第四单元第15课 简单密码易破解导学案2026-2027学年人教版信息科技五年级全一册

该小学信息科技导学案围绕密码安全展开，引导学生了解生活中密码使用场景，通过计算不同位数、字符类型的密码组合次数，理解遍历破解原理，最终掌握安全密码设计方法，形成从生活场景到原理探究再到实践应用的学习支架。 以活动任务驱动学习，通过密码组合计算、程序模拟测速等实操环节培养计算思维，依托密码锁实物图等可视化资源提升数字化学习与创新能力，强化信息意识和信息社会责任，帮助学生树立密码安全防护意识，掌握科学的密码设置规范。

第4单元 发挥算法的优势 第15课 简单密码易破解 导学案 班级：________ 姓名：________ 【学习目标】 1.信息意识：了解手机、门禁、支付等场景都使用密码，明白简单数字密码容易被程序遍历破解，树立密码安全防护意识。 2.计算思维：掌握遍历循环破解密码的计算思路，能根据密码位数、字符类型计算总组合次数，理解密码复杂度与破解时长的关系。 3.数字化学习与创新：依托密码锁实物图、密码输入界面、程序测速课件缩放图，完成组合计算、程序运行测速、安全密码设计实操任务。 4.信息社会责任：牢记安全密码设置规范，掌握输错锁定、验证码等防护手段，不泄露私人密码，保护个人信息隐私。 【学习过程】 （一）阅读学知识（填空题 5 题） 1.四位纯数字密码每一位有 10 种可能，全部组合共有________次。 2.六位纯数字密码总遍历次数为________万次。 3.密码字符包含数字、大小写字母时，单字符有________种组合可能。 4.破解密码需要逐个尝试全部组合的算法思路叫做________法。 5.提升密码安全，需要增加位数、混合数字、字母与特殊________。 （二）活动提能力 活动 1 任务一：生活密码场景梳理（各类密码界面缩放图） 1.小组列举生活密码使用场景：手机锁屏、行李箱锁、软件登录、门禁、银行卡支付。 2.讨论思考：纯数字短密码存在安全隐患，容易被计算机程序快速破解。 3.口头分享：自己平时设置的密码类型，分析安全程度高低。 活动 2 任务二：计算纯数字密码破解总次数（四位密码锁缩放图） 1.基础计算：四位数字每位 0-9，列式10×10×10×10，算出总组合 10000 次。 2.拓展演算：六位纯数字密码10^6，得出一百万次遍历量。 3.同桌互出题：计算三位数字密码最多需要尝试多少次。 4.总结规律：密码每增加一位，总尝试次数扩大 10 倍。 活动 3 任务三：复杂密码组合计算（卡通机器人课件图） 1.计算数字 + 大小写字母单字符种类：10+26+26=62 种。 2.演算六位数字字母混合密码总次数：62 的 6 次方，约 568 亿次。 3.增加符号后单字符共 94 种，算出六位混合密码近 700 亿次组合。 4.小组对比三类密码：纯数字破解最快，带符号密码最难破解。 活动 4 任务四：运行程序估算破解时长（程序测速界面） 1.打开破解时间估算.py程序，依次输入 4 位、6 位数字密码模拟测算。 2.记录对比：位数越少、字符越单一，程序破解耗时越短。 3.观察结论：几十亿次组合需要极长时间才能遍历完成，安全性大幅提升。 4.思考计算机算力优势：循环遍历可以自动逐个测试全部密码组合。 活动 5 任务五：设计安全密码与防护方法 1.小组总结安全密码三原则：长度 6 位以上、混合数字字母符号、不用生日姓名。 2.列举平台防护手段：输错密码锁定、动态验证码、限时验证。 3.实操任务：给自己设计一组高安全等级登录密码，课堂分享。 4.拓展探究：已知三位密码中间数字固定为 3，计算剩余遍历次数。 （三）检测显素养 一、选择题（10 题，A/B/C 平均分配） 1.四位纯数字密码总组合次数是（） A.1000 B.10000 C.100000 2.六位纯数字密码遍历次数为（） A. 一万 B. 十万 C. 一百万 3.数字 + 大小写字母单个字符有多少种（） A.62 B.52 C.36 4.逐个试遍所有密码的算法叫（） A. 遍历法 B. 顺序法 C. 分支法 5.提升密码安全不能使用的是（） A. 纯 4 位生日数字 B. 字母数字组合 C. 加入符号 6.密码每增加 1 位纯数字，尝试次数扩大（）倍 A.2 B.10 C.100 7.不属于密码防护手段的是（） A. 输错锁定 B. 动态验证码 C. 密码全用 1 8.数字 + 字母 + 符号单字符种类是（） A.62 B.94 C.100 9.以下哪种密码最难被破解（） A.4 位 1234 B.6 位纯数字 C.8 位数字字母符号 10.遍历密码依靠哪种算法结构（） A. 循环 B. 顺序 C. 多分支 二、判断题（共 10 题） 1.行李箱四位数字密码最多需要尝试一万次。（） 2.密码位数越多，计算机破解花费时间越长。（） 3.只用生日 6 位数字组成的密码安全性很高。（） 4.包含大小写字母、数字、符号的密码更安全。（） 5.六位数字字母混合密码仅有一百万种组合。（） 6.验证码、输错锁定可以防止暴力破解密码。（） 7.遍历破解密码的过程可以用循环程序自动完成。（） 8.数字密码增加符号后，单字符可选种类变少。（） 9.不随意把自己的密码告诉陌生人。（） 10.三位数字密码最多需要尝试 100 次。（） 三、简答题（1 题） 简述纯数字短密码为什么容易被破解，并写出三条设置安全密码的规则。 参考答案汇总 （一）阅读学知识填空答案 1.10000 2.一百 3.62 4.遍历 5.符号 （二）活动提能力参考作答 活动 2 3.三位数字密码：10×10×10=1000 次。 4.例：4 位 1 万，5 位 10 万，6 位 100 万，每多一位扩大 10 倍。 活动 3 2.62×62×62×62×62×62≈568 亿次； 3.10+26+26+32=94 种单字符。 活动 4 3.计算机一秒可完成上万次遍历，短数字密码几秒就能试完；几十亿次组合需要数年时间。 活动 5 1.安全三规则：①密码不少于 6 位；②同时包含数字、大小写字母、特殊符号；③不使用生日、手机号、姓名等容易猜到的内容。 2.防护手段：多次输错密码账号锁定、登录需要时效性验证码。 3.三位密码中间位固定为 3，只需遍历前后两位，10×10=100 次。 （三）检测显素养参考答案 一、选择题 1.B 2.C 3.A 4.A 5.A 6.B 7.C 8.B 9.C 10.A 二、判断题 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.× 三、简答题参考回答 1.短纯数字密码容易破解原因： 纯数字每位只有 0-9 十种可能，位数越少总遍历次数越少，计算机循环遍历速度极快，几千、几万次尝试几秒就能全部试完，很容易匹配出正确密码。 2.安全密码设置规则： ①密码长度至少 6 位，优先 8 位及以上； ②密码混合数字、大写字母、小写字母、特殊符号； ③不使用生日、手机号、姓名、连续简单数字作为密码。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $