資源簡介

《數(shù)據(jù)解密》教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本課選自本課選自信息技術(shù)教材八年級上冊第12課《數(shù)據(jù)解密》，本教學(xué)內(nèi)容涉及知識是學(xué)生對數(shù)據(jù)的分析，理解數(shù)據(jù)解密的過程，及掌握數(shù)據(jù)解密的簡單算法這個技能，本教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)是讓學(xué)生理解互聯(lián)網(wǎng)與物理網(wǎng)的發(fā)展給生活、學(xué)習(xí)帶來新的模式，但同時也帶來了各種各樣的安全問題，一不小心就會造成重要數(shù)據(jù)的丟失，因此我們要時刻增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全意識，時刻做好網(wǎng)絡(luò)安全防范。本課內(nèi)容是第11課《數(shù)據(jù)備份與加密》的后續(xù)，對加密文件如何進(jìn)行解密，是第13課《網(wǎng)絡(luò)安全防范》的提前布控和提前防范，讓學(xué)生適應(yīng)互聯(lián)風(fēng)環(huán)境的發(fā)展，提升對“沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全”的意識。增強(qiáng)學(xué)生自覺維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全與秩序的意識和責(zé)任感，全面提升數(shù)據(jù)安全意識。
二、學(xué)習(xí)對象分析
本課的授課對象為八年級的學(xué)生，他們思維活躍，好奇心強(qiáng)，具備了一定的邏輯思維能力，對數(shù)據(jù)安全有一定的生活經(jīng)驗(yàn)和感性體驗(yàn)，但是對加密算法了解較少，也未曾用程序?qū)崿F(xiàn)加密算法，對利用計算機(jī)編程解決問題鮮有嘗試，需要教師在課堂中給予鼓勵并適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)啟發(fā)。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過算法、程序設(shè)計基礎(chǔ)等內(nèi)容，有助于他們更好的掌握理解加密算法。本課的內(nèi)容是針對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，在學(xué)習(xí)上學(xué)生可能有會遇到加密、解密的原理理解的難題，解密一般過程的疑惑以及數(shù)據(jù)解密算法的困惑。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過對數(shù)據(jù)解密的分析，理解數(shù)據(jù)解密的一般過程，掌握數(shù)據(jù)解密的簡單算法。
2.了解我國商用密碼的發(fā)展歷史，認(rèn)識自主可控技術(shù)發(fā)展的必要性。
教學(xué)重點(diǎn)： 理解數(shù)據(jù)解密的過程。
教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)據(jù)解密的算法。
四、方法策略
本課以“數(shù)據(jù)解密”為主，以“提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力”為輔，學(xué)生通過學(xué)習(xí)并實(shí)踐體驗(yàn)解密算法，探究利用計算機(jī)編程解決問題的一般過程。課堂聯(lián)系生活實(shí)際，利用任務(wù)驅(qū)動法，層層遞進(jìn)，并通過程序?qū)崿F(xiàn)，體驗(yàn)利用計算機(jī)解決問題的優(yōu)勢。
五、教學(xué)流程
（一）復(fù)學(xué)舊知，導(dǎo)入新知
教學(xué)內(nèi)容與活動 設(shè)計意圖
提問：回憶上節(jié)課TFBOYS的解密故事，說說“L ORYH BRX”這段字母的含義，當(dāng)時是如何加密的？ 學(xué)生回答，“L ORYH BRX”解密為“L LOVE YOU” 思考：解密算法如何實(shí)現(xiàn)？ 由數(shù)據(jù)加密過渡到數(shù)據(jù)解密。 概念：解密是加密的逆過程。 從上節(jié)課的實(shí)踐案例進(jìn)行導(dǎo)入， 認(rèn)引導(dǎo)學(xué)生思考從數(shù)據(jù)加密的過程到數(shù)據(jù)的解密過程，提升自主探究與分析問題的能力。 點(diǎn)明本課主題，數(shù)據(jù)解密。
（二）探秘數(shù)據(jù)解密過程
教學(xué)內(nèi)容與活動 設(shè)計意圖
1.了解解密過程 2.密鑰的重要性 密鑰管理是信息安全的基礎(chǔ)，管理和保護(hù)好密鑰，關(guān)系到個人隱私保護(hù)、企業(yè)商業(yè)秘密甚至國家安全。 思考與交流：在日常生活中，哪些數(shù)據(jù)需要通過加密解密來保障其安全，分享一下你的設(shè)計的秘鑰。 觀看視頻，以學(xué)生喜聞樂見的形式引出凱撒密碼，減少學(xué)生學(xué)習(xí)的心理壓力。 了解秘鑰的重要性 通過交流生活中的密碼理解保護(hù)秘鑰的重要性
（三）程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)解密算法
教學(xué)內(nèi)容與活動 設(shè)計意圖
用自然語言描述算法 任務(wù)一：根據(jù)算法，編寫解密程序。 問題一：如何逐一獲取對應(yīng)的字符？ 問題二：如何將對應(yīng)的字符加密成目標(biāo)字符 例如“L”轉(zhuǎn)成“I”。 對照ASCⅡ表，chr()、ord()函數(shù) 問題三：如何保證其他字符不被轉(zhuǎn)換？ 問題四：如何保證所有大寫字母都正確轉(zhuǎn)換？ mingwen = "" miwen = input() for i in miwen: if 'a' <= i <= 'c' or 'A' <= i <= 'C': mingwen += chr(ord(i)+23) elif 'd' <= i <= 'z' or 'D' <= i <= 'Z': mingwen += chr(ord(i)-3) else: mingwen += i print(mingwen) 任務(wù)二：定制新的秘鑰規(guī)則，修改程序，并進(jìn)行測試。并在任務(wù)單上寫出密文，秘鑰，明文的內(nèi)容 通過描述算法理清程序思路 使用Python語言實(shí)現(xiàn)算法，通過四個問題，分解編程難度。 通過解決實(shí)際問題，體驗(yàn)程序設(shè)計的基本流程。 知識拓展提升， 練習(xí)更改秘鑰， 掌握程序調(diào)試與運(yùn)行的方法。
（四）拓展提升，商業(yè)密碼的發(fā)展
教學(xué)內(nèi)容與活動 設(shè)計意圖
了解商業(yè)密碼的發(fā)展 2019年《中華人民共和國密碼法》頒布，商業(yè)密碼進(jìn)入有法可依的新時期。 搜索國產(chǎn)商業(yè)密碼算法，完成下表 開拓學(xué)生思維， 了解商業(yè)密碼(共12張PPT)
/第12課 數(shù)據(jù)解密
八上信息技術(shù)
課程目標(biāo)
一、數(shù)據(jù)解密的過程
二、數(shù)據(jù)解密的算法
三、我國商用密碼的發(fā)展
探索討論
復(fù)習(xí)導(dǎo)入
1.回憶上節(jié)課TFBOYS的解密故事，說說“L ORYH BRX”這段字母的含義，當(dāng)時是如何加密的？
圖像識別是什么
密碼是如何加密成密文的？
密碼：I LOVE YOU
密文：L ORYH BRX
數(shù)據(jù)加密
加密
加密密鑰
明文
密文
加密過程
日積月累
在數(shù)據(jù)解密過程中，秘鑰起著關(guān)鍵的作用，如果其他人獲得用于解密的秘鑰，密文的機(jī)密性將無法得到保證。密鑰管理是信息安全的基礎(chǔ)，管理和保護(hù)好密鑰，關(guān)系到個人隱私保護(hù)、企業(yè)商業(yè)秘密甚至國家安全。
思考：在日常生活中，你的哪些數(shù)據(jù)需要通過加密解密來保障其安全，能否分享一下你設(shè)計的秘鑰。
數(shù)據(jù)解密算法
密文：L ORYH BRX
明文：I LOVE YOU
數(shù)據(jù)解密
加密
解密密鑰
密文
明文
解密過程
解密算法描述
初始：初始化明文變量mingwen。
輸入：密文 miwen。
處理：若密文中的字母介于“a~c”或“A~C”之間，該字母想后移動23位；若密文中的字母介于“d~z”或“D~Z”之間，該字母向前移3位。
輸出：明文mingwen
任務(wù)一 程序?qū)崿F(xiàn)
mingwen = ""
miwen = input()
for i in miwen:
if 'a' <= i <= 'c' or 'A' <= i <= 'C':
mingwen += chr(ord(i)+23)
elif 'd' <= i <= 'z' or 'D' <= i <= 'Z':
mingwen += chr(ord(i)-3)
else:
mingwen += i
print(mingwen)
密文：L ORYH BRX
明文：I LOVE YOU
數(shù)據(jù)解密測試
親身體驗(yàn)
任務(wù)二：定制新的秘鑰規(guī)則，修改程序，并進(jìn)行測試。
并在任務(wù)單上寫出密文，秘鑰，明文的內(nèi)容
密文 秘鑰 明文
我國商業(yè)密碼的發(fā)展
2019年《中華人民共和國密碼法》頒布，商業(yè)密碼進(jìn)入有法可依的新時期。
任務(wù)三：搜索國產(chǎn)商業(yè)密碼算法，完成下表
序號 密碼算法全稱 簡稱 功能及應(yīng)用
1 SM4分組密碼算法 SM4 一種對稱加密分組密碼算法，用于加密大數(shù)據(jù)量。它的秘鑰長度為128位，分組長度為128位，具有高效性和安全性。
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插入標(biāo)題

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