中小学教育资源及组卷应用平台 第3课《保护数据安全》教学设计 课题 保护数据安全 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 八年级下 核心素养目标 信息意识：理解物联网数据安全的概念，明确物联网数据安全需要遵循的三个基本原则。计算思维：分析置换加密和替换加密逻辑，用流程图描述加密逻辑算法，能够应用常用的数据加密方法保护数据安全。数字化学习与创新：体验数据加密的基本方法，防护数据安全，通过学习加密和隐私保护技术提升数字化创新意识。信息社会责任：遵守数据匿名与加密法规，在技术实践中保护他人隐私，拒绝非法破解行为，合法使用物联网技术。 教学重点 掌握数据机密性、完整性、可用性在物联网中的具体体现。理解置换（栅栏法）、替换（凯撒法）加密的核心原理，明确密钥偏移量的核心作用。 教学难点 将抽象的置换加密逻辑转化为流程图或实际案例，直观展示加密过程。够应用常用的数据加密方法保护数据安全。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1.聚焦 随着物联网的不断发展，其通过各种传感器产生各类数据，数据种类复杂，数据特征差异大。这些数据也正以前所未有的速度不断增长和累积，物联网数据安全日益重要。 在物联网系统中，人们可以采用什么技术对数据安全进行防护呢？本课请在校园网络安全宣传小报中，设计制作有关物联网数据安全防护的版面。2.探索 当我们在日常生活中应用物联网的时候，在任何一种应用场景下都会产生大量数据。这些数据由采集设备获得，经网络设备传输，通过应用平台对数据进行处理并做出反馈。在这个过程中，数据安全是保障物联网应用正常使用的基础。播放视频《物联网安全挑战》。 学生分组设计一个物联网数据安全防护方案，包含具体技术应用，制成小报。观看视频了解物联网安全挑战。 培养学生的综合设计能力和创新思维。通过视频了解本课的知识要点。 讲授新课 新知讲解：一、议一议联系实际生活并与同学讨论，想一想实际生活中物联网的数据感知、数据传输、数据处理等环节会存在哪些安全风险。数据感知风险：智能家居摄像头被黑客入侵，导致家庭隐私视频泄露（如陌生人远程查看家中画面）。数据传输风险：校园卡刷卡时数据通过公共WiFi传输，可能被截获篡改（如余额信息被盗用）。数据处理风险：运动手环收集的健康数据存储不当，被第三方非法售卖（如心率、定位信息暴露）。设备伪造风险：共享单车二维码被替换为恶意链接，扫码后手机中毒或扣费（如假二维码诱导下载病毒软件）。误操作风险：家庭智能音箱误识别语音指令，自动执行错误操作（如误触发开门、网购等）。二、探索在物联网系统中，数据安全需求随着应用对象的不同而不同，为了确保物联网数据安全的规范性，需要有一个统一的数据安全标准。在这个统一的标准之下，物联网数据安全需要遵循数据机密性、数据完整性和数据可用性三个基本原则，以确保物联网的数据安全。数据机密性：指通过加密保护数据免遭泄露，防止信息被未经授权的用户获取。例如，加密一份统计报表可以防止没有掌握密钥的人读取其内容。如果用户需要查看其内容，则必须解密。如果密钥被其他人窃取，则这份报表的机密性就会被破坏。数据完整性：指数据的精确性和可靠性，即数据不因人为因素而改变其原有内容、形式和流向，包括数据内容完整性和数据来源完整性。例如，某媒体刊登了从某部门泄露出来的数据，却声称数据来源于另外一个部门。虽然该媒体原样刊登了数据，保证了数据的内容完整性，但是破坏了数据的来源完整性。数据可用性：指数据或资源的使用能力，即保证数据资源能够提供既定的功能，不会因为系统故障或操作失误等使资源丢失或妨碍对资源的使用，要随时可以使用。三、议一议物联网数据安全的目标就是要保护数据的 ... ...
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