資源簡介

(共26張PPT)
義務教育信息科技（2024）五年級　　　　　　　　　　
第1課時
第三單元　用算法解決問題
五年級上冊
第9課　互傳密信有訣竅
單元導入
在上一單元的學習中，通過生活實例，認識了算法的三種基本控制結構及其描述的基本方法。在本單元的學習中，進一步結合典型問題，運用算法的基本控制結構來解決實際問題。
單元導入
用算法解決問題需要提取問題的關鍵因素，確定解決問題的相關因素，忽略非必要因素，清晰地認識問題、準確地描述問題。可以結合數學學習中的問題分解方法，通過分析問題的已知信息、求解目標、條件關系來解決問題。
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初步了解移位密碼的基本規則，看懂用流程圖描述的移位加密算法，知道明文與密文的關系。
了解加密算法在保護信息安全方面的意義，增強信息安全意識。
學習目標
第9課　互傳密信有訣竅
這一課通過簡單且廣為人知的凱撒密碼，初步了解移位加密算法。
CONTENTS
第9課　學習目標
學習目標
單擊此處添加文本
單擊此處添加文本
02
第9課　課堂導入
我們在影視劇中經常會看到用密文傳送信息的情節，讓人感覺很神秘。
實際上，這些信息加密都用了加密算法。加密算法在日常生活中也很常見，如手機或計算機的開機密碼、銀行卡密碼等。
　　我們一起來體驗加密傳送信息吧！
應用情境
一 認識簡單的移位密碼
三 信息加密與信息安全
二 與同學互傳中文密信
學習活動
第9課　學習活動
凱撒密碼采用的是一種簡單的移位加密算法，是歷史上真實存在的一個經典加密方法。
在羅馬共和時期的戰爭中，軍事指揮官為了預防情報所表達的信息在傳遞過程中被敵軍截獲，往往會依據指定的規則對情報進行加密，只有知道規則的人才能解密。
到了現代，凱撒密碼已經無法完全保證人們的信息安全，很少被直接使用，但常常作為一個部分被用于其他的加密方法之中。
第9課　學習活動
凱撒密碼
一、認識簡單的移位密碼
凱撒密碼的加密規則是把明文中的每個字母按照一定的規則移動，從而生成密文。
第9課　學習活動
加密移位規則
一、認識簡單的移位密碼
明文中的所有字母在字母表中向右移動三位后被替換成密文。這時，字母A替換成D，B替換成E，依此類推。如果移動后的字母超過了字母表最后的字母Z，則需要回到字母表的開頭，繼續移動。
第9課　學習活動
移動3位加密
一、認識簡單的移位密碼
在26個字母表中，下面是移動三位明文與密文的對應關系。
第9課　學習活動
一、認識簡單的移位密碼
移動3位加密
解密是加密的反向操作。
例如，將加密時的向右移動三位改為向左移動三位，就可以解密。如果移動后的字母超過了字母表最前面的字母A，則需要回到字母表的最后，繼續向左移動。下面是移動三位密文與明文的對應關系。
第9課　學習活動
解密操作
一、認識簡單的移位密碼
第1步：輸入要傳送的明文。
第2步：查看第一個字母，將字母向右移動三位并輸出對應的字母。
第3步：重復第2步操作，分別判斷并輸出第二個字母、第三個字母、第四個字母……直到處理完成原文中的所有字母。
以上構成了一個循環結構。
第9課　學習活動
移位密碼的算法描述
一、認識簡單的移位密碼
兩位同學一組：按照凱撒密碼的移位規則，嘗試對由英文字母組成的信息進行加密與解密游戲。
例如，一位同學出示密文“jrrg pruqlqj”，另一位同學嘗試解密，并說出答案“good morning”。
提示：如果出現標點、空格等時，保持不變。
第9課　學習活動
互猜密文游戲
一、認識簡單的移位密碼
二、與同學互傳中文密信
兩個同學一組，利用移位加密的規則，給對方寫一封簡單的中文密信，然后解密并相互驗證。
第9課　學習活動
活動要求
第1步：依據自己所寫密信的字數，確定一個多行多列的方格，把明文依次放入方格中。
這里設定的行數、列數成為密鑰的第一部分。
第9課　學習活動
二、與同學互傳中文密信
活動過程
第2步：選定要移位的列和移位的方式，如奇數列、下移3行。
第3步：把奇數列的文字依次下移3行，找到對應的方格填入，下移超過最后一行的文字，回到第一行繼續下移替換，構成密文。
第2步中選定的列和移位的行數，是密鑰的第二部分。
第9課　學習活動
二、與同學互傳中文密信
活動過程
第4步：兩位同學互傳加密后的密信，并嘗試解密。
解密時，按照加密的規則反向操作，依據加密的規則（密鑰的兩個部分），將加密時的向下移動改為向上移動，就可以解密。
要給對方一些提示。如把文字與方格一起給對方，適當提示移位的行或列、移動的行數等。
第9課　學習活動
二、與同學互傳中文密信
活動過程
三、信息加密與信息安全
在信息傳輸過程中，為確保信息安全，發送方往往需要把原文信息進行加密后再傳輸，接收方收到信息后通過解密，獲得原文信息。
第9課　學習活動
加密傳輸信息
信息加密時，如果加密規則過于簡單，很容易被破解。所以加密算法需要盡可能多的位數和復雜度。
1．為信息加密時，在字母表中改變移動的位數，如果不是移動三位，而是移動五位、七位等，是不是更安全？
2．如果不知道移動的位數，如何破解移位密碼？
3．加密時，把英文字母替換成指定中文段落中的文字，或者把中文替換成字母表中指定的字母，是不是更安全？
第9課　學習活動
討論交流
三、信息加密與信息安全
學習了移位加密算法后，有同學說，以后給自己或家長設置密碼時，也要運用所學的算法規則。先想一個自己很容易記住的密碼，然后利用移位、替換等方式，變成不容易被別人猜到的密碼。
你認為這個做法好嗎？與小組同學交流看法。
第9課　學習活動
算法應用思考
三、信息加密與信息安全
1．凱撒密碼的基本算法思想就是移動字母位置并替換。
2．通過了解移位加密算法，知道明文和密文的關系。
3．加密算法在保護信息安全方面起著重要作用，保護著我們的信息安全。
4．我們設置密碼時，可以適當運用加密算法來加密。
第9課　課堂總結
1．嘗試用所學加密算法，設計一個自己的密碼本，并用這個密碼本的加密方式，加密一則信息并傳送給同學或家長，看看他們能否順利解讀出來。
2．嘗試通過網絡搜索，查詢還有哪些常用的加密算法以及這些算法的關鍵因素。
第9課　拓展與提升
下課啦！

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