資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
八年級信息技術義務教育版教學設計
課題 安全防范講策略 單元 第六單元 學科 信息技術 年級 八年級
學習目標 1.闡述物聯網三層結構安全策略，如感知層傳感器安全措施、網絡層隔離與加密、應用層數據與算法安全策略。2.說明數據安全法相關條款對物聯網數據管理的要求，如數據出境規定。3.分析物聯網應用場景安全問題，提出防范策略，如智能終端軟件權限管理、小區門禁系統安全。
重點 1.物聯網三層結構核心安全策略及作用機制。2.數據安全法關鍵條款在物聯網中的應用。3.解決物聯網應用場景安全問題的能力培養。
難點 1.網絡層安全策略技術原理理解。2.數據安全法與物聯網數據管理實踐結合。3.綜合運用安全策略平衡多因素解決復雜問題。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 1.回顧上節課提到的物聯網安全事件（如冰箱攻擊微波爐的奇特場景假設），提問學生是否知道如何防范此類安全問題，引發學生對物聯網安全防范措施思考。2.引出本節課的主題——物聯網安全防范策略，強調針對物聯網不同層的安全風險需要采取相應的防范措施，激發學生的學習興趣，讓學生明確本節課將深入學習如何保護物聯網系統的安全。 傾聽老師講解 激發學生的學習興趣，讓從問題中進行思考，從而引出本節課的學習內容
講授新課 一、感知層安全策略1.以車輛道閘系統為例進行講解展示車輛道閘系統的工作場景圖片或視頻，介紹其基本工作原理（如通過識別車牌或其他方式控制道閘升降）。提出問題：如果使用車牌圖片進行測試，道閘可能會出現什么情況？展示道閘可能打開或不打開的測試結果，引導學生思考其中存在的安全風險。講解感知層安全策略中的傳感器防欺騙措施，如采用更先進的圖像識別算法、增加傳感器驗證機制等，提高傳感器識別的準確性和安全性。2.介紹感知層其他安全策略展示物理安全措施的圖片（如傳感器的防護外殼、安裝位置的選擇等），解釋物理安全對于保護傳感器免受物理破壞或干擾的重要性，如防止傳感器被人為損壞或遭受惡劣環境影響。簡單介紹多傳感器融合技術，通過示意圖展示多個傳感器協同工作如何提高數據的準確性和可靠性，以及在故障檢測和容錯方面的優勢，如在環境監測中，結合溫度、濕度、空氣質量等多個傳感器的數據進行綜合分析，避免單一傳感器故障導致的錯誤判斷。強調加強傳感器認證的必要性，如通過密碼認證、數字證書等方式確保只有合法的傳感器才能接入物聯網系統，防止非法傳感器接入竊取數據或發送虛假信息。二、網絡層安全策略1.網絡隔離策略利用網絡拓撲圖或簡單的動畫演示網絡隔離的概念，展示如何通過物理設備（如防火墻、隔離網關）或邏輯設置（如VLAN劃分）將不同的網絡區域隔離開來，防止安全威脅在網絡之間傳播。舉例說明網絡隔離在企業網絡、工業物聯網等場景中的應用，如企業將辦公網絡與生產網絡隔離，防止外部網絡攻擊影響生產系統的正常運行；工業物聯網中，將不同車間或設備組的網絡進行隔離，保障工業控制系統的安全。2.數據傳輸加密策略以信息傳遞過程為例，解釋數據傳輸加密的原理，即發送方使用加密算法將原始數據轉換為密文，接收方使用相應的解密算法將密文還原為原始數據，確保數據在網絡傳輸過程中的保密性和完整性。介紹常見的加密算法（如對稱加密算法和非對稱加密算法）及其適用場景，通過簡單的加密和解密操作演示（如使用在線加密工具或簡單的編程示例），讓學生直觀感受加密技術的作用，如對稱加密算法在對大量數據進行快速加密時的優勢，非對稱加密算法在密鑰管理和數字簽名方面的應用。三、應用層安全策略1.強化數據安全數據監管方面強調物聯網中存儲數據多樣性和重要性，展示個人身份信息、金融數據、健康數據等各類數據的示例圖片或表格，讓學生了解物聯網涉及數據范圍廣泛且敏感。講解《中華人民共和國數據安全法》的重要性，詳細解讀其中與物聯網數據監管相關的條款，如數據處理者的職責、重要數據的保護措施、數據出境管理規定等，通過實際案例分析（如某企業因數據出境不合規受到處罰），讓學生明白違反法律規定的后果，增強學生的法律意識。數據存儲備份方面以企業數據丟失導致業務中斷的案例引入，強調數據備份的重要性。展示數據備份的不同方式（如本地備份、異地備份、云端備份）的示意圖，解釋定期備份和異地備份在應對硬件故障、自然災害、惡意攻擊等意外情況時的作用，如本地備份可快速恢復近期數據，異地備份可防止本地災難導致的數據丟失。數據訪問控制方面通過權限管理系統的界面截圖或模擬演示，展示如何根據用戶角色和權限設置不同的數據訪問級別，如管理員、普通用戶、訪客等不同角色對數據的讀寫權限不同，確保數據只能被授權人員訪問。組織學生進行小組討論，分析在實際物聯網應用中（如智能家居系統、醫療物聯網系統），如何合理設計數據訪問策略，既能保證系統正常運行，又能保障數據安全，每個小組推選一名代表發言，分享小組討論結果，教師進行總結和補充。2.改進優化算法展示算法漏洞被黑客利用導致安全事故的案例（如某些軟件因加密算法漏洞被破解，用戶數據泄露），強調改進優化算法對保障物聯網安全的重要性。簡單介紹算法安全審計和評估的過程，如通過專業工具檢測算法中的潛在漏洞、模擬攻擊測試算法的安全性等，讓學生了解如何發現算法中的安全問題。鼓勵學生思考在物聯網應用中，如何及時獲取算法更新信息并進行固件更新，如設置自動更新提醒、定期檢查設備固件版本等，培養學生的主動安全防范意識。3.提升使用安全提升安全意識方面展示網絡安全宣傳周的活動圖片或宣傳資料，強調用戶安全意識在物聯網安全中的關鍵作用。組織學生討論在日常生活中使用物聯網設備（如智能手機、智能家電）時，如何提高安全意識，如不隨意連接未知Wi-Fi網絡、不輕易點擊可疑鏈接、定期清理設備緩存等，分享個人的經驗和教訓，培養學生良好的安全使用習慣。采用強密碼策略方面講解強密碼的設置原則（如長度足夠、包含多種字符類型、避免使用常見密碼），通過密碼強度檢測工具演示不同密碼的強度等級，讓學生了解如何設置強密碼。介紹多因素認證的方式（如密碼 + 短信驗證碼、密碼 + 指紋識別等）及其優勢，鼓勵學生在重要的物聯網應用（如網上銀行、智能家居控制平臺）中啟用多因素認證，提高賬戶安全性。 通過學習，了解感知層策略等相關知識內容 通過幾個學習活動讓學習開始掌握本節課的重點及難點
課堂練習 1.小組討論應用軟件權限管理安全策略討論提出問題，角色扮演分組討論，代表發言分享結果，總結點評。小區門禁系統安全分析展示門禁系統，提出問題分組討論，匯報結果匯總分析。2.思考問題布置課后思考物聯網其他領域創新安全策略及全社會提高安全意識方法，為拓展提升做準備。 提出相關問題，讓學生之間進行相互討論 進一步導引學生思考在實踐過程中遇到的相關問題知識
課堂小結 回顧物聯網三層結構安全策略與數據安全法規定，強調綜合運用與依法保障。提問學習收獲，引導總結反思，鼓勵應用知識。 引導學生總結自己本節課的學習收獲 對本節課的學習進行總結
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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