浙教版(2023)八年級(jí)上冊(cè)信息科技-11.數(shù)據(jù)備份與加密-教案

《數(shù)據(jù)備份與加密》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)內(nèi)容分析本課選自本課選自信息技術(shù)教材第11課《數(shù)據(jù)備份與加密》，主要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)安全的重要性，了解密碼與密鑰的區(qū)別，明文、密鑰、密文之間的關(guān)系，掌握愷撒加密算法與換位加密算法并嘗試體驗(yàn)用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)等。對(duì)愷撒加密與解密還涉及程序的實(shí)現(xiàn)，教材采用Python語言實(shí)現(xiàn)加密算法。二、學(xué)習(xí)對(duì)象分析本課的授課對(duì)象為八年級(jí)的學(xué)生，他們思維活躍，好奇心強(qiáng)，具備了一定的邏輯思維能力，對(duì)數(shù)據(jù)安全有一定的生活經(jīng)驗(yàn)和感性體驗(yàn)，但是對(duì)加密算法了解較少，也未曾用程序?qū)崿F(xiàn)加密算法，對(duì)利用計(jì)算機(jī)編程解決問題鮮有嘗試，需要教師在課堂中給予鼓勵(lì)并適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)啟發(fā)。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過算法、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等內(nèi)容，有助于他們更好的掌握理解加密算法。教學(xué)目標(biāo)掌握常用的數(shù)據(jù)備份方法，認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)備份的重要性；掌握云備份技術(shù)，認(rèn)識(shí)到云存儲(chǔ)的優(yōu)劣；掌握愷撒加密算法與換位加密算法并嘗試用Python編寫程序?qū)崿F(xiàn)；自主探究、合作學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)分析問題并改進(jìn)算法；教學(xué)重點(diǎn)：理解并掌握兩種加密算法（愷撒加密算法與換位加密算法）教學(xué)難點(diǎn)：正確分析問題并改進(jìn)加密算法。四、方法策略本課以“數(shù)據(jù)加密”為主，以“提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力”為輔，通過學(xué)生學(xué)習(xí)并實(shí)踐體驗(yàn)愷撒加密算法與換位加密算法兩種加密算法，探究利用計(jì)算機(jī)編程解決問題的一般過程。課堂聯(lián)系生活實(shí)際，利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，層層遞進(jìn)，并通過程序?qū)崿F(xiàn)，體驗(yàn)利用計(jì)算機(jī)解決問題的優(yōu)勢(shì)。五、教學(xué)流程（一）聯(lián)系生活，導(dǎo)入新知教學(xué)內(nèi)容與活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖提問：在生活中是如何保護(hù)自己的資料數(shù)據(jù)？學(xué)生回答，根據(jù)回答總結(jié)歸類，引出數(shù)據(jù)備份的概念。思考：如何提升數(shù)據(jù)的安全性？由數(shù)據(jù)備份過渡到數(shù)據(jù)加密。概念：通過加密算法和加密密鑰將明文轉(zhuǎn)變?yōu)槊芪模Ｗo(hù)數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被非法竊取。從生活實(shí)際出發(fā)進(jìn)行導(dǎo)入，認(rèn)識(shí)到信息系統(tǒng)應(yīng)用過程存在的風(fēng)險(xiǎn)，熟悉數(shù)據(jù)備份的常用方法，養(yǎng)成規(guī)范的操作習(xí)慣，樹立信息安全意識(shí)。點(diǎn)明本課主題，數(shù)據(jù)加密與備份。（二）探秘原理，案例分析教學(xué)內(nèi)容與活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖視頻觀看觀看TFBOYS的解密故事，思考“LORYHBRX”這段字母的含義，初步探索凱撒密碼。數(shù)據(jù)加密——?jiǎng)P撒密碼思考：密碼是如何加密成密文的？學(xué)生回答，教師總結(jié)加密過程。完善“LLOVEYOU”加密為“LORYHBRX”的算法流程圖。觀看視頻，以學(xué)生喜聞樂見的形式引出凱撒密碼，減少學(xué)生學(xué)習(xí)的心理壓力。引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)據(jù)加密的過程，提升自主探究與分析問題的能力。設(shè)計(jì)算法流程圖。（三）程序設(shè)計(jì)，難點(diǎn)突破教學(xué)內(nèi)容與活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖根據(jù)算法，編寫加密程序。問題一：如何逐一獲取對(duì)應(yīng)的字符？問題二：如何將對(duì)應(yīng)的字符加密成目標(biāo)字符?例如“I”轉(zhuǎn)成“L”。對(duì)照ASCⅡ表，chr()、ord()函數(shù)問題三：如何保證其他字符不被轉(zhuǎn)換？問題四：如何保證所有大寫字母都正確轉(zhuǎn)換？使用Python語言實(shí)現(xiàn)算法，通過四個(gè)問題，分解編程難度。通過解決實(shí)際問題，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的基本流程。（四）算法優(yōu)化，總結(jié)提升教學(xué)內(nèi)容與活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖凱撒密碼改進(jìn)版優(yōu)化算法，改進(jìn)程序。小結(jié)教師小結(jié)加密過程，加密算法（替代密碼法、換位密碼法）破譯解密對(duì)照文章，破譯“08322756，77188718”這串