2024年5月26日发(作者：)

教科版2019信息技术必修1数据与计算

第3单元认识数据3.4加密与解密教学设计

【教材分析】

本项目包含“任务一 解开网站账号被盗之谜”和“任务二 让数据‘隐身’”两个任务。

任务一包含两个活动：“活动1 防范‘盗窃’行为”，“活动2 设置安全密码”。任务一

是让学生通过“活动1”，总结防范密码被盗的各种现实的或潜在的形式，加强信息安全意

识。通过“活动2设置安全密码”，守住信息安全的第一道防线。为增强说服力，让学生借

助Python程序，体验简单整数密码被破解的过程和耗时。另外，在较大数据规模的运算中，

如何提高运算效率，也是活动2的一个“副产品”。活动1主要是从意识层面谈密码安全防

范，活动2则从技术层面演示简单整数密码的不安全性。建议任务一安排1课时。

任务二包含两个活动：“活动1 古老的‘隐身术’”，“活动2 揭密‘隐身术’”。任务二

通过“活动1”，讲述加密技术的历史，引入加密解密概念。活动2引入恺撒密码，解剖恺

撒密码的加密原理，并以流程图、程序实现加密算法。建议任务二安排1课时。

通过两个任务的学习，使学生能认识到密码的安全性在于难以被破解，以及加法密码的

基本原理和算法，能够写出相应的加密解密算法和程序，充分认识信息安全的重要性，采取

一定的技术措施保障信息安全。

【教学建议】

在2017版普通高中信息技术课程标准中，26次提到“信息安全”。信息安全成为信息

技术学科四大核心素养中的“信息意识”和“信息社会责任”中的重点内容：具备信息社会

责任的学生，具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道

德与伦理准则，在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，既能有效维护信息活动中个人的合

法权益，又能积极维护他人合法权益和公共信息安全；关注信息技术革命所带来的环境问题

与人文问题；对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断

和负责行动的能力。

关于信息安全和数据保护，内容是非常丰富的，教师可根据情况适当拓展，因地制宜，

因材施教。本节课程内容，可向课外延伸，与学校德育工作中安全教育结合起来。正面教育、

正向引导学生，自觉遵守全国青少年网络文明公约：要善于网上学习,不浏览不良信息。要

诚实友好交流,不辱骂欺诈他人。要增强自我保护意识,不随意约会网友。要维护网络安全,

不破坏网络秩序。要有益身心健康,不沉溺虚拟时空。要树立良好榜样,不违反行为准则。

项目教学法主张先练后讲，先学后教，强调学生的自主学习，主动参与，从尝试入手，

从练习开始，调动学生学习的主动性、创造性、积极性等，学生唱“主角”，而老师转为“配

角”，实现教师角色的换位，有利于加强对学生自学能力、创新能力的培养。

对于实践性强的项目或活动，要让每个学生充分参与、全程参与、深度参与，在体验、

经验的基础上领悟、归纳、总结；对于理论性较强的项目或活动，要充分铺垫、诱导、启发、

示范、练习，课前学生作好预习，带着问题预习，教师充分准备各种情境下的教学预案，以

及教学支架性材料，讲解时以例释理，避免直接灌输结论，更不要让学生机械背诵结论。

【教学目标】

1、理解数据加密和解密的概念及原理。

2、了解数据加密的历史。

3、会用Python实现简单的加密算法。

4、会分析生活中由密码引起的数据安全问题，理解对数据进行保护的意义。

【教学重点、难点】

数据加密和解密的概念及原理。会用Python实现简单的加密算法。会分析生活中由密码引

起的数据安全问题，理解对数据进行保护的意义。

【教学过程】

第一课时

一、引入

数据应用既为我们带来便利，同时也存在许多安全隐患，如未经许可数据被复制、篡

改、暴露或破坏。因此，在数据传输、交换、存储、处理的过程中，我们必须采取相应的策

略，进行数据保护，如设置密码和验证码、对数据加密、验证数据完整性、安装防火墙及安

全软件、对数据进行备份等，确保信息的完整、可用、保密和可靠。在本节中，我们将了解

如何使用密码保护数据。

数据聚集和共享为人们充分应用数据创造便捷的生活提供了条件，但在享受数据带来

的便利的同时，也伴随着数据安全问题。本节我们将围绕“神秘密码之谜”项目展开学习，通

过项目活动，学习数据加密和解密的知识，树立保护数据安全的意识。

本项目主要包含“解开网站账号被盗之谜”和“让数据‘隐身’”两个任务。