第4单元第1课 《密码中的穷举算法》教案【湘科版】《信息科技》 五年级上册

中小学教育资源及组卷应用平台 第4.1课《密码中的穷举算法》教学设计 课题 密码中的穷举算法 单元 第四单元 学科 信息科技 年级 五年级 核心素养目标 信息意识：认识到密码泄露的风险，理解穷举算法对信息安全的威胁，主动关注密码安全动态和防护技术。计算思维：通过分析穷举算法的逻辑结构，了解如何提高密码的安全性，培养用算法思维解决实际问题的能力。数字化学习与创新：利用密码破解模拟工具实践穷举算法，结合在线课程资源探究更高效的密码防护方案，创新安全验证方式。信息社会责任：意识到滥用穷举算法进行密码破解是违法行为，遵守网络安全法规，主动保护他人信息安全，拒绝参与恶意攻击活动。 教学重点 理解穷举算法的基本思想和在生活中的具体应用。 教学难点 了解如何提高密码的安全性。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第4.1课 密码中的穷举算法1、单元学习目标（1）理解穷举算法基本思想及其在信息安全中的应用。（2）了解手机安全验证的基本方式及其安全性。（3）理解简单加密和解密的基本原理。人类社会进入信息时代，信息安全受到越来越广泛的重视。人们采用多种方法来保护信息安全，例如通过设置密码来保护账号，通过运用防护技术来保护信息设备，通过对信息加密来防止信息泄露等。那么，如何设置安全的密码 如何保护信息设备的安全 信息又是如何被加密的 让我们一起来探究其中的奥秘，成为信息安全小卫士。2、观看视频。3、活动背景：在生活中我们会设置各种各样的密码，例如社交软件密码、学生卡密码、银行账户密码等，密码守护着我们的信息安全。那么，密码是怎样保护信息安全的呢 怎样设置更安全的密码呢 4、活动目标1.初步理解穷举算法的基本思想和应用。2.了解提高密码安全性的基本方法。 学习本单元学习目标。课程新知导入。 帮助学生学习更有目标性。帮助学生初步理解本课研究内容。 讲授新课 新知讲解：一、认识密码和穷举算法设置密码(口令)是信息系统最常用的安全保护方式。密码基本原理以常见的密码锁为例。锁设有3个转盘，每个转盘分别有0~9共10个数标识位置。信息系统密码与密码锁的原理相似，需要在信息系统中预先注册账号并设置密码。用户登录信息系统时，系统通过计算来比对用户输入的密码与预先设置的密码，如果二者相同，则允许用户访问，否则拒绝用户访问。穷举算法与密码的安全性安装在行李箱上的密码锁可以保护行李箱不被随意打开，提高了使用的安全性。但一旦忘记了密码锁的密码，也会带来麻烦。提高密码安全性的小技巧避免简单密码：坚决不使用生日、手机号、连续数字（如 123456）、重复字符（如 aaaaaa）等容易被猜测的组合。这类密码在暴力破解面前几乎毫无抵抗力。增加长度和复杂度：密码长度建议至少 12 位，长度越长，破解难度呈指数级上升。混合使用大小写字母、数字和特殊符号（如！@#$%），例如 “P@ssw0rd2024!” 比 “password” 安全性高得多。不同账户使用不同密码：避免 “一码走天下”，一旦某个账户密码泄露，其他账户也会面临风险。可以通过密码管理器（如 1Password、LastPass）统一管理不同密码。开启双因素认证（2FA）：在密码之外增加一层保护，例如短信验证码、谷歌验证器等，即使密码泄露，他人也难以登录。开动脑筋小明在旅行途中忘记了行李箱的开锁密码，请开展小组讨论，找到打开行李箱的方法。答：回忆关联信息缩小范围小组共同引导小明回忆密码相关线索，如是否与生日、纪念日、旅行目的地邮编、住宿房间号等有关，筛选出可能的数字组合后逐一尝试，利用关联信息大幅缩小穷举范围。通过分析，可以明确:(1)密码锁有3个转盘，密码肯定是一个3位数字。(2)密码一定是“000”到“999”这 1000个数字中的某一个。(3)可以从某个数 ... ...