小学信息技术四年级下册《数据需要保护》教学设计

小学信息技术四年级下册《数据需要保护》教学设计一、教学内容分析

本课隶属于“信息社会责任”与“信息意识”核心素养培养的关键模块。从《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》看，本课内容直接对应“在线学习与生活”模块中“认识到数据安全的重要性，并采取基本的防护措施”的课标要求。其知识技能图谱以“数据”为核心概念，从数据的价值认知（理解）延伸到数据面临的风险（理解），最终落脚于密码设置、文件加密等基础防护技能的应用。它在单元知识链中起到承上启下的作用：上承数据采集与整理，下启网络道德与安全法规，是学生从单纯的数据使用者转向负责任的数据管理者的重要转折点。过程方法上，本课强调基于真实情境的问题解决和体验探究，通过案例分析、模拟操作引导学生经历“感知风险分析后果寻求对策实践应用”的思维路径。素养价值渗透方面，知识载体背后是数字化生存中至关重要的安全意识、法治观念与责任感，教学设计需在技术操作中潜移默化地引导学生形成“我的数据我负责”的价值观，为其终身数字素养奠基。

四年级学生处于具体运算向形式运算过渡阶段，具有初步的逻辑思维能力和强烈的探究兴趣。他们的已有基础是：普遍拥有使用个人账号、密码登录数字设备的浅层经验，对“隐私”有朦胧概念。潜在障碍在于：对数据的概念理解模糊，常将“数据”等同于“数字”；对数据泄露风险的认知停留在“游戏账号被盗”等个体层面，缺乏对其连锁式社会危害的深刻理解；在技能上，可能因操作不熟练而产生畏难情绪。因此，教学将设计“前测小问卷”和情境讨论，动态评估学生的前概念与兴趣点。针对学情差异，策略上需提供多层级支持：对概念理解较弱的学生，提供“数据家族”实物类比（如日记本、照片构成个人数据包）；对思维活跃的学生，设置开放性的风险推演任务；对所有学生，操作环节均配备分步图示指导视频与“小助手”同伴支援机制。二、教学目标

知识目标：学生能准确说出“数据保护”的含义，辨析数据、信息与隐私之间的联系与区别；能结合生活实例，列举至少三种数据泄露可能带来的风险与后果，并理解设置强密码、加密文件是基础且有效的防护手段。

能力目标：学生能够在教师指导下，独立完成为指定文档设置打开密码的操作流程；能够根据简易规则（如长度、组合）判断密码的强弱，并设计一个属于自己的“强密码”；初步具备在模拟情境中评估简单数据安全隐患并选择相应防护策略的能力。

情感态度与价值观目标：通过案例剖析与角色扮演，学生能真切体会到数据安全对个人及他人的重要性，在课堂讨论中表现出审慎负责的态度；树立起主动保护个人数据、尊重他人数据隐私的基本意识，并愿意将课堂所学应用于家庭数字生活场景。

科学（学科）思维目标：重点发展学生的“计算思维”之抽象与评估思维。引导他们将复杂的“数据保护”问题，抽象为“识别有价值目标分析潜在威胁部署防御措施”的可管理模块；通过对比不同密码策略的防护效果，学习对解决方案进行简易的评估与优化。

评价与元认知目标：引导学生依据“密码强度星级评价表”进行自评与互评；在课堂小结环节，通过绘制简易的“安全盾牌”思维导图，反思本节课“我学到的最重要的保护技能是什么？”以及“我还有哪些疑惑？”，初步培养对自身信息安全策略的规划与反思习惯。三、教学重点与难点

教学重点：理解数据保护的必要性及掌握设置密码这一基础防护技能。确立依据在于，这是课标明确要求的基础知识与技能，是构成“信息社会责任”素养的核心行为表现，也是学生在此学段能够实践并理解其意义的“关键一招”。从学科逻辑看，唯有建立“为何保护”的深刻认知，“如何保护”的技能学习才有内在驱动；而密码操作则是整个数据安全知识体系中首个可动手、可验证的技能锚点。

教学难点：难点一在于将抽象的“数据泄露风险”转化为学生可感知的具体认知。成因是学生生活经验相对单纯，对风险的间接性、滞后性与扩散性缺乏想象力。难点二在于在加密操作中理解“密钥”的唯一性与重要性。成因是该概念较为抽象，且操作中的细节（如密码遗忘的后果）容易引发认知混淆。预设依据来自以往教学中，学生在讨论风险时常局限于自身，在设置密码后易忽略保管责任。突破方向是使用“故事链”推演和“保险箱”实物类比，将抽象概念具象化。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：交互式课件（含情境动画、密码强度测试互动环节）；“数据安全小侦探”学习任务单（含分层任务）；加密操作分步指导微视频（支持扫码反复观看）；实物道具（带密码锁的日记本、简易保险箱模型）。1.2环境与材料：学生机预装教学演示文档；教室网络环境稳定；板书记划预留“风险树”与“保护盾”两大区域。2.学生准备2.1前置思考：回想一次自己或家人设置密码的经历。2.2物品准备：携带信息技术课本及笔。五、教学过程第一、导入环节

1.情境创设与冲突激发：“同学们，今天老师先给大家讲个‘小明的数字日记本’的故事。小明喜欢把心情写在电脑日记里，有一天他为了方便，把日记文件放在了共享文件夹，还设了个简单密码‘123’。结果……”（播放简短动画，展示日记内容被同学看到、心情被调侃、甚至被篡改的情境）。“同学们先别急着告诉我答案，想想看，如果你是小明，此刻是什么感受？”

1.1问题提出与旧知联结：从学生的情绪反馈中提炼核心驱动问题——“我们存储在电脑、平板里的日记、照片、聊天记录，这些数字化的‘宝贝’，该如何保护它们的安全呢？”板书核心词：数据需要保护。紧接着追问：“说到保护，你们第一时间想到什么方法？”（预设回答：设密码）。“对，密码就像第一道门锁。但这把‘锁’怎么造才牢靠？除了密码，还有别的‘防盗门’吗？这就是今天我们这节‘数据安全小课堂’要一起闯关解决的难题。”第二、新授环节

任务一：火眼金睛——发现身边的数据与风险

教师活动：首先，引导学生将“数据”概念具体化。“别被‘数据’这个词吓住，它就在我们身边。比如，你的全家福照片、一次满分的成绩单文档、甚至你的游戏存档，这些都是宝贵的数据。”展示一组图片（个人证件照、家庭地址、购物记录），提问：“如果这些数据被不怀好意的人拿到，可能会发生什么？大家分组讨论两分钟。”教师巡视，聆听并引导讨论方向，例如：“你们的游戏账号如果被盗，损失的只是装备吗？会不会有更麻烦的事？”

学生活动：小组内结合生活经验展开讨论，列举可能的风险（如被乱发信息、被诈骗、隐私曝光等）。派代表分享，其他小组补充。在教师引导下，思考风险可能从“个人”延伸到“家庭”。

即时评价标准：1.能否列举出至少两种不同类型的数据实例（如文本、图像）。2.对风险后果的推测是否合理，是否体现出从自身到他人的关联思考。3.小组讨论时，成员是否都能参与发言。

形成知识、思维、方法清单：1.★数据泛在：数据不仅指数字，还包括文本、图片、音视频等任何能被计算机处理的数字化信息。2.★数据有价值：个人数据关乎隐私、财产甚至安全，具有重要价值。3.▲风险链条：数据泄露风险具有连锁反应，可能从个人娱乐损失演变为财产甚至人身安全威胁。（教学提示：此处重在建立感性认知，无需过度展开复杂案例，避免造成焦虑。）

任务二：追根溯源——探究密码的奥秘

教师活动：承接导入，“密码是我们的第一道防线。但它真的安全吗？”组织“密码强弱大挑战”：在课件上呈现几个密码例子（如“”、“password”、“小明生日”、“Xiaoming2024”），让学生直观判断并说出理由。“为什么‘’弱？因为它太常见，就像一把人人都能猜到的钥匙模具。”随后，揭示简易密码强度规则（长度、混合字符、无规律性），并演示利用在线简易检查工具（模拟环境）测试密码强度的过程。引出核心原理：“密码的本质，是一把只有你自己知道的‘唯一钥匙’。”

学生活动：观察、对比密码示例，发表看法。尝试运用刚了解的规则，口头设计一个“强密码”创意，并说明设计思路（如用喜欢的句子首字母组合）。观看教师演示，理解密码强度的评价维度。

即时评价标准：1.能否依据长度、复杂度等至少一个维度评价密码强弱。2.设计的密码创意是否尝试规避明显的个人信息（如姓名、生日）。3.是否理解密码“唯一性”是安全的关键。

形成知识、思维、方法清单：4.★强密码特征：足够长（通常8位以上）、混合大小写字母、数字和符号、无个人明显信息。5.★密码安全原则：不轻易告诉他人、不同平台尽量使用不同密码、定期更换。6.▲原理初探：密码安全基于“密钥秘密性”，猜中或破解的难度越大，安全性越高。（教学提示：强调创意而非记住复杂密码，避免学生因记不住而使用简单密码。）

任务三：小试牛刀——为我的文件加上“锁”

教师活动：这是技能操作核心环节。首先统一演示在常用文档处理软件（如文字）中为文件设置打开密码的步骤：“大家看好，第一步，点击‘文件’菜单；第二步，找到‘文档加密’或‘保护’选项；第三步，在‘打开权限密码’这里，输入你设计的强密码。”强调两次输入确认的重要性。演示后，提供分步图解和微视频二维码，支持学生按需查看。布置分层实践任务：基础任务（为提供的练习文档设密码）；挑战任务（为自己创建的一个新文档设密码并保存）。巡视指导，重点关注意操作困难的学生，采用“手把手”或“小老师”互助方式。

学生活动：认真观看演示，跟随操作。根据自身情况选择任务难度，独立或互助完成文件加密操作。完成后，尝试关闭文档再重新打开，验证密码是否生效，体验“上锁”与“开锁”的过程。

即时评价标准：1.操作流程是否基本正确、有序。2.能否独立完成密码设置并成功验证。3.在遇到困难时，能否主动查看辅助资源或寻求同伴帮助。

形成知识、思维、方法清单：7.★核心技能：文件加密：通过设置“打开密码”，可以将文件内容加密，不知道密码则无法正常查看。8.★操作关键点：牢记密码！一旦遗忘，文件可能永久无法打开。建议将重要密码告知信任的家长备份。9.▲应用场景：适用于保护个人日记、重要作业、家庭财务记录等敏感文件。（教学提示：反复强调密码保管责任，这是信息责任感的具体体现。）

任务四：举一反三——认识更多的“防盗门”

教师活动：拓宽学生视野。“密码锁很好，但世界上没有绝对安全的锁。我们还需要其他措施。”简要介绍几种常见防护手段：1.设备锁屏密码：“离开电脑时，记得按下Win+L键，这就是给整个电脑桌面临时上锁。”2.软件账户安全设置：展示如何查看登录设备的记录、如何开启二次验证（简要概念）。3.文件隐藏与备份：“有些不希望被轻易看到的文件，可以设置隐藏属性；而最重要的文件，定期备份到U盘或家长电脑，就像给宝贝做个‘分身’，这叫‘不把鸡蛋放在一个篮子里’。”“大家想想，这些方法，和我们现实生活中哪些做法很像？”

学生活动：聆听、联想。将数字防护措施与生活经验联系（如锁屏密码像关家门锁，备份像拍照留存）。思考并回答教师提问。

即时评价标准：1.能否理解锁屏是防止他人直接接触电脑的即时措施。2.能否说出“备份”是防止数据丢失的一种重要方法。

形成知识、思维、方法清单：10.▲防护组合拳：数据保护需要多层措施，如“文件密码（内容锁）+设备锁屏（入口锁）+定期备份（后路）”。11.▲安全习惯：离开即锁屏、定期更新密码、重要数据多份存储。12.★责任意识：保护数据既是保护自己，也是防止数据泄露后对他人造成影响。（教学提示：本任务旨在开阔眼界，不要求深度操作，重在观念建立。）第三、当堂巩固训练

分层挑战，即时反馈：

1.基础层（全体必做）：完成学习任务单上的“密码医生”环节，诊断几个预设的密码问题，并开出“处方”（修改建议）。“看看谁是优秀的密码医生？”

2.综合层（大部分学生尝试）：呈现一个简单情境——“小红收到一封邮件，说她的游戏账号异常，要求点击链接并输入密码进行验证。她该怎么做？”学生进行判断并说明理由。教师选取典型回答进行点评，“这个思路很清晰！他抓住了‘不轻信陌生链接’这个关键点。”

3.挑战层（学有余力选做）：设计一份“我的数字宝贝保护宣言”提纲，列出至少三条自己今后会遵守的数据安全习惯。教师邀请个别学生分享，并将其中的亮点提炼板书到“保护盾”区域。

反馈机制：基础层练习通过同桌互换、对照课件答案进行互评；综合层通过教师提问、学生辩论形式集体评议；挑战层成果进行课堂展示，教师给予激励性评价。第四、课堂小结

结构化总结与元认知引导：引导学生回顾本课探索之旅。“今天，我们从发现问题（数据有风险）到寻找方法（密码及其他），最后动手实践（加密文件）。现在，请大家在任务单背面，画一个简单的‘安全盾牌’，在里面写下或画出你认为最重要的三个收获。”请23名学生分享他们的盾牌。教师最后总结升华：“技术是盾牌，而真正的持盾人，是拥有安全意识和责任感的你们。”布置分层作业：1.基础性作业（必做）：向家人介绍一种今天学到的数据保护方法，并签署一份“家庭数据安全小约定”。2.拓展性作业（选做）：观察家里的电脑、平板等设备，检查是否有未设锁屏密码的情况，并在家长指导下进行设置。六、作业设计

1.基础性作业（巩固核心，全体必做）：“我是家庭安全宣传员”——向爸爸或妈妈复述一遍数据保护的重要性，并教会他们如何为电脑中的一个重要文件（如家庭照片集）设置一个简单的打开密码。完成后，与家长共同在《家庭数据安全小承诺书》上签名，承诺共同养成良好的数字设备使用习惯。

2.拓展性作业（情境应用，鼓励完成）：“设计我的安全自查单”——制作一份简易的《个人数字设备安全自查清单》，内容可包括：[]我的设备设置了锁屏密码；[]我的重要文件已加密或备份；[]我知道不与网友共享个人真实信息等。根据清单检查自己的数字设备使用情况，并尝试改进一项。

3.探究性/创造性作业（开放挑战，学有余力选做）：“数据安全小侦探”新闻摘录——在未来一周内，从家长看新闻或自己阅读时，留意一条与“数据安全”、“隐私泄露”或“网络诈骗”相关的简短新闻（或案例），用几句话记录下发生了什么，并尝试用本节课学到的知识分析：问题可能出在哪个环节（如密码太弱、点击了恶意链接等）？你有什么好的建议？可以以简报或口头报告形式下节课分享。七、本节知识清单及拓展

★1.数据：指任何以数字化形式存在的信息，如文本、图片、声音、视频等。它不等同于数字，范围更广。（教学提示：用“数字化的日记、照片”来举例，学生更易理解。）

★2.数据保护：指为防止数据被泄露、窃取、篡改或破坏而采取的各种措施和行为。（核心概念，贯穿全课。）

★3.数据泄露风险：个人数据如果保管不当被他人获取，可能导致隐私曝光、财产损失（如游戏装备被盗）、甚至被用于诈骗自己或家人等严重后果。（认知起点，需结合生活实例讲透。）

▲4.信息社会责任：在信息社会中，个体在享受数字权利的同时，应承担的包括保护自身与他人数据安全在内的责任。（素养落脚点，引导学生从“我”扩展到“我们”。）

★5.密码：一种用于验证身份、保护信息的秘密字符序列，是数据保护的基础手段。（关键技能载体。）

★6.强密码特征：通常具备以下特点：长度足够（建议8位以上）、混合大小写字母、数字和特殊符号、不包含姓名、生日等易猜到的个人信息。（可操作规则，引导学生设计而非死记。）

★7.文件加密：通过技术手段（如设置打开密码）将文件内容转换成密文，使其在没有正确密钥（密码）时无法被正常读取的过程。（核心技能原理，用“上锁的日记本”类比。）

★8.为文档设置打开密码：常用办公软件（如）提供的基本加密功能。操作路径通常为：“文件”菜单>“文档加密”或“保护”>“设置打开权限密码”。（具体技能步骤，必须配合演示与实践。）

★9.密码保管责任：设置密码后，必须自己牢记或通过安全方式备份。遗忘密码可能导致加密文件永久无法打开，责任自负。（重要行为规范，强调责任感。）

▲10.设备锁屏：离开电脑时，使用Win+L（Windows系统）或相应快捷键快速锁定屏幕，防止他人直接操作。这是良好的即时安全习惯。（实用小技巧，易学易用。）

▲11.数据备份：将重要数据复制并存储到另一个独立的设备或位置（如U盘、移动硬盘、家长电脑）。目的是防止因设备故障、丢失或误操作导致数据永久丢失。（“不怕一万，就怕万一”的策略。）

▲12.不轻信陌生链接：在收到不明邮件、消息中的链接时，不轻易点击，更不随意在其中输入账号密码。这是防范网络钓鱼诈骗的基本意识。（关联在线安全，拓宽防护视野。）

▲13.个人信息：包括姓名、出生日期、身份证号、家庭住址、电话号码、学校班级等能够识别个人身份的信息。这些属于需要重点保护的高敏感数据。（明确保护对象。）

★14.安全与便利的平衡：安全措施（如复杂密码）可能带来记忆或操作上的不便。我们需要在安全性和便利性之间找到一个适合自己的平衡点，但不能为了极度便利而完全放弃安全。（辩证思维，适用于高年级学生讨论。）

▲15.软件权限管理：在安装APP或使用在线服务时，注意其申请的权限（如访问通讯录、相册、位置），只授予必要的权限。（移动互联网时代延伸知识，可简要提及。）八、教学反思

（一）教学目标达成度评估：从课堂反馈与任务单完成情况看，“理解必要性”与“掌握密码设置技能”两大核心目标基本达成。大部分学生能列举出23种数据风险，并能独立完成加密操作。情感目标方面，在“家庭安全宣传员”作业反馈中，可见学生初步建立了向家人传播安全意识的意愿。然而，“评估思维”目标仅在少数优秀生回答综合层情境题时有所体现，多数学生仍停留在“知道要保护”但“不知如何系统评估风险”的层面。“下次是否可以在‘风险树’上，引导学生对风险发生的‘可能性’与‘危害性’做一个简单的星级评估呢？”

（二）教学环节有效性分析：导入环节的故事情境成功引发了共情与认知冲突，是有效的“锚”。新授环节的四个任务逻辑链条清晰，但任务四（认识更多防盗门）因时间关系略显仓促，部分学生对于“二次验证”概念仍感模糊。“或许将‘备份’作为重点，而将‘二次验证’仅作为名词拓展介绍，更能聚焦。”巩固训练的分层设计照顾了差异，但挑战层“保护宣言”的课堂分享时间不足，未能让更多创意得到展示和激励。

（三）学生表现差异剖析：课堂观察显示，约30%的学生（多为男生且游戏经验丰富）对风险有更生动的描述，操作技能掌握快，他们是课堂讨论的“发动机”和“小老师”。约60%的学生能跟随节奏，但在自主设计和迁移应用上需要更多脚手架，如提供“密码设计灵感卡”（将动物名、爱好与数字符