《数据备份与加密》教学设计 一、教学内容分析 本课选自本课选自信息技术教材第11课《数据备份与加密》，主要学习数据安全的重要性，了解密码与密钥的区别，明文、密钥、密文之间的关系，掌握恺撒加密算法与换位加密算法并尝试体验用计算机程序实现等。对恺撒加密与解密还涉及程序的实现，教材采用Python语言实现加密算法。 二、学习对象分析 本课的授课对象为八年级的学生，他们思维活跃，好奇心强，具备了一定的逻辑思维能力，对数据安全有一定的生活经验和感性体验，但是对加密算法了解较少，也未曾用程序实现加密算法，对利用计算机编程解决问题鲜有尝试，需要教师在课堂中给予鼓励并适当地指导启发。在此之前，学生已经学习过算法、程序设计基础等内容，有助于他们更好的掌握理解加密算法。 教学目标 掌握常用的数据备份方法，认识数据备份的重要性； 掌握云备份技术，认识到云存储的优劣； 掌握恺撒加密算法与换位加密算法并尝试用Python编写程序实现； 自主探究、合作学习，学会分析问题并改进算法； 教学重点： 理解并掌握两种加密算法（恺撒加密算法与换位加密算法） 教学难点： 正确分析问题并改进加密算法。 四、方法策略 本课以“数据加密”为主，以“提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力”为辅，通过学生学习并实践体验恺撒加密算法与换位加密算法两种加密算法，探究利用计算机编程解决问题的一般过程。课堂联系生活实际，利用任务驱动法，层层递进，并通过程序实现，体验利用计算机解决问题的优势。 五、教学流程 （一）联系生活，导入新知 教学内容与活动 设计意图 提问：在生活中是如何保护自己的资料数据？ 学生回答，根据回答总结归类，引出数据备份的概念。 思考：如何提升数据的安全性？ 由数据备份过渡到数据加密。 概念：通过加密算法和加密密钥将明文转变为密文，保护数据在传输过程中不被非法窃取。 从生活实际出发进行导入， 认识到信息系统应用过程存在的风险，熟悉数据备份的常用方法，养成规范的操作习惯，树立信息安全意识。 点明本课主题，数据加密与备份。 （二）探秘原理，案例分析 教学内容与活动 设计意图 视频观看 观看TFBOYS的解密故事，思考“L ORYH BRX”这段字母的含义，初步探索凯撒密码。 数据加密———凯撒密码 思考：密码是如何加密成密文的？ 学生回答，教师总结加密过程。 完善“L LOVE YOU”加密为“L ORYH BRX”的算法流程图。 观看视频，以学生喜闻乐见的形式引出凯撒密码，减少学生学习的心理压力。 引导学生思考数据加密的过程，提升自主探究与分析问题的能力。 设计算法流程图。 （三）程序设计，难点突破 教学内容与活动 设计意图 根据算法，编写加密程序。 问题一：如何逐一获取对应的字符？ 问题二：如何将对应的字符加密成目标字符 例如“I”转成“L”。 对照ASCⅡ表，chr()、ord()函数 问题三：如何保证其他字符不被转换？ 问题四：如何保证所有大写字母都正确转换？ 使用Python语言实现算法，通过四个问题，分解编程难度。 通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程。 （四）算法优化，总结提升 教学内容与活动 设计意图 凯撒密码改进版 优化算法，改进程序。 小结 教师小结加密过程，加密算法（替代密码法、换位密码法） 破译解密 对照文章，破译“08322756，77188718”这串数字的含义。 学生破译，并公布密码（和而不同，各美其美） 感受算法的效率，掌握算法优化过程，掌握程序调试与运行的方法。 课堂升华，为下节课做铺垫。(
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