsselungen und Entschlüsselungen mittels Primzahlen und des Koordinatensystems durch (M 1, M 2), I, II K1, K 2, K 4, K 5, K 6 L 4 entdecken die Skytala und können Nachrichten mit ihrer Hilfe ent- und verschlüsseln (M 3 M 6), I III K 1, K 2, K 5, K 6 L 4 lernen die Cäsar-Verschlüsselung kennen und beherrschen (M 7 M 9), I III K 1, K 2, K 4, K 5, K 6 L 4, L 5 entdecken, wie man bei der Sandorf-Verschlüsselung vorgeht (M 10, M 11), II, III K1, K 2, K 4, K 5, K 6 L 4, L 5 erkennen die Bedeutung der Buchstabenhäufigkeit beim Verschlüsseln, lernen die Methode nach al Kindi kennen und können Nachrichten mit ihrer Hilfe entschlüsseln (M 12). I III Abkürzungen Kompetenzen K 1 (Mathematisch argumentieren); K 2 (Probleme mathematisch lösen); K 3 (Mathematisch modellieren); K 4 (Mathematische Darstellungen verwenden); K 5 (Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen); K 6 (Kommunizieren) Leitideen L 1 (Zahl und Zahlbereiche); L 2 (Messen und Größen); L 3 (Raum und Form); L 4 (Funktionaler Zusammenhang); L 5 (Daten und Zufall) Anforderungsbereiche I Reproduzieren; II Zusammenhänge herstellen; III Verallgemeinern und Reflektieren
S 3 Auf einen Blick Die allgemeine Bedeutung von Codes spielerischer Einstieg ins Thema M 1 M 2 Auf der Suche: Verschlüsselungen in unserer Umwelt Den Begriff der Abbildungsvorschrift anhand von Codes im Alltag kennenlernen; funktionale Beziehung zwischen Primzahlen und dem lateinischen Alphabet aufstellen Mails mithilfe des Koordinatensystems verschlüsseln Durch Ablesen von Koordinaten Texte ent- und verschlüsseln 1. Das Verschlüsselungsverfahren Skytala M 3 M 4 M 5 M 6 (LEK) Was ist eine Skytala Ein 2500 Jahre altes Geheimnis Die Vorgehensweise bei der Skytala-Methode sowie den Zusammenhang zu den geometrischen Begriffen Durchmesser und Umfang spielerisch erkunden Knackst du das Geheimnis der Skytala Entschlüsseln eines Textes durch systematisches Probieren Skytala ohne Stab Übung macht den Meister! Verschlüsseln eines Textes durch Nutzung der Teilbarkeitseigenschaften der natürlichen Zahlen Verschlüsseln und Entschlüsseln mit der Skytala-Methode Ver- und Entschlüsseln eines selbst ausgedachten Textes zur Verankerung des Gelernten aus M 3 M 5 2./3. Die Cäsar-Verschlüsselung M 7 M 8 M 9 Geheimnisvolle Nachrichten zur Zeit Cäsars Erkunden des Algorithmus, der hinter der Cäsar-Methode steckt; Entschlüsseln einer durch Alphabet-Verschiebung zustande gekommenen geheimen Botschaft Zur Zeit Cäsars ein Theaterstück Basteln einer eigenen Verschlüsselungsrolle, mit der die Cäsar- Methode aus M 7 verallgemeinert werden kann Und noch mehr Geheimnisse! Verallgemeinerung der Cäsar-Methode; kombinatorische Überlegungen hinsichtlich der Anzahl der Verschlüsselungen 4./5./6.
S 4 Die Sandorf-Verschlüsselung M 10 M 11 Die Sandorf (Fleißner)-Verschlüsselung Entschlüsseln eines Textes anhand von Drehungen um 90 einer quadratischen 6x6-Schablone und anhand von Teilbarkeitseigenschaften der natürlichen Zahlen Geheime Botschaften selbst verschlüsseln Herstellen einer 4x4-Verschlüsselungsschablone; kombinatorische Überlegungen hinsichtlich der Anzahl der möglichen Verschlüsselungen mit einer 4x4-Schablone 7./8. Verschlüsselungsmethode: absolute Häufigkeit M 12 Code-Knacker am Werk: Geheimrezept Buchstabenzählen Absolute Häufigkeit von Symbolen in einer Geheimbotschaft sowie von Buchstaben in deutschen Texten ermitteln; systematisches Zuordnen von Symbolen zu den korrespondierenden Buchstaben 9./10. Lernerfolgskontrolle M 13 (LEK) Lernerfolgskontrolle Wiederholung der Materialien M 1 M 12 11. Minimalplan Die Materialien sind in thematische Blöcke untergliedert. Es empfiehlt sich, M 1/M 2; M 3 M 6; M 7 M 9; M 10 M 11 jeweils als Block zu behandeln. M 1 bildet den Einstieg in die Thematik und sollte deshalb immer behandelt werden. Bei den übrigen Blöcken können Sie entsprechend der Zeit und den eigenen Vorlieben beliebig auswählen. Die Blöcke sind jeweils so aufgebaut, dass der Schwierigkeitsgrad ansteigt. Auch nur die Behandlung des ersten oder nur der ersten beiden Blätter eines Blockes ist möglich. Die einzelnen Blöcke setzen keine Kenntnisse aus vorhergehenden Materialien voraus.
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