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高中新课程新教材优质课评选
信息技术必修一《数据与计算》
第三单元 单元挑战 探究密码安全问题
1．课时教材分析
本课选自上海科技教育出版社《信息技术》必修 1 第三单元的单元挑战。“探究密
码安全问题”立足于从简单问题出发， 研究密码安全问题， 分析计算机破解密码之“谜”，
让学生自己动手动脑， 发现并掌握密码安全之匙。信息安全无论对国家、集体还是个人
都是十分重要的。保证个人信息安全的重要举措之一是设置安全级别高的密码。那么，
怎样的密码设置才是安全的？ 大多数学生可能都有类似的困惑。有了算法和程序设计的
基础之后， 学生已具备了解决困惑需要的本领和技能， 并且， 这样的内容对于提升学生
信息素养的重要性也是不言而喻的。
2．课时学情分析
在学习完程序设计相关知识后， 学生由于编程体验少， 对此会缺乏兴趣。本课除了
沿用教材中实物密码锁的案例，对此进行升级，让学生真正体验用程序来解密 word 文
档的过程，从而使学生能将算法的理论知识进行运用实践，学生学习的主动性大大提高。
并从此意识密码安全的重要性， 学生体会到学科知识与生活实际的关联性， 在学习中乐
于尝试， 主动思考，促进学生学科核心素养的形成。
3．课时学习重点
理解枚举法的含义，设计枚举法并实现“三位数字密码 ”破译的程序设计。
4. 课时学习难点
设计枚举法并实现“三位数字密码 ”破译的程序。
5. 开放性学习环境
机房外网开放， 学生查阅密码安全相关资源。
6. 课时学习目标
（1） 了解密码的暴力破解——枚举法，了解枚举法实现的环境和条件。【信息意识】
（2）设计枚举法的算法， 编程实现“三位数字密码锁”的密码破解。【计算思维】
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（3）通过相关资源查阅，探究密码安全问题，总结密码设置策略【数字化学习与
创新】【信息社会责任】
7.课时教学过程
活动环节 教师活动 学生活动 活动意图
情境导入 大家看到老师手里的这个小盒子 吗？同学们是不是也有一个这样的秘密 小宝箱，配上一把密码锁呢？可老师把 密码忘记了，该怎么办呢？ 同学们有没 有办法帮老师打开？ 在本单元的学习中，我们通过个人穿 戴设备的数据应用，为校园的安全健康 管理提供助力。在当今天的信息社会生 活中，我们有大量的个人数据和信息存 储在互联网这个共享平台上，各种信息 系统个人账户使用的最直接的保护就是 个人密码的使用。那我们生活中有哪些 场景在使用密码， 我们的密码够安全 吗？今天我们来尝试一下“黑客”的身 份，看看能否破解密码。 观看 思考 填写学案密 码使用场景 提出各种方 案。 通过打不开 的密码锁吸 引 学 生 注 意，引导学 生思考。
概念学习 播放摩斯电码音频，引导学生阅读 材料，理解密码的含义。 体验猜数游戏（真人版和程序版）， 分析猜数游戏代码的原理。引导学生理 解枚举法。 阅读材料， 回答密码含 义。 两位同学体 验 猜 数 游 戏，全体同 学在计算机 上体验猜数 游戏。 补全代码和 流程图。 了解什么是 密码，从游 戏中总结暴 力枚举解密 的过程。
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探究活动 （三位数 字密码” 的破解） 提出任务：下面学生内容的阅读材 料文档被加了密码， 我们无法打开文档。 怎么办？ 1、分析枚举法破解三位数字密码算法， 并绘制流程图。 小组成员探 究枚举法解 密，补全代 码 和 流 程 图，破译文 档密码，打 开文档阅读 密码安全相 关材料。 探讨枚举法 的应用。 设置问题， 阻碍学生打 开文档，激 发学生的求 知欲，通过 完成成破解 程序学习掌 握枚举法。
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2、用 python 语言实现 word 文档密码破 解程序并测试。 3、引导学生思考生生活枚举法的应用及 特征。
探究活动 （个人密 码安全讨 论） 通过视频和 2021 常用密码排名统 计，发现生活使用密码的一些烦恼和安 全问题。 引导学生计算不同的 6 位密码的枚 举破译时间。 组织学生进行探究活动： 1、我们常见的不安全的密码设置习惯 2、密码设置策略 3、新型密码的形式和安全 交流分享使 用过的密码 口令，讨论 其安全性。 计算枚举破 译 6 位密码 时间。 总结不安全 的密码设置 习惯， 学生通过对 自己亲身经 验，计算进 行思考，总 结，认识密 码安全的重 要性，主动 探究提升密 码安全性的 方法，思考 各种新型密 码 的 安 全
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提出自己的 密码设置策 略。 讨论新型密 码。 性。
课后任务 以小组为单位选择一种新型密码， 查阅资料，了解相关原理，形成报告进 行交流。 课后完成任 务。 了解科技发 展的最新信 息，让学生 多 亲 近 科 学，体验科 学， 热爱科 学。
小结评价 老师给出一些安全提示。 密码是个人网络信息安全的钥匙。 在网络非常发达的今天，我们应该好好 设计一下密码，保障网上银行安全、网 上信息安全、网上交易安全，遵循上面 介绍的个人密码安全策略，可以较为有 效地提高用户个人密码的安全性，防止 自己的个人信息遭受威胁和攻击。 回顾本课所有， 引导学生评价。 完成学案。 了解学生本 节课的学习 情况，以便 完善教学设 计。
8.反思性教学改进
本课是单元挑战，即是程序设计学习后的一次实践应用， 更是在信息社会中， 对信息安全的一次重要探究。程序设计的学习是为数据处理提供技术支持，在本课 中，学生第一次接触真正的算法——“枚举法”，在教学环节中用破解密码这一典 型情境， 逐步了解什么是枚举， 什么时候用枚举，怎么实现枚举三步，从而达成学
习目标。讨论分享密码的设置策略时，学生积极发言，课堂气氛活跃。
解密程序中由于学生对 python 库函数不熟悉，以及首次接触对文件操作的代 码，给学生实现的程序增加了一些难度。通过半成品程序的提供，以及破译密码本 身对学生的吸引力， 以及适时的鼓励， 学生愿意大胆尝试，突破难点，从而增学生
的信息意识和创新能力。
学案中通过学生对流程图和程序的补全，用于评价学生学习目标的达成，还不
够全面， 后期应思考更有效有层次的评价显现。
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