义务教育版（2024）五年级信息科技 第15课 简单密码易破解 课件(共22张PPT)+教案

中小学教育资源及组卷应用平台 第15课 简单密码易破解 教学设计 课题 第15课 简单密码易破解 单元 第四单元 学科 信息科技 年级 五年级 教材分析 本节课义务教育版五年级全一册信息技术教材的第15课 简单密码易破解。在前面的学习中，学生认识了算法的基本流程(输入一处理一输出)，能利用自然语言流程图等方式描述求解简单问题的算法，知道算法的三种基本控制结构是顺序结构、分支结构和循环结构。本单元将进一步引领学生认识、理解计算机解决问题的基本方法，利用算法中的循环结构来解决实际问题，在体验编程让计算机执行的过程中，感受算法实现的优势和意义。本模块强调用计算思维解决问题的独特价值，通过本单元的学习，学生能够进一步明确算法执行的正确性与效率要求，并能够进行讨论与辨析。通过本课学习计算破解密码所需的重复判断次数。明确密码设置安全性，树立安全意识。在分析密码规则的过程中，知道破解密码只限于理论学习和技术探讨，体会密码设置安全性的重要性。 学习目标 1．信息意识：通过密码规则理论分析和探索，理解信息、数据和算法之间的关系。2．计算思维：通过从简单到复杂密码规则的分析和破解，计算所需的重复判断次数，估算大致时间，进一步认识循环结构的特点，体会利用遍历法解决问题的基本思路。3．数字化学习与创新：通过将组合密码简化为数字密码，把解决问题的思路理清，再加入其他组合，体验分析和计算进行验证，获得成就感。4．信息社会责任：在分析密码规则的过程中，知道破解密码只限于理论学习和技术探讨，体会密码设置安全性的重要性。 重点 计算破解密码所需的重复判断次数。 难点 在一定规则下，估算破解指定密码的时间，感受编程破解密码的效率和时间关系。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 在日常生活中，有许多地方都需要设置密码，密码保护着我们的个人隐私和信息安全。 学生认真聆听、讨论。 引发学生的兴趣与思考。 讲授新课 一、分析密码破解需要的次数　1．分析破解４位数字密码锁需要的次数（1）4 位纯数字密码范围是多少？ 范围是 0000 至 9999。 （2）一共有多少种组合，如何计算？2．破解“数字 + 字母”的 6 位密码需要的次数提出进一步复杂问题：如果是“数字＋字母+符号”的6位密码，又需要尝试多少次？教师介绍计算过程和结果，并假设6位纯数字计算次数的时间，估算其他情况计算时间。计算机标准键盘上常见的符号大约有 32 种，那么每位密码增加 32 种可能性，即 10+26×2+32=94。因此需要循环 94×94×94×94×94×94=689 869 781 056 次，即 6898 亿次，将近七千亿次。在这个基础上，密码长度每增加一位，破解所需的循环次数就会增加约 94 倍。二、对比不同密码组合的破解时间1．破解时间巧对比2．破解原理早知道介绍破解密码的原理和枚举法。破解密码主要是编程发挥计算机强大的计算能力，来枚举每一种可能的情况，从而达成破解的目标。枚举法的基本思想是逐一列举指定范围内所有可能的情况，根据条件进行检验从而找到可能的答案。计算机对于这种重复性算法的实现有着巨大优势。三、密码设置的安全性基本规则包括：（1）设置密码需要一定的长度和复杂度。例如，6 位以上数字、字母或字符的组合。（2）密码最好包含大小写字母、数字和符号。（3）密码不要与姓名、生日、电话号码等相同。（4）密码是重要的个人隐私信息，要注意保护好。 学生认真聆听教师讲解，积极参与讨论；小组讨论完成学习活动教师引导学生思考：积极参与小组讨论，分享并讨论自己的见解和发现。 激发学生的学习兴趣，引导学生关注寻找解决问题的途径与方法，以及解决问题并验证结果等阶段。通过互动讨论。促进学生之间的交流与合作，为后续课程打下基础。 作业布置 如 ... ...