陳志芳

● 特色與亮點(diǎn)

1.創(chuàng)設(shè)情境，貼近生活

課件通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，讓學(xué)生從生活的視角去發(fā)現(xiàn)問題，分析生活中由密碼引起的數(shù)據(jù)安全問題，理解對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的意義，能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和信息社會責(zé)任。

2.交互可控，操作簡單

課件采用導(dǎo)航菜單和圖標(biāo)按鈕進(jìn)入情境導(dǎo)入、講授新課、項(xiàng)目活動、課堂延伸和評價小結(jié)學(xué)習(xí)模塊，過程可控，操作簡單，交互性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速跳轉(zhuǎn)，具有創(chuàng)新性與實(shí)用性。

3.資源豐富，學(xué)科性強(qiáng)

課件將文字、圖片、音頻、視頻、動畫有機(jī)地結(jié)合在一起，還設(shè)置了百度超鏈接，為查找其他學(xué)習(xí)資源提供了方便。這樣在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，拓寬了知識領(lǐng)域，優(yōu)化了課程教學(xué)，體現(xiàn)了信息技術(shù)學(xué)科的實(shí)踐性特點(diǎn)。

4.巧用項(xiàng)目，提升素養(yǎng)

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種探究性的學(xué)習(xí)模式。課件以“神秘密碼之謎”項(xiàng)目為例，設(shè)計了兩個任務(wù)、四個活動，讓學(xué)生以自主探究和小組協(xié)作的方式通過項(xiàng)目活動完成知識的內(nèi)化、運(yùn)用和遷移，最終達(dá)到提升學(xué)生信息素養(yǎng)的目的。

5.課堂延伸，深度學(xué)習(xí)

課件的每一個學(xué)習(xí)模塊都有相應(yīng)的知識點(diǎn)，既可以作為教師上課的輔助課件，也可以作為學(xué)生的自學(xué)工具。課堂延伸模塊從加密解密原理回歸到暴力破解軟件方面的應(yīng)用，落實(shí)了學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了思維拓展和深度學(xué)習(xí)。

● 制作背景

新課改的理念是“以學(xué)生的發(fā)展為本”，強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)必須構(gòu)建探究性的互動過程，讓學(xué)生在實(shí)踐中探索，在合作交往中學(xué)習(xí)。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的特點(diǎn)契合新課改的教育理念和當(dāng)下的教育發(fā)展，而信息化2.0時代的到來，鼓勵教師在教學(xué)中有效應(yīng)用信息技術(shù)手段對教育資源進(jìn)行開發(fā)、利用。因此，除了在課堂中使用傳統(tǒng)幻燈片進(jìn)行授課，教師更要探索使用多元化的技術(shù)手段輔助教學(xué)。在此背景下，如何通過項(xiàng)目化學(xué)習(xí)和教學(xué)軟件來開展信息技術(shù)教學(xué)，以提升學(xué)生的信息素養(yǎng)是需要關(guān)注的重點(diǎn)。在對教材進(jìn)行整合設(shè)計并對學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行分析后，筆者設(shè)計了“神秘密碼之謎”項(xiàng)目活動，并將這一項(xiàng)目和Flash軟件結(jié)合起來，制作了本課件。Flash軟件的優(yōu)勢在于可以集多種媒體資源于一體，交互性強(qiáng)，并且可以制作出生動酷炫的動畫以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。兩者的融合更能促進(jìn)學(xué)生自主探究能力和學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

● 設(shè)計思路及內(nèi)容結(jié)構(gòu)

《神秘密碼之謎》課件內(nèi)容選自教育科學(xué)出版社出版的信息技術(shù)《必修1 數(shù)據(jù)與計算》第3單元第4節(jié)的《加密與解密》。課件主要圍繞項(xiàng)目化學(xué)習(xí)展開，設(shè)計有“情境導(dǎo)入、講授新課、項(xiàng)目活動、課堂延伸和評價小結(jié)”五個學(xué)習(xí)模塊（如下頁圖），每個模塊都有相應(yīng)的知識點(diǎn)，過程可控，具有創(chuàng)新性與實(shí)用性。該設(shè)計讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中經(jīng)歷真實(shí)的問題情境和項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生了解數(shù)據(jù)加密和解密的概念及原理，掌握創(chuàng)建安全密碼的一般技巧，了解數(shù)據(jù)加密歷史，會用窮舉法破解簡單的密碼，用Python實(shí)現(xiàn)簡單加密算法，會分析生活中由密碼引起的數(shù)據(jù)安全問題，從而樹立保護(hù)數(shù)據(jù)安全意識，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和提升自主探究實(shí)踐能力。

1.創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置學(xué)習(xí)模塊一“情境導(dǎo)入”

上課之前，筆者做了問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在設(shè)置密碼時常會選擇簡單易記的密碼，他們不理解簡單密碼的不安全性，保護(hù)數(shù)據(jù)安全的意識不強(qiáng)。因此，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計和制作課件時，筆者選擇以項(xiàng)目化活動來開展教學(xué)，因?yàn)轫?xiàng)目化學(xué)習(xí)可以更好地幫助學(xué)生通過小組協(xié)作的方式解決問題。教師通過問卷調(diào)查、QQ被盜案例和觀看視頻，創(chuàng)建真實(shí)的問題情境進(jìn)入項(xiàng)目，當(dāng)學(xué)生意識到網(wǎng)絡(luò)安全與自己息息相關(guān)時，就會對加密產(chǎn)生關(guān)注和興趣。同時，筆者還設(shè)計了課前導(dǎo)學(xué)案，方便學(xué)生對項(xiàng)目活動過程有清晰的了解。

2.學(xué)習(xí)新知，設(shè)置學(xué)習(xí)模塊二“講授新課”

筆者設(shè)置了三個問題：“在平時生活中哪些地方會用到密碼？”“你的密碼是什么樣的？”“為什么這些密碼被稱為最爛密碼？”并要求學(xué)生在觀看視頻《美國安全軟件公司飛濺數(shù)據(jù)公布的2018年百大“最爛密碼”》后檢測自己使用的密碼是否足夠安全，從而讓學(xué)生知道簡單易記的密碼往往容易被盜并產(chǎn)生疑問：如何才能設(shè)置一個安全系數(shù)較高的密碼來保護(hù)自己的隱私？接著，通過對“愷撒密碼”的學(xué)習(xí)，在課件鏈接里直接打開Python腳本文件，讓學(xué)生查看代碼調(diào)試使用，體驗(yàn)數(shù)據(jù)加密的過程。

3.自主探究，設(shè)置學(xué)習(xí)模塊三“項(xiàng)目活動”

項(xiàng)目中的任務(wù)一讓學(xué)生對加密防盜有了更深入的了解，并在自己動手操作中直觀地感受到創(chuàng)建安全密碼的重要性，了解了創(chuàng)建安全密碼的一般技巧，關(guān)注網(wǎng)絡(luò)信息安全?；顒?在肩窺方式、字典破解、暴力破解的基礎(chǔ)上，增加了網(wǎng)絡(luò)釣魚的盜竊方式，既補(bǔ)充了課本的知識，又與開頭的情境創(chuàng)設(shè)起到呼應(yīng)的作用?；顒?則讓學(xué)生用“數(shù)據(jù)安全性測試.py”進(jìn)一步體會密碼長度以及破解時間的關(guān)系，引發(fā)學(xué)生對創(chuàng)建安全密碼的思考。在任務(wù)二中介紹了數(shù)據(jù)加密的歷史，認(rèn)識了窮舉法，并讓學(xué)生學(xué)會用Python編程實(shí)現(xiàn)簡單加密算法，會分析生活中由密碼引起的數(shù)據(jù)安全問題，從而樹立保護(hù)數(shù)據(jù)安全意識，培養(yǎng)學(xué)生的信息社會責(zé)任。同時，在比一比活動中，通過小組協(xié)作的方式以“愷撒密碼”為線索，引導(dǎo)學(xué)生破解出密碼——“對不起”“謝謝你”“我愛你”，把課堂教學(xué)與人文關(guān)懷聯(lián)系在一起，升華情感。

4.學(xué)以致用，設(shè)置學(xué)習(xí)模塊四“課堂延伸”

課堂延伸模塊學(xué)生學(xué)習(xí)興趣盎然，從加密解密原理回歸到暴力破解軟件方面的應(yīng)用，讓學(xué)生能夠靈活運(yùn)用知識解決生活中的問題，使不同的學(xué)生都可以享受個性化學(xué)習(xí)帶來的樂趣，達(dá)到學(xué)以致用和深度學(xué)習(xí)的目的。

5.鞏固所學(xué)，設(shè)置學(xué)習(xí)模塊五“評價小結(jié)”

這個學(xué)習(xí)模塊的設(shè)置目的是讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識。通過對本節(jié)課的小結(jié)，讓學(xué)生談?wù)勗陧?xiàng)目化學(xué)習(xí)中的收獲，進(jìn)一步理解和鞏固本節(jié)課的知識點(diǎn)。最后通過板書設(shè)計，對項(xiàng)目活動進(jìn)行知識體系的梳理。

● 關(guān)鍵技術(shù)處理

本課件主要采用Flash軟件進(jìn)行制作，涉及的關(guān)鍵技術(shù)處理如下。

1.逐幀動畫和關(guān)鍵幀動畫的使用

逐幀動畫是一種常見的動畫形式，在時間軸的每幀上逐幀繪制不同內(nèi)容，使其連續(xù)播放而成動畫。筆者在課件的片頭、場景畫面的跳轉(zhuǎn)、圖標(biāo)按鈕的設(shè)計中，使用了大量的逐幀動畫。例如，在片尾中，筆者制作好“蝴蝶”影片的剪輯后，從庫里把多只“蝴蝶”放到舞臺，利用關(guān)鍵幀動畫在時間軸里建立多個圖層，在每個圖層里重復(fù)插入“蝴蝶”，調(diào)整元件大小，最后形成不同時間段蝴蝶飛舞的畫面，加上背景音樂，呈現(xiàn)出唯美的動畫效果。

2.圖標(biāo)按鈕和導(dǎo)航菜單的設(shè)計

本課件以特色的圖標(biāo)按鈕和導(dǎo)航菜單實(shí)現(xiàn)畫面跳轉(zhuǎn)，每一個頁面都可以隨時切換，方便快捷。例如，片頭片尾設(shè)計隱形按鈕，點(diǎn)擊可直接進(jìn)入課件主界面或者退出課件;背景音樂也設(shè)置圖標(biāo)按鈕，有開關(guān)控制背景音樂的播放與暫停;導(dǎo)航菜單的設(shè)計里，以五個學(xué)習(xí)模塊加一個退出按鈕組合成菜單的模式。

3.實(shí)現(xiàn)視頻和Python腳本文件的鏈接

課件采用主動鏈接的方式在場景中的按鈕上添加getURL指令，按鈕被觸發(fā)時，動畫鏈接到getURL參數(shù)指定的頁面地址。例如，通過編輯參數(shù)getURL（“美國安全軟件公司飛濺數(shù)據(jù)公布的2018年百大‘最爛密碼’.mp4”），直接打開視頻進(jìn)行觀看學(xué)習(xí);設(shè)置參數(shù)getURL（"數(shù)據(jù)安全性測試.py"，"_top"），則直接打開Python的腳本文件，方便學(xué)生查看代碼并進(jìn)行調(diào)試。

● 幕前幕后

2021年，在制作課件參賽前，筆者在海南省圖書館研習(xí)各類專業(yè)書籍，了解了不同的數(shù)字化學(xué)習(xí)軟件，并選擇了Flash軟件進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。從前期構(gòu)思到作品成形用了一個多月的時間，再經(jīng)過上千次的動畫調(diào)試和修改，最終制作出本課件。課件制作完成后筆者在不同班級做了嘗試，以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)開展教學(xué)實(shí)踐。結(jié)果是驚艷的，學(xué)生在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動中的收獲很大。首先是情境案例有效地培養(yǎng)了學(xué)生的信息意識，編程學(xué)習(xí)和算法設(shè)計培養(yǎng)了學(xué)生的計算思維，暴力破解軟件的學(xué)習(xí)使學(xué)生所學(xué)知識得到拓展應(yīng)用，最后是對學(xué)生情感的升華和信息責(zé)任的強(qiáng)化，環(huán)環(huán)相扣，將信息技術(shù)與情感教育有機(jī)結(jié)合，讓信息技術(shù)課從技術(shù)學(xué)習(xí)走向人文教育和生命關(guān)懷。

在信息化2.0時代，使用多種信息技術(shù)手段開展教學(xué)，成為全面推進(jìn)教育信息化的有力舉措。本課件以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動為支撐，構(gòu)建了自主探究式和交互式學(xué)習(xí)模式，為學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)提供了更多的選擇。實(shí)踐證明，F(xiàn)lash多媒體課件的運(yùn)用，能讓學(xué)生感受到信息技術(shù)課的生動有趣，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動的設(shè)計則培養(yǎng)了學(xué)生自主探究方面的能力。當(dāng)然，不足之處也有很多，如Flash課件和Python接入調(diào)試問題、Flash課件生成打包文件后視頻的嵌入問題等。但正因?yàn)榇嬖谥@些問題，才推動我們不斷探索、不斷進(jìn)步。教育實(shí)踐中不缺改革，缺的是對學(xué)習(xí)的專注和堅持。在推進(jìn)教育信息化的過程中，要敢于去嘗試，去探索，去學(xué)習(xí)，去成就更好的自我。面對信息爆炸的時代、人與機(jī)器共生的未來，教師更要以開放的心態(tài)和多元化的視角關(guān)注課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)軟件的選擇。除了以Flash課件助力項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，更要大膽使用不同的信息技術(shù)手段，開發(fā)應(yīng)用新的教育資源，利用現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)工具豐富課堂，使其更好地服務(wù)于教學(xué)，讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生，構(gòu)建教育信息化2.0時代的信息技術(shù)新課堂。

附：《神秘密碼之謎》數(shù)字學(xué)習(xí)工具二維碼