资源简介

3.4 加密与解密（第二课时）教学设计
【内容要求】
本节课教学内容是教科版高中信息技术必修一第 3 单元《认识数据》的第 4 节《加密与解
密》的第 2 课时。本节课是网络录播课程，主要内容为介绍加密的历史、恺撒密码的加密解密
原理及实现方法。要求学生理解数据加密解密的概念和原理，会用 Python 实现简单的加密算
法，加强对数据进行保护的意识。本节课通过“分析问题——抽象特征——算法设计——调试
运行”的方式，开展项目活动——揭秘“隐身术”。
【学情分析】
高一学生已具备一定的独立思考和分析解决问题的能力。学生感受过生活中的加密技术，
但没有系统学习加密解密的原理和实现方法。所以教师通过探究活动、流程图、图示分析，帮
助学生理解恺撒密码的加密解密原理。因为本节课是线上课程，学生可使用网络资源，自主探
究学习活动。
【教学目标】
1、通过介绍经典的加密与解密的方法，了解数据加密的历史，感受加密技术的发展历程。
（信息意识）
2、通过分析恺撒密码的加密解密过程，理解数据加密和解密的概念和原理，并运用程序
来实现恺撒密码的加密及解密过程。（计算思维）
【教学重点及难点】
教学重点：了解数据加密的历史；理解数据加密和解密的概念及原理。
教学难点：理解恺撒密码加密和解密的原理；会用 Python 实现简单的加密算法。
【教学策略】
教法：任务驱动法，讲授法、演示法
学法：自主探究法
【教学环节】
环节 教学活动 学生活动 设计意图
【回顾】上节课内容
【确定目标】
温故知新 温故而知新，了解本节
1、理解数据加密和解密的概念及原理。 认真听讲。
（1 分钟） 课教学目标。
2、了解数据加密的历史。
3、会用 Python 实现简单的加密算法。
【了解历史】
中国古代 观看视频。 通过观看视频和倾听
1、阴符——了解密码起源
加密历史 讲解，了解中国古代密
2、阴书——阴书的补充，秘密分享方案
(4 分钟) 倾听故事。 码的加密方式。
3、北宋代码法——初步了解密钥的使用方法
【引入】
了解完中国古代的加密发展史后，我们来了解
古代西方密码的代表——恺撒密码。
【概念】
明文密文的概念、加密解密概念 通过动画的方式，生动
【分析问题】 形象的了解明文密文
观察恺撒密码的明文和密文，引导学生找到恺 的概念、加密解密的原
撒密码加密规律。 理。认真听讲。
归纳恺撒密码加密的方法。
【抽象特征】
1、流程图分析恺撒密码加密过程，分析明文“A” 通过分析明文加密为观察与分析。
和“Y”转为密文的流程。 密文的过程，更深刻的
2、引导学生思考并分析字符移位的具体表示方 理解加密与解密的原
法，分析字符对应 ASCII 码移位过程，并使用 理，提高加密保护的意
恺撒密码 chr()函数和 ord()函数写出具体表达式。
识。
加密详解 3、将表达式补充在流程图中。 学习与思考。
通过分析“A”和“Y”具体
（8 分钟） 【思考】字符串的加密方法是什么？
【算法设计】 的加密过程，了解具体
1、流程图分析字符串加密方式。 的移 位方式 ——是
2、简单介绍 len()函数、get()函数、delete()函 ASCII 码加 3 而不是字实践与探究。
数使用方法。重点介绍循环进行加密的方 符加 3，用 chr()函数和
式。 ord()函数写出表达式。
3、根据流程图，补充代码，完成功能：实现 了解在移位法的精髓。
单个大写字母的加密算法实现。
学习与归纳。
【调试运行】
运行代码，根据调试结果，完善程序。 通过完善并运行程序，
【思考】小写字母的加密方式。 培养学生计算思维。
简要介绍在原有基础上添加小写字母功能的方
法。
【课后】其他类型的字符加密方式？
【小结】恺撒密码的归类，加法密码的概念，
对称加密体制的概念。
【概念】根据对称加密体制，解密过程是加密
过程的逆运算，将密文还原成密文的过程称为 通过加密算法和解密
解密。 认真听讲。 算法的对照分析，分析
【分析解密过程】 解密算法就是加密算
恺撒密码
1、分析解密流程图。 观察与分析。 法的逆过程，体验解密
详解
2、推理密文“D”和“C”的解密过程。 过程和原理，并尝试用
(4 分钟)
3、用加密过程推理的表达式写出移位的具体表 实践与探究。 算法实现，培养学生同
达式。 类的分析问题，解决问
4、代码改写，完成解密算法功能。 学习与归纳。 题能力。
5、运行程序。了解恺撒密码解密过程。
拓展知识，了解恺撒密
【提升活动】恺撒密码的改进方案——替代法。 码的缺点及改进方案，
扩展活动
【拓展活动】参考恺撒加密算法，尝试设计并 思考学习。 尝试设计自己的密码
（2 分钟）
实现自己的密码算法。 算法。
【小结】
1、加密发展历史 巩固知识点，梳理知识
拓展小结
2、加密解密过程 回顾总结，展望提升。结构，提高信息意识，
（1 分钟）
3、剖析恺撒密码 培养信息责任感。
4、信息安全责任

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