資源簡介 《數據備份與加密》教學設計一、教學內容分析本課選自本課選自信息技術教材第11課《數據備份與加密》，主要學習數據安全的重要性，了解密碼與密鑰的區別，明文、密鑰、密文之間的關系，掌握愷撒加密算法與換位加密算法并嘗試體驗用計算機程序實現等。對愷撒加密與解密還涉及程序的實現，教材采用Python語言實現加密算法。二、學習對象分析本課的授課對象為八年級的學生，他們思維活躍，好奇心強，具備了一定的邏輯思維能力，對數據安全有一定的生活經驗和感性體驗，但是對加密算法了解較少，也未曾用程序實現加密算法，對利用計算機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地指導啟發。在此之前，學生已經學習過算法、程序設計基礎等內容，有助于他們更好的掌握理解加密算法。教學目標掌握常用的數據備份方法，認識數據備份的重要性；掌握云備份技術，認識到云存儲的優劣；掌握愷撒加密算法與換位加密算法并嘗試用Python編寫程序實現；自主探究、合作學習，學會分析問題并改進算法；教學重點： 理解并掌握兩種加密算法（愷撒加密算法與換位加密算法）教學難點： 正確分析問題并改進加密算法。四、方法策略本課以“數據加密”為主，以“提升學生發現問題、分析問題、解決問題的能力”為輔，通過學生學習并實踐體驗愷撒加密算法與換位加密算法兩種加密算法，探究利用計算機編程解決問題的一般過程。課堂聯系生活實際，利用任務驅動法，層層遞進，并通過程序實現，體驗利用計算機解決問題的優勢。五、教學流程（一）聯系生活，導入新知教學內容與活動 設計意圖提問：在生活中是如何保護自己的資料數據？ 學生回答，根據回答總結歸類，引出數據備份的概念。 思考：如何提升數據的安全性？ 由數據備份過渡到數據加密。 概念：通過加密算法和加密密鑰將明文轉變為密文，保護數據在傳輸過程中不被非法竊取。 從生活實際出發進行導入， 認識到信息系統應用過程存在的風險，熟悉數據備份的常用方法，養成規范的操作習慣，樹立信息安全意識。 點明本課主題，數據加密與備份。（二）探秘原理，案例分析教學內容與活動 設計意圖視頻觀看 觀看TFBOYS的解密故事，思考“L ORYH BRX”這段字母的含義，初步探索凱撒密碼。 數據加密——凱撒密碼 思考：密碼是如何加密成密文的？ 學生回答，教師總結加密過程。 完善“L LOVE YOU”加密為“L ORYH BRX”的算法流程圖。 觀看視頻，以學生喜聞樂見的形式引出凱撒密碼，減少學生學習的心理壓力。 引導學生思考數據加密的過程，提升自主探究與分析問題的能力。 設計算法流程圖。（三）程序設計，難點突破教學內容與活動 設計意圖根據算法，編寫加密程序。 問題一：如何逐一獲取對應的字符？ 問題二：如何將對應的字符加密成目標字符 例如“I”轉成“L”。 對照ASCⅡ表，chr()、ord()函數 問題三：如何保證其他字符不被轉換？ 問題四：如何保證所有大寫字母都正確轉換？ 使用Python語言實現算法，通過四個問題，分解編程難度。 通過解決實際問題，體驗程序設計的基本流程。（四）算法優化，總結提升教學內容與活動 設計意圖凱撒密碼改進版 優化算法，改進程序。 小結 教師小結加密過程，加密算法（替代密碼法、換位密碼法） 破譯解密 對照文章，破譯“08322756，77188718”這串數字的含義。 學生破譯，并公布密碼（和而不同，各美其美） 感受算法的效率，掌握算法優化過程，掌握程序調試與運行的方法。 課堂升華，為下節課做鋪墊。(共20張PPT)數據備份與加密數據備份將數據備份到硬盤的其他分區將數據備份到外部存儲空間將數據備份到云空間降低數據的損失云存儲技術穩定可靠保證數據安全減小數據丟失的概率數據備份云存儲的數據安全是如何保證的？它真的安全嗎？有什么方法能提高數據的安全性？通過加密算法和加密密鑰將明文轉變為密文，保護數據在傳輸過程中不被非法竊取。加密探索討論探索討論看完這段視頻，同學們知道這段字母表示什么意思嗎？數據加密——愷撒密碼密碼是如何加密成密文的？該密碼加密過程是怎么樣的？密碼：I LOVE YOU密文：L ORYH BRX數據加密加密加密密鑰明文密文加密過程數據加密——愷撒密碼流程圖密碼是如何加密成密文的？密碼：I LOVE YOU密文：L ORYH BRX數據加密加密加密密鑰明文密文加密過程難點突破問題一：如何逐一獲取對應的字符？代碼實現區域難點突破問題一：如何逐一獲取對應的字符？代碼實現區域s=’I IOVE YOU’t=’’for c in s:難點突破問題二：如何將對應的字符加密成目標字符，例如“I”轉成“L”。——將數字轉換成對應的字符——將字符轉換成對應的數字難點突破代碼實現區域問題二：如何將對應的字符加密成目標字符，例如“I”轉成“L”。——將數字轉換成對應的字符——將字符轉換成對應的數字難點突破代碼實現區域問題二：如何將對應的字符加密成目標字符，例如“I”轉成“L”。——將數字轉換成對應的字符——將字符轉換成對應的數字i=chr(ord(i)+3)難點突破問題三：如何保證所有大寫字母都正確轉換？且其他字符不被轉換？代碼實現區域難點突破代碼實現區域if i>='A' and i<='W':i=chr(ord(i)+3) elif i>='X' and i<='Z':i=chr(ord(i)-23)問題三：如何保證所有大寫字母都正確轉換？且其他字符不被轉換？難點突破問題四：如何保證所有大寫字母都正確轉換？代碼實現區域思考：如何改進成書中的替代加密法數據加密——愷撒密碼（改進版）明文XYZABECDF……明文GHIABECDF……密鑰為3的凱撒密碼lst=’HELLO’ #明文lst_new=’’ #密文for i in lst:if _______________________________:_____________________________________________print(lst_new)i>=’A’ and i<=’Z’:lst_new+=chr((ord(letter)+3-65)%26+65)拓展數據加密加密算法替代密碼法：將明文中的每個位置的字符用其他字符替代。換位密碼法：將明文中的字符位置通過一定的規則重新排列。加密加密密鑰明文密文加密過程自定義秘鑰規則，利用Python語言編寫一個加密程序，將輸入的明文轉換密文。隨堂練習破譯解密禮之用先貴和為有子曰王之道小美斯為大由：，。。所有之，不行。知和而以不和。禮節之，亦不。也可行與君離別意同人游是宦。橫，看成嶺，峰側成遠近高低各不而下同。求索。上屈原漫漫：路其修遠兮，吾：軾將蘇：王勃0100020304050607080911101213141516171819212022232425262728293130323334353637383941404243444546474849515052535455565758596160626364656667686971707273747576777879818082838485868788899190929394959697989908322756，77188718這串數字表示什么意思？動腦想一想和而不同，各美其美 展開更多...... 收起↑ 資源列表 【教案】數據備份與加密.docx 【課件】數據備份與加密（新）.pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫
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