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简单加密解密算法
简单加密解密算法
年级 五年级 章节 第四单元活动三
课时安排 1课时
执教教师 学校
一、教学内容分析
本节课是五年级上册单元主题四“信息安全小卫士”的第3课时。教学内容是了解信息加密和解密的基本过程、理解简单加密算法的基本原理、体验通过编程实现加密的过程。本节课介绍了简单的加密算法，并以位移法为例分析其基本原理，通过编程实现加密，引导学生由浅入深地了解数据传递中的信息安全及保护技术。
二、教学对象分析
经过前两个课时学习，学生具备一定的信息安全意识。本节课的学习让学生认识到制定规则、掌握规则的重要性，意识到自主可控技术是有效保护数据安全的“防护罩”。五年级的学生对莫尔斯电码有一定的了解，且充满兴趣，为本课的学习奠定基础。
三、教学目标
1. 了解信息加密和解密的基本过程。2. 理解简单加密算法的基本原理。3. 体验通过编程实现加密的过程。
四、教学重点与难点
教学重点：了解加密和解密的基本过程，理解简单加密算法的基本原理。教学难点：通过编程实现加密的过程。
五、教学环境（软、硬件）
能提供上网环境的机房、课件、scratch软件
六、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 视频播放：《八戒传情书》提出问题：我们生活在信息时代，每天都有大量的信息通过互联网进行传递。这些信息不仅有新闻、娱乐、社交等信息，还有涉及个人隐私、账号密码、商业秘密甚至国家机密的信息。这些信息如果被泄露或被非法获取，就会给信息安全带来很大风险。那么，我们应该如何对信息进行加密，防止信息泄漏？ 学生观看视频，思考如何对信息进行加密，防止信息泄漏？ 通过动画视频吸引学生的注意力，展示了信息传输过程中容易被泄密的问题，引发学生思考如何防止信息泄露？
学习新知一、信息的加密和解密 1.实践探究：莫尔斯密码就是一种加密方法。请同学们根据《莫尔斯电码表》找出这串电码表达的意思。 2.学习新知：在以上的信息中，是（密文）OK 是（明文）莫尔斯密码表是（密钥）明文加工成密文的过程叫（加密）密文还原成明文的过程叫（解密）3.信息链接了解中国古代的加密传递方式——姜子牙 阴符 学生解密莫尔斯密码，探究其含义。学生在老师引导下学习加密解密的过程。观看视频，学习古代信息加密传递方式。 通过解密莫尔斯密码，让学生积极投入到课堂中来，初步体验解密的过程。按照学生的认知发展规律，让学生在实践探究中感悟新知，了解信息加密和解密的过程。通过视频学习，了解古代的加密传递方式。
学习新知二、简单的加密算法 1.学习新知：加密算法有替换法、位移法等。◆替换法替换法加密是用一个字符替换另一个字符的加密方法。刚讲到的莫尔斯电码就是用一些符号来替代英文字母和数字，是替换加密算法。◆位移法对于明文中的字母，按照英文字母表的顺序向后（或向前）偏移一个固定位数，得到一个对应的字母，并用来替换明文字母，形成密文。这是位移加密算法的典型应用。思考：这个加密方法的密钥是：按照字母表顺序向后偏移3位。练习：向右移动 3 位向左移动 3 位2.探究实践：请开展小组合作，设计一种对信息进行加密的方案，并验证其效果。 学生学习替换法、位移法等加密算法的基本原理。根据案例，思考此加密方法的密钥。学生利用位移法完成练习。学生分小组探究，设计一种对信息进行加密的方案，并验证其效果。 在知识新授中，掌握加密算法的基本原理。通过案例，让学生总结密钥，认识位移法的基本规则。通过练习，巩固学习位移法。通过实践探究设计一种对信息进行加密的方案，进一步巩固加密算法知识，让学生认识到制定规则、掌握规则的重要性，意识到自主可控技术是有效保护数据安全的“防护罩”。
学习新知三、编程实现加密 探究实践：使用计算机能提高信息加密的效率。例如，编写程序实现 3 位数字的向右移动 4 位加密。例如“123”加密后为“567”。梳理流程图分析程序，请找出密钥（实现 3 位数字的向右移动 4 位）的关键程序。尝试修改程序参数，实现输入 6 位数字，向右移动 5 位的加密功能，并验证其正确性。 学生梳理流程图，分析程序，找出密钥的关键程序，尝试修改参数，并验证其正确性。 采用流程图描述加密算法，帮助学生建立功能和模型之间的联系，在此基础上，通过编写程序，实现加密算法的执行，体会程序的高效。学生在分析程序找到密钥的关键程序中，逐步培养了计算思维。
课堂总结 分享表达：同学们，这节课我们学习了简单的加密解密算法，你们学会了什么呢？加密算法的关键要素：明文、密钥、密文、加密、解密。简单的加密算法有：替换法和位移法。 学生回顾所学知识，进行知识总结，同学间互相补充。 通过学生的回答评价学生是否了解信息加密和解密的基本过程、理解简单加密算法的基本原理，进一步巩固知识。
拓展延申 中国很早以前就有加密传送信息的方法。姜子牙的阴符是我国史料中关于信息加密的最早记载。阴符是指用不同长度的小竹竿来代表不同的意义。
七、板书设计
八、教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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