Министерство образования, науки и молодежной политики
Нижегородской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Перевозский строительный колледж»
Л.Г. Шашкина
Т.А.Кузьмина
Интегрированный урок
ВИРУСЫ
Методическая разработка открытого занятия
по дисциплинам ОУД.14 Биология, ОУД.07 Информатика
г. Перевоз
2018 г.
Составители: Шашкина Л.Г., Кузьмина Т.А
Методическая разработка открытого интегрированного занятия по дисциплинам ОУД.14 Биология, ОУД.07 Информатика / Перевозский строит. колледж; Сост.: Л.Г. Шашкина., Т.А. Кузьмина – Перевоз, 2018. –22 с.
Данная методическая разработка выполнена по итогам проведенного открытого занятия и предназначена в помощь преподавателям, планирующим использование технологии интеграции. Методическая разработка содержит подробное описание проведенного занятия с использованием технологии развития критического мышления и информационно- коммуникационных технологий..
© Перевозский строительный колледж, 2018
Тема занятия: Вирусы
Цель: выяснить сходство биологических и компьютерных вирусов, их виды, причины распространения, методы предупреждения заражения
Задачи занятия:
Образовательные:
Познакомить обучающихся с историей открытия вирусов;
Изучить строение и классификацию вирусов;
Познакомить с особенностями жизнедеятельности вирусов, их значением;
Сформировать знания о мерах предупреждения заражения
Развивающие:
Формировать умение обучающихся работать с компьютерными средствами;
Развитие коммуникативных умений обучающихся; продолжить развитие памяти через работу с новыми понятиями;
Развитие логического мышления через построение умозаключений, умения сравнивать, анализировать, делать выводы, подводить итоги.
Воспитательные:
Создать условия для формирования ответственного отношения к своему здоровью, как к ценности;
Обеспечить условия формирования культуры здоровья для профилактики вирусных заболеваний;
Создать условия для формирования навыков работы в группе;
Научить обучающихся выражать своё собственное мнение по определённому вопросу;
Воспитание культуры общения обучающихся.
Оборудование: ПК, мультимедиа проектор, экран
Ход занятия
I. Организационный момент
Приветствие, проверка явки обучающихся и их готовности к занятию.
Преподаватель биологии:
- Прослушайте информацию. Определите, о каких загадочных существах идет речь?
Конец ХIХ века. В 1892 году Дмитрий Иосифович Ивановский, занимаясь поисками возбудителя болезни табачной мозаики, установил, что он невидим в микроскоп даже при сильном увеличении и проходит через фильтры, которые задерживают бактериальные клетки; не растет на обычных искусственных питательных средах, применяемых в бактериологии. Ученый предположил, что возбудителем болезни табака являются либо мельчайшие бактерии, либо выделенные ими ядовитые вещества – токсины. Шесть лет спустя независимо от Ивановского такие же результаты получил нидерландский микробиолог М. Бейеринк. Правда, он сделал вывод, что мозаику табака вызывают не микробы, а «жидкое заразное начало», размножающееся лишь в живых организмах. Оба ученых были отчасти правы, но отчасти и ошибались. Возбудителем мозаики табака оказались не бактерии, как утверждал Ивановский, но и не «жидкое заразное начало», как предполагал Бейеринк.
Преподаватель информатики:
В 1961 году сотрудники компании Bell Telephone Laboratories В.А.Высотский, Х.Д.Макилрой и Р.Моррис изобрели игру Darwin. Программы, написанные на ассемблере (языков высокого уровня еще не было) и называемые «организмами», загружались в память компьютера и сражались за ресурсы. Они захватывали жизненное пространство, пытаясь уничтожить противника. За этим процессом наблюдало приложение - «судья», определявшее правила и порядок борьбы соперников. Программист, разработка которого захватывала всю память компьютера, побеждал. Все это было не более чем экспериментом: участников интересовал сам процесс.
Мир помнит несколько случаев массового заражения компьютеров. Так, в 1987 г. было целых три таких эпидемии. В США заразились более 18 тыс. компьютеров; в течение нескольких дней были уничтожено содержимое нескольких сотен личных дискет и дискет библиотеки вычислительного центра одноименного университета США.
- Что это за существа? Каково ваше предположение?
(ответы обучающихся - вирусы)
Это и будет темой занятия.
Наша цель: выяснить сходство биологических и компьютерных вирусов, их виды, причины распространения, методы предупреждения заражения
Стадия «Вызов»
Задание №1 (Верные и неверные утверждения)
Оцените достоверность утверждений. Поставьте в предложенную вам таблицу знак «+», если считаете, что утверждение верно, знак «-», если неверно. Обсудите результаты работы в парах. Обоснуйте свой ответ.
Верные и неверные утверждения | До изучения материала (предположения) | После изучения материала (ответы) |
Вирусы – это мельчайшие живые организмы. | | |
Компьютерный вирус – это программа, которая при запуске способна распространяться без участия человека. | | |
Вирусы представляют собой наследственный материал в защитной белковой оболочке. | | |
Для того, чтобы вирус смог выполнить какие-то действия, он должен оказаться в памяти в виде программного кода и получить управление. | | |
Заражая клетку, вирусы всегда ее убивают. | | |
Существуют безвредные компьютерные вирусы | | |
Роль вирусов в жизни живых организмов всегда отрицательна. | | |
Компьютерные вирусы могут заразить только себе подобных, т.е. программы | | |
- Давайте обсудим результаты вашей работы, выясним, кто согласен с утверждением и почему, кто – нет и почему.
У обучающихся возникают вопросы: а как на самом деле?
Какие вопросы мы должны будем рассмотреть?
В итоге обучающиеся формулируют задачи собственной деятельности на занятии.
Учебные задачи:
Изучить, как устроены вирусы
Выяснить, какие бывают вирусы
Изучить, как вирусы размножаются
Выяснить меры предупреждения заражения
- Задачи поставлены, переходим к изучению нового материала, а к нашим утверждениям мы вернемся еще раз в конце занятия.
Стадия «Осмысление»
Задание №2
Вспомните все, что вы знаете, или считаете, что знаете о вирусах
Затем напишите основные мысли по теме. Свои сведения структурируйте оформив их кластером. Кластеры оформляются в ПК.
Особенности строения и жизнедеятельности вирусов
В переводе с латинского «вирус» означает «яд». Он представляет собой особую форму жизни. Наука, которая изучает вирусы называется вирусология.
А что объединяет два понятия: биологический вирус и компьютерный вирус?
Задание №3
Работая с предложенным текстом, заполните таблицу.
Сформулируйте самостоятельно линии сравнения
(обучающиеся предлагают «линии сравнения», затем определяют наиболее важные и заносят в таблицу).
№ п/п | Линия сравнения | Биологические вирусы | Компьютерные вирусы |
-
| Особенности строения | | |
-
| Виды вирусов | | |
-
| Влияние на организм «хозяина» | | |
-
| Возможность существовать самостоятельно | | |
-
| Признаки заражения | | |
-
| Возбудители большого количества заболеваний | | |
-
| Приносят пользу человеку? | | |
-
| Происхождение вирусов | | |
-
| Масштаб вредных воздействий | | |
-
| Признаки заражения | | |
-
| Меры борьбы | | |
На основании изученного, сделайте вывод:
Какими специфическими чертами обладают вирусы?
Стадия «Рефлексия»
Теперь давайте вернемся к нашим утверждениям. Оцените их достоверность, используя полученную на занятии информацию.
1.Закончите работу на карточках и кластерах. (см. стадию вызов).
Выводы:
- По каким вопросам ваше мнение совпало?
- По каким вопросам ваше мнение изменилось? Почему? (ответы обучающихся)
2. Приём «фишбоун»
Прием «фишбоун» представляет собой схему, в которой изученная информация систематизируется и конкретизируется. Основой схемы является рыбий скелет. В голове скелета – проблема, которая рассматривается на уроке. На верхних косточках причины; на нижних косточках факты.
3. Ответьте на вопросы теста
1. Что такое "компьютерный вирус"?
А) это программы, активизация которых вызывает уничтожение программ и файлов;
Б) это совокупность программ, находящиеся на устройствах долговременной памяти;
В) это программы, которые могут "размножаться" и скрытно внедрять свои копии в файлы, загрузочные секторы дисков и документы;
Г) это программы, передающиеся по Всемирной паутине в процессе загрузки Web-страниц.
2. Какие файлы заражают макро-вирусы?
А) исполнительные;
Б) графические и звуковые;
В) файлы документов Word и электронных таблиц Excel;
Г) html документы.
3. Неопасные компьютерные вирусы могут привести
А) к сбоям и зависаниям при работе компьютера;
Б) к потере программ и данных;
В) к форматированию винчестера;
Г) к уменьшению свободной памяти компьютера.
4. Какой вид компьютерных вирусов внедряются и поражают исполнительный файлы с расширением *.exe, *.com?
А) файловые вирусы;
Б) загрузочные вирусы;
В) макро-вирусы;
Г) сетевые вирусы.
5. Основные типы компьютерных вирусов:
А) Аппаратные, программные, загрузочные
Б) Программные, загрузочные, макровирусы.
В) Файловые, сетевые, макровирусы, загрузочные.
6. Кто впервые обнаружил вирусы?
А) Галилео Галилей
Б) Мартин Бейеринк
В) Дмитрий Ивановский+
7. ВИЧ относится к …
А) ДНК-содержащим
Б) РНК-содержащим
8. Вирусы гриппа живут в окружающей среде
а) несколько минут
б) несколько часов
9.Верны ли утверждения: 1. ВИЧ передается через средства личной гигиены: полотенца, салфетки, мыло и т.п. 2. Некоторые вирусы способны размножаться самостоятельно, вне живой клетки.
А) Верно только первое утверждение
Б) Верно только второе утверждение
В) Оба утверждения верны
Г) Оба утверждения неверны
10. Вирусы — это …
А) неклеточная форма жизни
Б) древнейшие эукариоты
В) примитивные бактерии
Прием «Написание синквейна»
В переводе с французского слово «синквейн» означает стихотворение, состоящее из пяти строк, которое пишется по определенным правилам. В чем смысл этого методического приема? Составление синквейна требует от ученика в кратких выражениях резюмировать учебный материал, информацию, что позволяет рефлексировать по какому-либо поводу. Это форма свободного творчества, но по определенным правилам. Правила написания синквейна таковы:
На первой строчке записывается одно слово – существительное. Это и есть тема синквейна.
На второй строчке - два прилагательных, раскрывающих тему синквейна.
На третьей строчке - три глагола, описывающих действия, относящиеся к теме синквейна.
На четвертой строчке размещается целая фраза, предложение, состоящее из нескольких слов, с помощью которого обучающийся высказывает свое отношение к теме. Это может быть крылатое выражение, цитата или составленная обучающимся фраза в контексте с темы.
Последняя строчка – это слово-резюме, которое дает новую интерпретацию темы, позволяет выразить к ней личное отношение. Понятно, что тема синквейна должна быть, по возможности, эмоциональной.
Пример синквейна по данной теме
1.СПИД
2. Опасный, смертельный.
3. Калечит, уродует, разрушает.
4. Чаще распространяется из–за невежества.
5. Боль.
Заключение
По выражению английского биолога, лауреата Нобелевской премии
Питера Медавара: Вирусы – это «плохие новости в упаковке из белка». Как вы думаете, почему он так сказал?
Приложение 1
«Биологические вирусы»
В 1892 году русский ученый Д. И. Ивановский описал необычные свойства возбудителя болезни табака – табачной мозаики. Возбудитель этого заболевания проходил через бактериальные фильтры, заражая здоровые растения. Позже обнаружили, что возбудитель ящура – болезни домашнего скота – также проходит через бактериальные фильтры. Наконец, в 1917 году был открыт вирус, поражающий бактерии. Эти события положили начало новой науке вирусологии, изучающей неклеточные формы жизни.
Вирусы не имеют клеточного строения, размеры их варьируют от 20 до 300 нм. В среднем они в 50 раз меньше бактерий, увидеть их можно только в электронный микроскоп. Устроены вирусы очень просто: они состоят из фрагмента генетического материала (либо ДНК, либо РНК), составляющей сердцевину вируса, и защитной белковой оболочки – капсида.
У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще дополнительная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки хозяина. Вирусы – это внутриклеточные паразиты и вне живой клетки они не проявляют никаких свойств живого. У вирусов отсутствует собственная система обмена веществ и энергии, они не потребляют пищу и не размножаются. Многие из них во внешней среде имеют форму кристаллов. Проникнув в живую клетку, вирус изменяет в ней обмен веществ, направляя ее деятельность на синтез вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков, из которых собираются вирусные частицы. В клетке накапливается огромное количество вирусных частиц. В конечном итоге клетка гибнет, оболочка ее лопается, и вирусы выходят наружу. Иногда вирусы выделяются из клетки постепенно, по одному, и зараженная клетка живет долго.
Каждый вирус обладает специфичностью, он ищет именно «своего»хозяина. Так, вирус гепатита А или В проникает и размножается только в клетках печени, вирус гриппа – в клетках эпителия верхних дыхательных путей. Вирус СПИДа (ВИЧ) связывается с клетками крови – лейкоцитами, отвечающими за иммунитет.
Молекула ДНК вирусов может встраиваться в хромосомы клетки хозяина и существовать в таком виде, являясь как бы дополнительным геном. В таком виде вирус может не проявлять себя неопределенно долгое время. По остроумному определению нобелевского лауреата П. Медавара, вирусы – «это плохие новости в упаковке из белка». В значительной мере это действительно так: ведь попавшие в клетку вирусные гены – «плохие новости» - приводят к нарушению нормальных процессов в клетке, в ряде случаев к ее гибели, а также к заболеванию всего организма. Недаром свое название вирусы получили от латинского слова virus – яд. Вирусы являются возбудителями большого количества заболеваний. Например, у растений – мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов, скручивание листьев картофеля. Появление полосок на цветках некоторых сортов тюльпанов также обусловлено вирусом, а цветоводы продают эти тюльпаны, выдавая их за особый сорт. У животных вирусы вызывают ящур крупного рогатого скота, чуму у птиц, инфекционную анемию у лошадей и др. К наиболее известным вирусным заболеваниям человека относят грипп, оспу, корь, краснуху, свинку, полиомиелит, бешенство, СПИД и др.
Особой группой вирусов являются бактериофаги, или просто фаги, которые поражают бактериальные клетки. Некоторые из них используются человеком для борьбы с болезнетворными бактериями, например, с бактериями, вызывающими холеру, дизентерию, брюшной тиф.
Происхождение вирусов пока не ясно. Большинство ученых предполагают, что вирусы произошли от клеточных структур, вследствие утраты ими всего, без чего «можно обойтись» при паразитическом образе жизни, оставив только наследственный аппарат в виде нуклеиновой кислоты и защитную белковую оболочку. Таким образом, вирусы не могут рассматриваться как примитивные предшественники клеточных организмов.
Часто задают вопрос: «А являются ли вирусы живыми?» Если живой считать структуру, имеющую генетический материал (ДНК или РНК) и способную воспроизводить себя, то можно сказать, что вирусы живые. Если же живой считать структуру, имеющую клеточное строение, то ответ должен быть отрицательным. Также вирусы не способны воспроизводить себя вне клетки хозяина. Они находятся на самой границе между живым и неживым, что еще раз напоминает нам о существовании непрерывного спектра все возрастающей сложности, который начинается с простых молекул и заканчивается сложнейшими замкнутыми системами клеток.
Репродукция вирусов тесно переплетается с механизмами синтеза белка и нуклеиновых кислот клетки в зараженном организме. Поэтому создать лекарства, избирательно подавляющие вирус, но не наносящие вреда организму, — задача чрезвычайно трудная. Все же оказалось, что у наиболее крупных вирусов герпеса и оспы геномные ДНК кодируют большое число ферментов, отличающихся по свойствам от сходных клеточных ферментов, и это послужило основой для разработки противовирусных препаратов. Действительно, создано несколько препаратов, механизм действия которых основан на подавлении синтеза вирусных ДНК. Некоторые соединения, слишком токсичные для общего применения (внутривенно или через рот), годятся для местного использования, например при поражении глаз вирусом герпеса.
К самым действенным элементам естественной защиты организма относятся специфические антитела (специальные белки, вырабатываемые иммунной системой), которые взаимодействуют с соответствующим вирусом и тем самым эффективно препятствуют развитию болезни; однако они не могут нейтрализовать вирус, уже проникший в клетку. Примером может служить герпетическая инфекция: вирус герпеса сохраняется в клетках нервных узлов (ганглиев), где антитела не могут его достичь. Время от времени вирус активируется и вызывает рецидивы заболевания.
Главной задачей вирусологии была и остается борьба с вирусными инфекциями. Теперь вирусология располагает тремя основными способами предупреждения и лечения вирусных болезней — это вакцинация, применение интерферона и химиотерапия.
Это три кита, на которых держатся научно обоснованные и проверенные на практике методы защиты от вирусов, три надежных барьера, поставленных на пути разрушительного действия коварных невидимок.
Приложение 2
Компьютерный вирус
Компьютерный вирус – это программа, которая при запуске способна распространяться без участия человека.
Признаки заражения:
замедление работы компьютера
перезагрузка или зависание компьютера
неправильная работа ОС или прикладных программ
изменение длины файлов
появление новых файлов
уменьшение объема оперативной памяти
рассылка сообщений e-mail без ведома автора
Вредные действия вирусов
звуковые и зрительные эффекты
имитация сбоев ОС и аппаратуры
перезагрузка компьютера
разрушение файловой системы
уничтожение информации
шпионаж – передача секретных данных
массовые атаки на сайты Интернет
Что заражают вирусы
Для того, чтобы вирус смог выполнить какие-то действия, он должен оказаться в памяти в виде программного кода и получить управление.
Способы заражения
запустить зараженный файл;
загрузить компьютер с зараженной дискеты или диска;
при автозапуске CD(DVD)-диска или флэш-диска;
открыть зараженный документ с макросами (Word или Excel);
открыть сообщение e-mail с вирусом;
открыть Web-страницу с вирусом;
разрешить установить активное содержимое на Web-странице.
По масштабу вредных воздействий компьютерные вирусы делятся на:
* Безвредные – не влияют на работу ПК, лишь уменьшают объем свободной памяти на диске, в результате своего размножения
* Неопасные – влияние, которых ограничивается уменьшением памяти на диске, графическими, звуковыми и другими внешними эффектами;
* Опасные – приводят к сбоям и зависаниям при работе на ПК;
* Очень опасные – приводят к потери программ и данных (изменение, удаление), форматированию винчестера и тд.
Классические вирусы
По среде обитания компьютерные вирусы бывают:
Файловые – заражают файлы *.exe, *.sys, *.dll (редко – внедряются в тексты программ).
Загрузочные (бутовые, от англ. boot – загрузка) – заражают загрузочные сектора дисков и дискет, при загрузке сразу оказываются в памяти и получают управление.
Полиморфные – при каждом новом заражении немного меняют свой код.
Макровирусы – заражают документы с макросами (*.doc, *.xls, *.mdb).
Скриптовые вирусы – скрипт (программа на языке Visual Basic Script, JavaScript, BAT, PHP) заражает командные файлы (*.bat), другие скрипты и Web-страницы (*.htm, *.html).
Сетевые вирусы
распространяются через компьютерные сети, используют «дыры» – ошибки в защите Windows, Internet Explorer, Outlook и др.
Наиболее активны – более 90%!
!
Сетевые черви – проникают на компьютер через «дыры» в системе, могут копировать себя в папки, открытые для записи (сканирование – поиск уязвимых компьютеров в сети)
IRC-черви, IM-черви – распространяются через IRC-чаты и интернет-пейджеры (ICQ, AOL, Windows Messenger, MSN Messenger)
P2P-черви – распространяются через файлообменные сети P2P (peer-to-peer)
Троянские программы
позволяют получать управление удаленным компьютером, распространяются через омпьютерные сети, часто при установке других программ (зараженные инсталляторы)
Backdoor – программы удаленного администрирования
воровство паролей (доступ в Интернет, к почтовым ящикам, к платежным системам)
шпионы (введенный с клавиатуры текст, снимки экрана, список программ, характеристики компьютера, промышленный шпионаж)
DOS-атаки (англ. Denial Of Service – отказ в обслуживании) –массовые атаки на сайты по команде, сервер не справляется с нагрузкой
прокси-сервера – используются для массовой рассылки рекламы (спама)
загрузчики (англ. downloader) – после заражения скачивают на компьютер другие вредоносные программы
Антивирусы-сканеры
умеют находить и лечить известные им вирусы в памяти и на диске;
используют базы данных вирусов;
ежедневное обновление баз данных через Интернет.
Антивирусы-мониторы
постоянно находятся в памяти в активном состоянии
перехватывают действия, характерные для вирусов и блокируют их (форматирование диска, замена системных файлов);
блокируют атаки через Интернет;
проверяют запускаемые и загружаемые в память файлы (например, документы Word);
проверяют сообщения электронной почты;
проверяют Web-страницы;
проверяют сообщения ICQ
непрерывное наблюдение
блокируют вирус в момент заражения
могут бороться с неизвестными вирусами
замедление работы компьютера
в случае ошибки ОС может выйти из строя
Антивирусные программы
Коммерческие
AVP = Antiviral Toolkit Pro (www.avp.ru) – Е. Касперский
DrWeb (www.drweb.com) – И. Данилов
Norton Antivirus (www.symantec.com)
McAfee (www.mcafee.ru)
NOD32 (www.eset.com)
Есть бесплатные пробные версии!
!
Бесплатные
Security Essential (http://www.microsoft.com/security_essentials/)
Avast Home (www.avast.com)
Antivir Personal (free-av.com)
AVG Free (free.grisoft.com)
Антивирус Касперского
Файловый антивирус (проверка файлов в момент обращения к ним)
Почтовый антивирус (проверка входящих и выходящих сообщений)
Веб-антивирус (Интернет, проверка Web-страниц)
Проактивная защита (попытки обнаружить неизвестные вредоносные программы):
Анти-шпион (борьба с Интернет-мошенничеством)
Анти-хакер (обнаружение сетевых атак)
Анти-спам (фильтр входящей почты)
Профилактика
делать резервные копии важных данных на CD и DVD (раз в месяц? в неделю?)
использовать антивирус-монитор, особенно при работе в Интернете
при работе в Интернете включать брандмауэр (англ. firewall) – эта программа запрещает обмен по некоторым каналам связи, которые используют вирусы
проверять с помощью антивируса-доктора все новые программы и файлы, дискеты
не открывать сообщения e-mail с неизвестных адресов, особенно файлы-приложения
иметь загрузочный диск с антивирусом
Другие виды антивирусной защиты
брандмауэры (файрволы, сетевые экраны)
аппаратные антивирусы
защита от изменения загрузочного сектора
запрет на выполнение кода из области данных
аппаратный брандмауэр ZyWALL UTM
(ZyXEL и Лаборатории Касперского)
онлайновые (on-line) антивирусы
устанавливают на компьютер модуль ActiveX,
который проверяет файлы…
или файл пересылается на сайт разработчика антивирусов
Если компьютер заражен…
Отключить компьютер от сети.
Запустить антивирус. Если не помогает, то…
выключить компьютер и загрузить его с загрузочного диска (дискеты, CD, DVD). Запустить антивирус. Если не помогает, то…
удалить Windows и установить ее заново. Если не помогает, то…
отформатировать винчестер (format.com). Если сделать это не удается, то могла быть испорчена таблица разделов диска. Тогда …
создать заново таблицу разделов (fdisk.exe). Если не удается (винчестер не обнаружен), то…
можно нести компьютер в ремонт.