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信息科技 第五单元 第2节 定向越野寻宝
课题 定向越野寻宝 单元 五单元 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 《定向越野寻宝》该课时教材以公园定向越野寻宝为情境，编排了 “生肖图案收集赛 — 找规律寻线索 — 解密寻宝” 的实践学习活动，引导学生掌握十二生肖与十二地支的对应关系，理解移位加密算法的核心逻辑，学会运用该算法进行加密与解密。教材将传统文化（生肖地支）与信息科技（加密算法）有机融合，注重 “学用结合”，符合五年级学生的认知特点，能帮助学生感受算法的实用性和传统文化的价值，培养信息安全意识。
教学目标 信息意识：能说出生肖地支对应关系，理解其在寻宝线索匹配、传统文化关联等实际场景中的应用逻辑。计算思维：能分析移位加密解密的流程路径，掌握用自然语言、步骤拆解解决线索解密、信息加密等问题的方法。数字化学习与创新：能结合表格工具梳理生肖地支对应，验证其在寻宝线索解析、信息加密优化等场景中的应用，让解密更清晰高效。信息社会责任：在移位加密的应用中，感受算法与传统文化的价值，践行用合理方法规范信息加密、保护简易信息安全的责任。
重点 理解移位加密算法的核心逻辑，掌握加密与解密的基本步骤。
难点 结合生活场景践行信息安全责任，掌握简易信息保护方法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第2课 定向越野寻宝在阳光明媚的周末，小智和小慧参加了在公园举办的定向越野寻宝活动。他们需要破解每一关的线索，才能一步步接近宝藏。最终找到宝藏的小组将获得精美奖品，两人充满期待，踏上了寻宝之旅。知目标：1.能准确说出十二生肖与十二地支的对应关系，体会传统文化的内涵。2. 能运用移位加密算法进行加密、解密，提升逻辑思维和信息保密能力。播放视频 观看视频明确目标，聚焦生肖地支对应与移位加密思考。 借助寻宝情境激发兴趣，让学生清晰核心学习任务。
讲授新课 一、生肖图案收集赛小智和小慧来到公园后，发现公园里装饰了很多十二生肖图案，十分漂亮。活动组织者发给每个小组一张表格，要求他们先将表格补充完整，以获得线索。表格上有三个“地支”的名称，要补充完整其对应的生肖分别是什么，然后再去寻找这三个生肖的图案。细探究请使用搜索引擎或生成式人工智能查询十二生肖和十二地支的相关知识，将下列生肖与对应的地支进行匹配(见表5-2-1)。(观看表格)二、找规律寻线索小智和小慧顺利通过了第一个活动的挑战。接着他们拿到了一张完整的表格，任务是找出其中隐藏的规律。细探究请观察下面的表格(见表5-2-2)，探索其中隐藏的规律，找出快速将生肖和地支进行匹配的方法，并将下面的步骤补充完整。(观看表格)1.生肖跟地支偏差了3个位置。2.可以将所有生肖整体向前边移动3个位置，以快速完成生肖与地支的匹配任务，将移动后的生肖填写到表5-2-2中。小慧迅速将生肖移动到正确的位置，完成任务后，他们来到了关卡点工作人员告诉他们，小慧采用的方法叫做移位加密算法。移位加密算法是一种简单的加密方法，原始的信息被称为“明文”经过加密的信息被称为“密文”。加密即通过将“明文”中的元素(如数字、字母等)按照一定的规则进行移动来实现。例如，将十二生肖按顺序编号，然后根据一个秘密的移位键来改变这些编号，从而得到加密后的生肖信息。以下是具体步骤:小慧迅速将生肖移动到正确的位置，完成任务后，他们来到了关卡点工作人员告诉他们，小慧采用的方法叫做移位加密算法。移位加密算法是一种简单的加密方法，原始的信息被称为“明文”经过加密的信息被称为“密文”。加密即通过将“明文”中的元素(如数字、字母等)按照一定的规则进行移动来实现。例如，将十二生肖按顺序编号，然后根据一个秘密的移位键来改变这些编号，从而得到加密后的生肖信息。以下是具体步骤:第一步，给“明文”编号。“明文”:鼠牛虎龙蛇马羊鸡狗猪123456789101112编号:第二步，选择移位键。移位键是关键参数，决定编号的移动位数。例如，移位键为+3时编号加3:移位键为-2时，编号减2。移位键可为任意整数，正数向后移，负数向前移。第三步，加密。以移位键+3为例，加密生肖“鼠”的过程如下:鼠的原始编号是1;加上移位键3，得到1+3=4;编号4对应的生肖是“龙”。因此，生肖“鼠”在移位键+3的加密下变成了“龙”。第四步，解密。解密是加密的逆过程。只要知道加密后的生肖编号和移位键，就可以通过相反的运算来还原原始生肖。例如，我们收到一个加密后的生肖“龙”(编号5)，已知移位键是+3:龙的加密编号是5,减去移位键3,5-3得到2。编号2对应的生肖是“牛”。因此，加密后的“龙”在移位键+3的解密下被还原为“牛”。三、解密寻宝小智和小慧在前两个关卡中表现出色，成功解锁了前往第三个宝藏点的线索。细探究小智和小慧拿到了一张纸条，上面写着“新的一年，祝您马猴精神!”请结合前面两关的线索，写出这句祝福语的真正内容，并补充分析过程。祝福语:“新的一年，祝您马猴精神!”提示:移位键为+2。1.从祝福语中提取生肖:马、猴2.将生肖“马”(编号7)减去(加上/减去)移位键2，得到5对应生肖为龙。3.将生肖 “猴”（编号 9）减去(加上/减去)移位键2，得到7对应生肖为马。4.解密完成，还原祝福语为:新的一年，祝您龙马精神！巧设计根据移位加密算法的原理，用清晰简洁的文字概括祝福语“新的一年，祝您马猴精神!”的加密与解密步骤(见图5-2-1)。最终，小智和小慧顺利完成了这次定向越野寻宝活动，成功拿到了奖品。乐交流尝试运用移位加密算法为身边的事物加密，并跟你的同桌分享一下，看看你的同桌是否能够解开你的密码。可以选择简单的文字（比如 “苹果”），用 “汉字对应数字编号（按拼音首字母顺序或常用字表编号）” 的方式加密：给明文 “苹果” 编号：假设 “苹” 对应编号 10，“果” 对应编号 15；选移位键 + 3；加密：10+3=13（对应 “葡”），15+3=18（对应 “蕉”），密文为 “葡蕉”；把 “葡蕉” 给同桌，告知移位键 + 3，同桌通过 “13-3=10（苹）、18-3=15（果）” 即可解密。信息加密技术将信息转换成不可直接理解的形式，以防止未授权的访问与获取，其基本原理是使用一种特定的规则或算法对原始信息进行变换使得只有拥有正确解密钥匙的人才能恢复原始信息。勤思考在日常生活中有哪些场景需要信息加密 我们应该如何保护自己的信息安全 需要信息加密的场景：网购 / 在线银行交易：支付信息（卡号、密码）会被加密传输；电子邮件 / 社交消息：隐私内容（比如工作机密、私人对话）需加密防止泄露；企业文件：商业计划、客户数据等会用加密软件保护；手机 / 电脑锁屏：本质是对设备内信息的 “加密访问限制”。保护信息安全的方法：设置复杂且唯一的密码（避免 “123456” 这类简单密码）；不随意向陌生平台 / 人员透露身份证、银行卡等隐私信息；用正规加密工具保护重要文件；公共 WiFi 环境下，避免操作支付、登录隐私账号。随着互联网和通信技术的飞速发展，信息的传播变得越来越迅速和广泛，信息被泄露、篡改或滥用的风险也不断增加。信息加密技术通过加密手段能有效保护个人隐私、商业机密和国家安全信息等不被未授权访问例如，在网上购物、在线银行交易、电子邮件通信等诸多场景中，信息加密技术的应用有力地保障了用户数据的安全。四、课堂练习1、十二生肖中，与地支 “寅” 对应的生肖是（ ）A. 牛 B. 虎C. 兔 D. 龙2、移位加密算法中，若加密后的生肖是 “龙”（编号 4），移位键为 + 2，那么解密后的原始生肖编号及对应生肖是（ ）A. 2，牛 B. 3，虎 C. 6，蛇 D. 1，鼠3、地支 “子” 对应的生肖是牛。（ ）4、移位加密算法中，加密是将 “明文” 元素按移位键移动，正数表示向后移。（ ）5、若移位键为 - 3，意味着编号要减去 3，即向前移 3 位。（ ）6、十二生肖的顺序是：鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪。（ ）7、移位加密的解密过程是加密的逆过程，需要用加密后的编号加上移位键。（ ）五、拓展延伸1、 地支纪时法2、移位加密变式3、生肖文化外传4、古代简易加密 查阅资料，将十二生肖与十二地支进行精准匹配填表。观察表格发现生肖地支移位规律，补充移动步骤。提取祝福语中生肖，按移位键计算，还原原始祝福语。用简洁文字，概括祝福语的加密与解密完整流程。选择简单事物加密，与同桌互传密文并尝试解密。列举生活中加密场景，讨论信息安全保护方法。独立完成练习，核对答案学习拓展知识 让学生掌握生肖地支对应关系，渗透传统文化认知。让学生感知移位逻辑，为理解加密算法铺垫。让学生掌握移位解密步骤，理解算法核心逻辑。培养学生归纳能力，强化算法流程认知。让学生实操加密算法，提升应用与协作能力。强化学生信息安全意识，落实社会责任目标。检测知识掌握，及时巩固重点拓宽知识面，加深算法整体认知
布置作业 用移位键 + 1，匹配 3 个地支对应的生肖，再解密一句含 2 个生肖的加密祝福语。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 《定向越野寻宝》课程小结：通过学习，我们终于明白 “生肖地支不只是文化符号，用它对应关联、借移位加密解密才是价值”。以后不管是匹配生肖地支、解密线索信息，还是保护生活简易信息，都要先思考 “对应关系对了吗？移位逻辑清了吗？能服务实际场景吗？”。再也不觉得传统文化和算法抽象，也不用担心面对信息保密问题时没有方法了。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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