资源简介

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信息科技 单元3 活动3 算法助力信息安全
课题 算法助力信息安全 单元 单元三 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 《算法助力信息安全》该课时教材编排了“数字媒体中的水印和生活中的水印—水印的用处和作用—防盗还有绝招--加密—算法实现的水印--看不到却真实存在”的意义学习活动，能够让学生有创造思维，能够了解什么是数字媒体中的水印和生活中的水印，水印和加密技术有哪些应用场景，并且能够知道我们为什么要去学习水印和加密技术，对应的意义是什么，有什么好处。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合五年级学生认知特点。
教学目标 1、能主动发现生活中的水印、加密现象，辨别信息安全风险，重视个人隐私与作品版权，自觉防范信息泄露。2、理解水印、加密的简单算法逻辑，学会用简单逻辑思考数字防护原理，具备基础数字化问题分析能力。3、学会使用添加水印、设置密码等基础数字化操作，合理运用数字工具保护文件与信息，规范开展数字化学习。4、尊重他人原创版权，拒绝非法去水印、破解加密等违规行为，遵守网络规则，文明上网，维护网络环境安全。
重点 水印的用处和作用算法实现的水印--看不到却真实存在
难点 1、什么是加密技术
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3课 算法助力信息安全1、本课中你将学习：什么是水印和水印算法水印的作用有哪些加密技术是什么水印算法有哪些类别及其相关原理是什么播放视频中国古代的加密传递方式——姜子牙 阴符提出问题：你在哪儿见过水印 一些商品的防伪标志上 人民币上 网络图片上 在信息社会，信息知识产权不容忽视，水印是数字知识产权的产物它背后有怎样的秘密，让我们一起来探寻一下吧!李成是一位热爱摄影的大学生，他经常在社交媒体上分享自己拍摄的照片。有一天，他发现自己的一张照片被某人盗用，并在网上公开发布。他感到很气愤也很无助，因为要证明这张照片是他自己拍摄的十分麻烦。如果李成一开始使用了水印，那么就能在很大程度上避免图片被盗用。水印不仅能标识版权归属，还能在图像被篡改或传播时提供追踪线索。数字水印分为可见与不可见两类：前者如半透明文字叠加，后者则嵌入像素底层，肉眼难察却可被特定算法提取。李成若采用鲁棒性水印算法，即便图片被裁剪、压缩或调色，其版权信息仍能被准确识别。这不仅是技术防护，更是对原创者劳动成果的尊重与保障。 学生观看视频，思考如何对信息进行加密，防止信息泄漏？明确本课学习目标，更清晰所研究的主要内容。 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？从学生在生活中常见的水印现象例子引入本课内容，吸引学生的学习兴趣，更快的进入学习状态。
讲授新课 一 、新知讲解1、数字媒体中的水印和生活中的水印1.数字媒体中的水印小明打开计算机，上网搜索资料，发现下载的图片、视频常常带有一些浅浅的logo(图标)、文字等。这些内容多数情况不妨碍我们观看和使用图片、视频。这些“浅浅的logo、文字”就是水印。2.生活中的水印一张人民币，你怎么判断它的真伪 以下是2015年版第五套人民币100元纸币(图样)，采用了一系列防伪措施，其中有人像水印位于票面正面左侧空白处，透光观察时可见。类似这种具备一定防伪功能、隐藏起来的图案和文字也是水印。拓展阅读：现实生活中合理合法的去水印行为包括：自己原创图片、视频，添加水印后自行去除；获得作者书面授权、允许后，去除素材水印用于合法学习、研究；个人收藏自用无版权标识素材，仅本地保存，不传播、不商用；学校课堂作业、非盈利学习练习中，合规去除示范素材水印；平台自带合法去水印功能，仅限个人非商用使用。2、水印的用处和作用图片、视频、文档上浅浅的logo、文字“水印”有什么作用呢 计算机中，水印是一种在图片、视频或文档上添加的标记，用于标识和保护原创作品的版权。水印通常包括文字、图标、公司标志或作者信息等，以防止他人未经授权使用或复制作品。拓展阅读水印的作用主要包括以下几个方面:版权保护:水印可以在图片或文档上添加作者的信息或版权声明，以防止他人未经授权使用或复制作品。宣传推广:水印可以在作品中添加公司标志或网址，以宣传和推广公司的品牌或网站。防止盗版:水印可以在作品上添加明显的标记，使得他人无法轻易去除水印或篡改作品，从而减少盗版和侵权的可能性。提高专业性:水印可以给作品增添一定的专业性和正式感，使其看起来更加专业和可信。当然水印最重要的作用还是防盗，也就是有助于实现版权保护避免作品被盗用。3、防盗还有绝招--加密观看视频我们在日常的上网购物、浏览网页的过程中，为了防止传输的数据被人窃取、查看，都要经历加密一解密的过程。加密可以将明文数据转换为密文数据，只有授权的用户才能正确解密和访问原始数据。加密技术通常涉及使用密钥对数据进行加密和解密，以确保数据的机密性和完整性。加密能起到防盗作用，网站的登录密码就用到了加密技术。在日常生活中，我们可以用压缩软件对要传输的图片、文档进行加密。拓展阅读信息社会常见加密行为手机、电脑设置开机密码与锁屏加密；微信、支付宝支付密码 + 指纹 / 面容加密；压缩文件设置解压密码加密；网盘文件私密分享、加密存储；网页 HTTPS 协议网络数据传输加密。探索1.请尝试对一个文档或者图片进行加密、解密的操作。2.在办公软件中，往往有添加水印的功能。请尝试给一张自己拍摄的照片或创作的图片加上水印。4、算法实现的水印--看不到却真实存在利用算法能够直接将水印信息添加到视频、图片、音频、文本中。用算法实现水印添加的技术，就是水印算法技术。水印算法的目的是在保持原始媒体质量的同时，在媒体中隐藏或嵌入些特定的标记或信息。1.水印算法的分类因应用场景的不同可分为:图片水印算法、视频水印算法、音频水印算法、文本水印算法。在实际应用中，水印的可见性(是否对观看者可见)、水印的检测和提取方法等也是水印算法的一部分。2.水印算法举例--LSB 算法(最低有效位替换算法)LSB算法(最低有效位替换算法)是图像水印算法中的一种，该算法将水印信息嵌入到原始图像的像素中，以实现水印的隐藏。其算法流程如下图所示。LSB 算法实现的水印添加，对图像外观影响较小，嵌入水印后的图像在视觉上与原始图像几乎没有区别。但通过提取过程，可以得到水印信息。3.水印算法助力网络版权保护水印算法看似很复杂，但是其主要目的还是防止视频、图片、文档等被侵权盗用。归根结底，水印技术就是数字化版权保护的产物。拓展阅读目前数字版权侵权时有发生，对创作者、权利持有人和数字经济产生了负面影响。一些数字媒体、软件的盗版和非法分享、网络侵权给创作者带来了经济损失。网络侵权是很严重的违法行为。水印算法在不影响我们观看视频、图片与文档的同时，让侵权行为更加好判定，更好地保证了创作者的版权，可以说这项技术在信息社会很有价值。二、课堂练习1、水印的主要作用是（ ） A.美化图片 B.保护原创版权 C.增加文件大小2、下列属于合法加密行为的是（ ） A.破解别人密码 B.给自己相册设密码 C.解密他人私密文件3、购物软件支付时用到的安全防护技术是（ ） A.加密技术 B.水印技术 C.无安全技术答案：B、B、A完成判断1、自己的画画作品可以添加专属水印保护。（ ）2、只要喜欢，就可以随便去掉别人视频的水印。（ ）3、密码加密能保护我们的账号安全。（ ）4、水印算法和信息安全没有任何关系。（ ）5、合理使用加密技术是保护个人隐私的好方法。（ ）答案：V、X、V、X、V三、拓展延伸1、选择一个特定的应用场景，例如数字图像、音频文件或视频内容，请使用在线工具或软件，将数字水印嵌入你选择的媒体文件中并向老师和同学们展示你的作品。在完成实际操作后，请撰写一份详细的总结报告，探讨数字水印的新技术和新应用，如数字签名、版权追踪等，以及你作为未来社会的数字公民，该如何通过掌握这项技术为保护知识产权、推动社会进步作出贡献。2、学习水印和加密技术对青少年有什么好处？3、青少年如何更好的学习水印和加密技术？ 学习认识什么是水印和不同水印的具体指代。学习拓展阅读。 学习水印的用处和作用。学习水印加密技术。学习拓展阅读。完成探索。 学习拓展阅读。完成课堂练习题目。 学习拓展知识 与教师一起学习和研究数字媒体中的水印和生活中的水印，为研究本课内容打下基础。 引导学生明确去水印的合法行为。 在老师的引导下深入学习和认识水印 的作用和用处，把抽象化的内容变得更加通俗易懂，便于理解。 拓宽学生知识面，引导学生学习除了视觉效果上呈现的水印外还可以用加密技术完成防盗。 拓宽学生知识面。 考察学生对所学知识内容的掌握情况。 完善所学内容。 考察学生对本课内容的掌握情况。 在原有的基础知识上进一步加深学生学习效果。
布置作业 写出 2 种合法使用带水印图片的方法，2 种信息加密小方式。 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 《算法助力信息安全》课程小结：本节课我们学习了算法助力信息安全的相关知识，认识了水印算法和基础加密技术。我们了解到水印可以保护原创版权，防止作品被随意盗用，logo 和水印广泛存在于生活各处。同时学习了加密技术的作用，能够保护个人隐私、账号和数据安全。简单认识了算法在信息防护中的重要价值，分清了合法去水印和违规盗用的区别。通过学习，我们提升了信息安全意识，学会尊重他人知识产权。 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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