第9课 互传密信有诀窍（教学课件+运行程序）信息科技人教版五年级全一册

该小学信息科技课件围绕“互传密信”主题，系统介绍凯撒密码的加密解密原理、中文密信的方格位移法及加密安全提升策略。通过《特工密信行动》情景导入，以“特工训练基础—实战演练—安全挑战”为学习支架，引导学生从认识加密到掌握加密方法再到思考安全问题，构建完整知识脉络。 其亮点在于融合情景教学与核心素养培养，通过凯撒密码解密流程图训练计算思维，中文加密任务提升数字化学习与创新能力，小组辩论“密码分享”强化信息社会责任。例如利用“wyrhec”密文破解任务激发探究欲，帮助学生提升信息意识和问题解决能力，为教师提供结构化、趣味化的教学资源。

人教版信息科技五年级 互传密信 有诀窍 第9课 第三单元 用算法解决问题 By Yushen By Yushen 认识凯撒密码 01 特工基础训练 PART 01 提升加密安全 03 密信安全挑战 PART 03 中文密信加密 02 特工实战演练 PART 02 课堂总结提升 04 PART 04 By Yushen By Yushen 情景导入 《特工密信行动》 你们是一名“特工小队”成员，今天要执行一项秘密任务——将获取到的情报传递回总部。 「暗影协议启动」 任务编号：夜莺-7 执行小队：幽灵小组 时间：今夜 21:00 地点：WHDFKHU EXLOGLQJ 破解情报 但敌方使用凯撒密码对地点进行了加密。你需要学会凯撒密码，破解交易地点！并传递回总部！ 你眼前浮现出一行闪烁的荧光文字，原来是敌方准备传递的情报： By Yushen 你们是一名“特工小队”成员，今天要执行一项秘密任务——传递一封重要情报。 你眼前浮现出一行闪烁的荧光文字，仿佛来自某个隐秘的通讯装置，上面写着 暗影协议启动：任务编号：夜莺-7 执行小队：幽灵小组 时间：今夜 21:00 地点：WHDFKHU EXLOGLQJ 但敌方使用凯撒密码对地点进行了加密。你需要学会凯撒密码，破解交易地点！并传递回总部！ 过渡：一起来学习什么是凯撒密码，破解这封情报吧！ 认识 凯撒密码 「特工训练基础」 PART 01 By Yushen 凯撒密码采用的是一种简单的移位加密算法。规则是把明文中的每个字母按照一定的规则移动，从而生成密文。 什么是凯撒密码？ 明文中的所有字母在字母表中向右移动指定位后被替换成密文，将这个过程称为加密 什么是加密？ 密文中的所有字母在字母表中向左移动指定位后被替换成明文，将这个过程称为解密 什么是解密？ 认识凯撒密码 By Yushen 本页注意事项：这里只是简单讲解了几个概念，学生肯定不懂的，所以可以结合后面的程序在讲解加密和解密的过程，然后再体验程序，加深理解 本页逐字稿： 到底什么凯撒密码呢？其实凯撒密码采用的是一种简单的移位加密算法。规则是把明文中的每个字母按照一定的规则移动，从而生成密文。 这里提到的密文又是什么意思呢？其实你可以将它理解成看不懂不懂的一串信息。 那我要如何才能变成密文呢？很简单，我们只需要将明文加密就可以了，也就是只需要将明文中的所有字母在字母表中向右移动指定位后被替换成密文，将这个过程称为加密 既然这个方式是进行加密，那同学们思考一下，解密过程又是何如的？（邀请同学回答） 你的举一反三能力真的太强了！一下子就抓住了解密的过程是向左移动。 所以解密其实就是将密文中的所有字母在字母表中向左移动指定位后被替换成明文，将这个过程称为解密 简单来说，加密就是把我们的信息变得别人看不懂的信息，解密就是把看不懂的信息变成看得懂的信息。 过渡：下面我们通过一个图来解开凯撒密码的神秘面纱！ 认识凯撒密码 明文： A、B、C、D、E、......T、U、V、W、X、Y、Z 密文： D、E、F、G、H、......W、X、Y、Z、A、B、C 加密规则 明文中的所有字母在字母表中向右移动三个位置后被替换成密文 加密 By Yushen 比如我们现在的加密规则是明文中的所有字母在字母表中向右移动三个位置后被替换成密文。 例如，这行字母表代表的是明文，当字母表中的字母向右移动三位时， A替换成D,B 替换成E, 以此类推。 如果移动后的字母超过了字母表最后的字母Z, 则需要回到字母表的开头， 继续向右移动，像最后的X Y Z 最终转变成密文后就是A B C 因此，明文经过这样的位移加密后，就会得到这张图的密文 过渡：如果我们要进行解密操作的话，又应该怎么表示呢，一起继续分析分析吧！ 认识凯撒密码 明文： A、B、C、D、E、......T、U、V、W、X、Y、Z 密文： D、E、F、G、H、......W、X、Y、Z、A、B、C 解密规则 密文中的所有字母在字母表中向左移动三个位置后被替换成明文 解密 By Yushen 解密的规则是：密文中的所有字母在字母表中向左移动三个位置后被替换成明文 例如，将加密时的向右移动三位改为向左移动三位，就可以解密。如果移动后的字母超过了字母表的最前面一个字母A, 则需要回到字母表的最后， 继续向左移动。 因此，密文经过这样的位移解密后，就会得到这张图的密文 过渡：那么下面我们一起通过一个有趣的闯关游戏，来检验你对凯撒密码的掌握程度吧~ 文件位置 学生文件 -- 1、凯撒密码闯关大挑战【程序体验】 -- index.html 破解情报 WHDFKLQJEXLOGLQJ 尝试体验凯撒密码闯关大挑战，获取积分，并破解「暗影协议启动」中的地点吧！ 任务目标 认识凯撒密码 teachingbuilding : 教学楼 By Yushen 本页注意事项：图片插入了超链接链接到 教师文件的1、凯撒密码闯关大挑战【程序体验】 -- index.html。如果点击无效可能是因为路径发生了变化，请在自己使用的电脑重新插入超链接。超如超链接是想着上课的事后直接点击演示给学生看。 本页逐字稿： 尝试体验凯撒密码闯关大挑战，获取积分，并破解「暗影协议启动」中的地点吧！ 同学们可以打开学生文件 -- 1、凯撒密码闯关大挑战【程序体验】 -- index.html程序开始体验，并破解开局中我们找到了“WHDFKLQJEXLOGLQJ”究竟代表的什么含义（学生实践） 时间到，有没有同学破解出来最终情报交易的地点在哪里？（邀请学生回答） 没错，原来敌方要交易的地点在teachingbuilding 教学楼！恭喜同学们破解了这个情报！正式成为了一名特工！ 过渡：那么下面，我们一起通过流程图来梳理凯撒密码解码的过程吧！ 8 认识凯撒密码 向左移三位替换 输出明文字母 取下一个字母 结束 输入密文 开始 密文中还有字母未处理？ 文件位置：学生文件--2、凯撒密码解码流程图分析.doc 向左移三位替换 输出明文字母 取下一个字母 结束 输入密文 开始 密文中还有字母未处理？ 否 是 By Yushen 下面请同学们打开学生文件--2、凯撒密码解码流程图分析.doc文档，根据你刚刚体验的过程，将凯撒密码的解码过程流程图补充完整，等会来时请同学上台分享自己的流程图（学生动手实践） 时间到，哪个同学来分享自己补充的流程图？（邀请同学回答） 哇塞!你的逻辑思维能力真的太棒啦！能够自己独立补充完成这个流程图！下面我们可以顺着这个同学的思路一起来完成这个流程图！ 首先，一开始的时候我们需要输入密文，接着需要判断密文中还有字母未处理，如果是的话，我们就将左边3位替换。输出我们对应的明文字母，然后取出下一个字母，一直循环，直到密文所有的字母都已经处理完毕，整个流程呢，就走向了结束。 所以哪个同学来说说，在进行解码的过程当中，这个流程图涉及到了什么结构的算法呢？（邀请同学回答） 看来这个同学对循环结构算法了解的非常清晰。没错，在这个流程图里面呢，我们涉及到了之前使用的循环结构 过渡：到这里，我们已经成功将敌方的情报。交易地址破解出来了，那接下来呢，我们需要将这个信息传递回总部 中文 密信加密 「特工实战演练」 PART 02 By Yushen 看字数画方格 依据密信的字数，确定一个多行多列的方格，把明文 依次放入方格中。 01 移动生成密文 把奇数列的文字依次下移3行，找到对应的方格填入，下移超过最后一行的文字，回到第一行继续下移替换，构成密文。 03 确定加密规则 选定自己要移位的列和移位的方式，如奇数列、下移3行。 02 中文密信加密 现在我们要将破解的情报用中文传递回总部！但是中文没有字母表，怎么办？ 方格位移法 By Yushen 现在我们要将破解的情报用中文传递回总部！但是中文没有字母表，怎么办？所以针对中文的文字进行加密的话，我们可以使用：方格位移法。什么是方格位移法呢？ 首先第一步，看字数画方格，依据密信的字数，确定一个多行多列的方格，把明文 依次放入方格中。 第二步，确定你的加密规则：选定自己要移位的列和移位的方式，如奇数列、下移3行。 最后就是移动生成密文。把奇数列的文字依次下移3行，找到对应的方格填入，下移超过最后一行的文字，回到第一行继续下移替换，构成密文。 过渡：下面我们通过一个具体的案例来看看中文要如何进行加密！ 把“计算机的能力主要依赖极高的算力、巨量的数据以及人 类积累起来的丰富算法。”放入6行6列的方格中。 看字数画方格 确定加密的规则为：奇数列、下移3行 确定移动规则 把奇数列的文字依次下移3行，找到对应的方格填入，下移超 过最后一行的文字，回到第一行继续下移替换，构成密文 移动生成密文 中文密信加密 密文：的算据的及力类要累赖来高丰算算、。量计数机以能人主积依起极的的富力法巨 By Yushen 比如第一步，我们需要根据字数确定方格数量。把“计算机的能力主要依赖极高的算力、巨量的数据以及人 类积累起来的丰富算法。”放入6行6列的方格中。就会得到右边这个图； 紧接着，我们要确定移动的规则。这个规则同学们可以自行确定，在这里我确定的规则就是：奇数列、下移3行。 最后 我根据上面确定的规则，把奇数列的文字依次下移3行，找到对应的方格填入，下移超 过最后一行的文字，回到第一行继续下移替换，构成密文。就会得到右边这个图 因此生成的最终密文就是：的算据的及力类要累赖来高丰算算、。量计数机以能人主积依起极的的富力法巨。 过渡：那么下面我们根据这个规则，一起来为我们的情报加密，并且将你加密的情报和旁边的同桌分享，看看同桌能否破解自己的情报吧！ 中文密信加密 文件位置 学生文件 -- 3、凯撒密码加密大挑战【加密密信】 -- index.html 需要加密的明文 学生文件 -- 3、凯撒密码加密大挑战【加密密信】 -- 需要加密的密文.txt 尝试使用凯撒密码对中文密信加密，并分享给同桌，看看同桌能够破解成功。 任务目标 By Yushen 本页注意事项： 1、加密的文本根据情境导入了让同学们自己加入一些词语，如果不会就直接用写好的文本加密就行；解密的同学可以直接用同目录下的文档进行解密，里面是空表的表格，可以打印出来或者直接发电子版给学生 2、图片插入了超链接链接到 教师文件的3、凯撒密码加密大挑战【加密密信】 -- index.html。如果点击无效可能是因为路径发生了变化，请在自己使用的电脑重新插入超链接。超如超链接是想着上课的事后直接点击演示给学生看。 本页逐字稿： 下面同学们尝试使用凯撒密码对中文密信加密，并分享给同桌，看看同桌能够破解成功。 同学们可以打开学生文件 -- 3、凯撒密码加密大挑战【加密密信】 -- index.html 对你需要的文字进行加密 加密的内容你可以在学生文件 -- 3、凯撒密码加密大挑战【加密密信】 -- 需要加密的密文.txt的文档中查找。 你甚至可以尝试将这封密信加入自己的想法，然后进行加密。下面同学们开始尝试对密信的内容进行加密吧！（学生实践，然后看时间，可以邀请一些同学分享他们的加密解密内容） 过渡：在将情报传递回总部后，总部说，他们截取了一份情报，但是至今还没有破解，你能帮助总部破解这份情报吗？ 提升 密信安全 「密信安全挑战」 PART 03 By Yushen 如果不知道移动位数，或者移动位数较多，通常不容易解密。但如果发送方和接收方事先约定好，接收方就很容易解密。 信息安全 为信息加密时，在字母表中改变移动的位数，如果不是移动三位，而是移动五位、七位等。 如何提升? 提升密信安全 总部截获了一封敌方密信！他们没有告诉我们移动位数，你能破解吗？这引发了你怎样的思考？ 密文：wyrhec By Yushen 本页注意事项：密文：wyrhec 对应的明文是 sunday 移动的位数是4位 总部截获了一封敌方密信！他们没有告诉我们移动位数，你能破解吗？这引发了你怎样的思考？（邀请学生回答） 通过这份密信，我们知道，如果不知道移动位数，或者移动位数较多，通常不容易解密。但如果发送方和接收方事先约定好，接收方就很容易解密。 因此你觉得要如何提升我们的密信安全性？比如说为信息加密时，在字母表中改变移动的位数，如果不是移动三位，而是移动五位、七位等。 你还能想到哪些提升密信安全性的办法呢？（邀请学生回答） 过渡：在学习了凯撒密码后，可能有些同学就有了不一样的想法。 正方：好 自己记得住，坏人猜不着 反方：不好 规则忘了，自己也进不去了 你觉得这个做法好吗？ 小组辩论 有同学说，以后给自已或家长设置密码时，也要运用所学的算法规则。先想一个自己很容易记住的密码，然后利用移位、替换等方式，变成不容易被别人猜到的密码。 提升密信安全 By Yushen 有同学说，以后给自已或家长设置密码时，也要运用所学的算法规则。先想一个自己很容易记住的密码，然后利用移位、替换等方式，变成不容易被别人猜到的密码。 你们觉得这个做法好吗？同学们可以根据正方观点和反方观点，小组之间进行简单的交流讨论（小组讨论，然后邀请一两个同学简单分享他们的结果） 听了上面结果同学的想法，都有自己的见解。不管我们在生活中用不用加密算法，最重要的一点是要学会保护好自己的个人隐私问题。 过渡：到这里也恭喜同学们破解了情报，将情报传递回了总部。成为一名优秀的特工。那么接下来，我们一起来总结今天学习的内容吧！ 课堂 总结提升 PART 04 By Yushen 采用简单的移位进行加密算法 01 认识凯撒密码 在字母表中向右移动指定位数变成密文 02 加密过程 在字母表中向左移动指定位数变成明文 03 解密过程 学会保护自己的个人隐私信息 04 信息安全 课堂总结提升 By Yushen 首先，我们认识了凯撒密码其实就是一种采用简单的移位进行加密算法 并且加密过程就是将明文在字母表中向右移动指定位数变成密文 而解密过程就是将密文在字母表中向左移动指定位数变成明文 最后我们要学会在日常生活中保护好自己的隐私信息，防止泄露。 过渡：下面我们通过几道练习题来巩固今天学习的知识吧！ 课堂总结提升 1. 凯撒密码是一种什么样的加密方法？ A. 替换密码 B. 移位密码 C. 对称密码 D. 非对称密码 2、加密算法的基本结构中，以下哪项是“处理”步骤？ A. 输入明文 B. 移位操作 C. 输出密文 D. 传输密文 3、以下哪种做法有助于提高个人密码的安全性？ A. 使用生日作为密码 B. 使用简单单词 C. 使用移位加密后的词 D. 所有密码相同 4、凯撒密码在移动字母时，如果超出字母表范围，应该如何处理？ A. 删除该字母 B. 保持原字母 C. 回到字母表开头继续移动 D. 使用特殊符号代替 B B C C By Yushen 1、答案：B 解析： 凯撒密码通过将字母在字母表中移动固定位置进行加密，属于移位密码。 2、答案：B 解析： 移位操作是对明文进行处理的核心步骤。 3、答案：C 解析： 移位加密能增加密码复杂度 4、答案：C 解析： 如移动后超过Z，则回到A继续移动。 尝试用所学加密算法，设计一个自己的密码本，并用这个密码本的加密方式，加密一则信息并传送给同学或家长，看看他们能否顺利解读出来。 尝试通过网络搜索，查询还有哪些常用的加密算法以及这些算法的关键因素。 拓展与提升 课堂总结提升 By Yushen 尝试用所学加密算法，设计一个自己的密码本，并用这个密码本的加密方式，加密一则信息并传送给同学或家长，看看他们能否顺利解读出来。 尝试通过网络搜索，查询还有哪些常用的加密算法以及这些算法的关键因素。 20 $nullnull 第9课《互传密信有诀窍》活动探究单 1、活动内容：使用流程图梳理将密文转换成明文的过程 2、活动目录：通过流程图解析解码过程，培养学生能的计算思维能力 3、活动准备：活动探究单 ( 否 ) ( 结束 ) ( 输入密文 ) ( 取下一个字母 ) ( 输出明文字母 ) ( 向左移三位替换 ) ( 是 ) ( 密文中还有字母未处理吗? ) ( 开始 )4、活动记录： 请根据你解码的过程，将流程图按照一定是顺序排列。 学科网（北京）股份有限公司 $