资源简介

(共34张PPT)
第1课
互传密信有诀窍
（人教版）五年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
认识信息传输中的隐私安全风险；合理使用加密技术保护个人信息，树立安全、合规使用信息的责任意识。
能够借助方格、字母替换搭建加密方案；尝试自主设计密码本、编写密信，提升运用算法设计密信的实践能力。
能够理解移位密码加密解密规则，看懂加密流程图；学会运用循环算法思路完成加密解密，用自然语言描述移位加密过程。
能够主动发现、感知生活中的信息传递现象，理解明文与密文含义；感受加密算法保护信息的作用，树立信息安全意识。
02
新知导入
学习目标
1.初步了解移位密码的基本规则，看懂用流程图描述的移位加密算法，知道明文与密文的关系。
2.了解加密算法在保护信息安全方面的意义，增强信息安全意识。
02
新知导入
我们在影视剧中经常会看到用密文传送信息的情节，让人感觉很神秘。实际上，这些密文的加密都用了加密算法。
本课一起来认识简单且广为人知的凯撒密码，了解简单的移位加密算法。
02
新知导入
03
新知讲解
一、认识简单的移位密码
凯撒密码采用的是一种简单的移位加密算法。规则是把明文中的每个字母按照一定的规则移动，从而生成密文。
03
新知讲解
明文中的所有字母在字母表中向右移动指定位后被替换成密文。例如，当字母表中的字母向右移动三位时，A 替换成 D，B 替换成 E，以此类推。如果移动后的字母超过了字母表最后的字母 Z，则需要回到字母表的开头，继续向右移动。
03
新知讲解
解密是加密的反向操作。例如，将加密时的向右移动三位改为向左移动三位，就可以解密。如果移动后的字母超过了字母表最前面的字母 A，则需要回到字母表的最后，继续向左移动。
03
新知讲解
凯撒密码游戏
请同学们根据老师给出的密文进行解密。
密文：“jrrg pruqlqj”
注意：在凯撒密码中，标点符号（如逗号、句号、问号等）和空格通常不进行加密处理，直接保留在密文中。
明文：“good morning”
03
新知讲解
按照上述加密算法的规律，可以用自然语言描述。
任务单
依据算法，补充流程图。
第 1 步：输入要传送的明文。
第 2 步：查看第一个字母，将字母向右移动三位并输出对应的字母。
第 3 步：重复第 2 步操作，分别判断并输出第二个字母、第三个字母、第四个字母…… 直到处理完原文中的所有字母。
以上构成了一个循环结构的算法。
向右移三位替换
输出密文字母
取下一个字母
03
新知讲解
二、与同学互传中文密信
活动要求：两位同学一组，利用移位加密的规则，给对方写一封简单的中文密信，然后解密并相互验证。
03
新知讲解
第 1 步： 依据自己所写密信的字数，确定一个多行多列的方格，把明文依次放入方格中。设定的行数、列数成为密钥的第一部分。
例如，把原文 “计算机的能力主要依赖极高的算力、巨量的数据以及人类积累起来的丰富算法。” 放入 6 行 6 列的方格中。
把原文放入方格中
03
新知讲解
第 2 步：选定要移位的列和移位的方式，如奇数列、下移 3 行。这是密钥的第二部分。
第 3 步：把奇数列的文字依次下移 3 行，找到对应的方格填入，下移超过最后一行的文字，回到第一行继续下移替换，构成密文。
把奇数列的文字下移、替换
03
新知讲解
第 4 步：两位同学互传加密后的密信，并尝试解密。
解密时，按照加密的规则反向操作。例如，将加密时向下移动改为向上移动。可以给对方一些提示，如自己所用的方格数，移位的行数等，也可以双方共享密钥。
在Word中，按 Alt + Shift + 上/下箭头 上下移动行
03
新知讲解
互猜密文游戏
算法的基本流程
加密时：
移位操作
明文
密文
解密时：
移位操作
密文
明文
03
新知讲解
三、信息加密与信息安全
在信息传输过程中，为确保信息安全，发送方往往需要把原文信息进行加密后再传输，接收方收到信息后通过解密，获得原文信息。
信息传输过程的加密与解密
03
新知讲解
讨论交流
以小组讨论方式进行交流。
1.为信息加密时，在字母表中改变移动的位数，如果不是移动三位，而是移动五位、七位等，是不是更安全？
示例：
用单词dog举例。右移 3 位：dog→grj；换成右移 7 位：dog→kvn。只是改变往后数的个数，加密方式本质一样。
03
新知讲解
讨论交流
2.如果不知道移动的位数，如何破解移位密码？
示例：
明文：pen，加密规则是向右移 5 位，得到密文 ujs。如果我们只拿到密文 ujs，不知道移了几位。就把字母一个个往前倒着数，试到往前数 5 个字母，就得到 pen，密码就解开了。
03
新知讲解
讨论交流
3.加密时，把英文字母替换成指定文段中的文字，或者把中文替换成字母表中指定的字母，是不是更安全？
示例:
我们提前约定替换规则：s = 太，u = 阳，n = 光。明文 sun，直接换成汉字，密文：太阳光。也可以中文换字母：云 = s，月 = u，星 = n，明文 “云月星”，密文 sun。它不是字母往后挪，是一对一换成别的文字。
03
新知讲解
想一想
学习了移位加密算法后，有同学说，以后给自己或家长设置密码时，也要运用所学的算法规则。先想一个自己很容易记住的密码，然后利用移位、替换等方式，变成不容易被别人猜到的密码。
你认为这个做法好吗？与小组同学交流看法。
03
知识拓展
拓展与提升
1.尝试用所学加密算法，设计一个自己的密码本，并用这个密码本的加密方式，加密一则信息并传送给同学或家长，看一看他们能否顺利解读出来。
2.尝试通过网络搜索，查询还有哪些常用的加密算法以及这些算法的关键因素。
03
知识拓展
任务单
1.自己设计的密码本所采用的主要规则：
自己设计的密码本所采用的主要规则：使用移位加密。英文字母向后移动 4 位，Z 之后循环回到 A；中文放在方格内，选定偶数列下移 2 行。解密时反向移位，使用相同密钥还原明文。
03
知识拓展
任务单
2.查询到的加密算法和关键因素：
常用加密算法有凯撒移位密码、维吉尼亚密码、AES 对称加密、RSA 非对称加密。关键因素：密钥、密钥长度、算法复杂度、密钥的安全保管。
04
课堂练习
想一想
学习了移位加密算法后，有同学说，以后给自己或家长设置密码时，也要运用所学的算法规则。先想一个自己很容易记住的密码，然后利用移位、替换等方式，变成不容易被别人猜到的密码。
你认为这个做法好吗？与小组同学交流看法。
05
拓展延伸
移位密码（凯撒密码）的来历
早在古罗马时期，凯撒大帝为了保证前线传递的军事情报不被敌人看懂，发明了这种字母移位加密方法。我们本节课学习的向右移动 3 位，就是经典的凯撒密码，核心思想是：把明文字母按固定步数平移替换，实现信息隐藏。
05
拓展延伸
加密里的 “明文” 和 “密文”
明文，就是我们能直接看懂、想要传递的原始信息。
密文，是明文按照加密规则移位替换之后，外人看不懂的文字。加密就是明文→密文；解密就是密文还原回明文。这个知识可以保护信息安全，在聊天、账号保密等场景都有应用。
05
拓展延伸
为什么要用加密算法？
移位加密：简单好理解，适合用来传递小秘密，是最基础的加密方式；
复杂加密：采用更复杂的替换、打乱规则，不容易被破解，保护银行卡、聊天记录、账号密码等重要信息，防止信息被别人偷看、盗用，守护我们的信息安全。
07
课堂总结
1
认识移位密码
互传密信有诀窍
2
学习加密和解密方法
3
了解信息安全知识
4
动手设计密码本
5
拓展加密相关知识
1
2
3
4
5
08
板书设计
互传密信有诀窍
1.进行新知引入
2.学习新知讲解
3.完成课堂练习
4.进行知识拓展
09
课后作业
01
利用本课移位加密知识，设计一则密信，和家人互相解密。
09
课后作业
02
查阅资料，了解一种新的加密算法并简单记录。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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