湘科版（2024）五上_4单元_活动2 常用安全验证方式 教学设计.docxVIP

课例名称

常用安全验证方式

年级

五年级

章节

第四单元活动二

课时安排

1课时

执教教师

学校

一、教学内容分析

本节课是五年级上册单元主题四“信息安全小卫士”的第2课时。教学内容是了解手机屏幕锁的基本种类和原理、了解手机安全防护的基本方法。

本节课列举了常见的屏幕解锁方式，并介绍了其原理，建议保护手机卡、养成良好的手机使用习惯，以保护手机安全，筑牢学生数据安全意识。

二、教学对象分析

该阶段孩子思维活跃，喜欢动手动脑、参与活动，乐于分享、交流。通过前面的学习学生能熟练地使用数字设备和在线平台进行自主学习与生活，却很容易忽略数据安全问题。能够通过引导，从现实生活的案例中总结经验，了解威胁数据安全的重要因素，筑牢数据安全意识。

三、教学目标

1.了解手机屏幕锁的基本种类和原理。

2.了解手机安全防护的基本方法。

3.理解自主可控技术的战略意义，增强数据保护意识和信息安全意识。

四、教学重点与难点

教学重点：了解手机屏幕锁的基本种类和原理。学会手机安全防护的基本方法。

教学难点：理解手机屏幕锁的原理。

五、教学环境（软、硬件）

能提供上网环境的机房、教学课件、动画视频

六、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入

播放视频《手机时代，你的密码是如何泄露的》

随着技术的发展，以手机为代表的移动智能终端设备在生活中扮演着越来越重要的角色，人们的交流、出行、消费和工作都离不开它。这些设备不仅保存了个人信息，还是移动支付的主要工具，因此它们的安全性也越来越受重视。那么，我们应该如何更好地保护它们的安全呢？

学生观看视频，思考如何更好地保护手机安全？

视频再现了生活中出现的手机泄密的场景，让学生了解威胁数据安全的因素，激发其保护数据安全的意识。

学习新知

一、认识手机屏幕锁

1.提出问题：

防止手机被非法使用是手机安全防护的基本要求。大部分手机通过锁屏来保护安全。密码解锁是常见的屏幕解锁方式之一，除此之外，还有哪些呢？

2.学习新知：

◆用密码解锁

手机密码解锁与行李箱密码锁解锁的原理相同。可以设置多位数字的屏幕解锁密码。

◆用手势图案解锁

手势图案解锁采用3×3的点阵，密码是这个点阵中的一条路径，这条路径要符合一定的规则，不同的生产厂家可能采用不同规则，一般规则如下：

（1）一笔连成，可以画斜线，但不能跳过节点。

（2）最少连接4个节点，最多连接9个节点。

（3）不重复使用节点。

（4）手势图案具有方向性，从点A到点B和从点B到点A被认为是两种不同的手势图案。

相同位数/节点数，数字密码组合数和手势图案个数各不相同，请看以下对比表。

思考：每次连续输入错误密码多次，会发现手机被锁定，这是怎么回事呢？

小结：为了进一步保护系统安全，手机设置了数字密码和手势图案的尝试次数限制。如果系统发现在短时间内，用户进行了多次尝试，就会锁定手机，等待一段时间后才能再次尝试。这样增加了数字密码和手势图案被破解的难度，提高了安全性。

◆指纹识别解锁

指纹是我们身体的生物特征，到目前为止，尚未发现两个完全相同、没有差异的指纹。这种独特性使得指纹成为一种非常重要的身份识别工具，广泛应用于犯罪学、法医学、信息安全和身份识别等领域。虽然人们很早就知道了指纹的这个特性，但靠人工来进行指纹的识别和比对难度大、耗时长，因此无法广泛应用。

随着人工智能技术的发展，指纹的快速识别和比对成为可能。指纹经过传感器采集、人工智能模式识别算法识别后，其特征信息被提取出来，成为独一无二的数字“钥匙”，具有很高的安全性。

使用指纹作为“钥匙”，需要预先将用户的指纹特征信息存储起来，然后将采集到的指纹特征信息与预存指纹特征信息进行比对，判断是否为同一指纹。

◆人脸识别解锁

人脸识别是基于人的脸部特征的一种生物识别技术。人脸识别的原理与指纹识别类似。

模式识别是运用人工智能算法，根据样本的特征对样本进行分类的技术。指纹识别和人脸识别是模式识别技术的典型应用。

根据生活经验，列举常见的屏幕解锁方式。

在老师引导下，学习常见的屏幕解锁方式及其原理。

学习手势图案解锁的一般规则。了解数字密码组合数与手势图案个数对比情况。

思考真实问题：为什么每次连续输入错误密码多次，手机被锁定？

在老师的引导下，总结保护系统安全的方法。

认识指纹的独特性，学习指纹识别解锁的基本原理，了解指纹的采集和特征提取过程、指纹识别解锁过程。

学习人脸识别解锁基本原理和过程。

从生活中常见的屏幕解锁方法着手，了解其背后原理，能激发学生的学习兴趣。

学生具备常见的屏幕解锁体验，有过直观的感受和实际的操作，根据获取的经验进行逐步抽象，最终获得用手势图案解锁的方法或原理，有利于对知识的理解。

真实的问题更容易唤起学生思考，在问题解决中认识保护系统安全的重要性，帮助学生了解次数限制背