3.2 设计认证方案 教学设计（表格式）2025-2026学年8年级下《信息科技》（教科版）

第2课 设计认证方案
教学内容分析
本课围绕物联网安全的核心议题展开。教材通过引入物联网在线交易的背景及其面临的安全威胁，强调了身份认证在物联网安全中的重要性。从身份认证的基本概念出发，详细阐述了六种常见的物联网身份认证方式，包括RFID智能卡认证方式、用户名/密码方式、动态口令认证方式、USB Key认证方式、生物识别方式，并分析了这些方式可能存在的安全隐患或威胁。在此基础上，要求学生设计校园网络安全宣传小报中关于如何安全设计身份认证方案的版面，以此锻炼学生的设计思维与实践能力。此外，拓展环节还鼓励学生设计定制身份标识方案，体验定制身份标识的过程，并思考互联网与物联网系统中身份认证的异同，从而提升学生的综合素养与创新意识。
学习者分析
学生对“身份认证”“网络安全”等话题有较强兴趣，尤其在移动支付、智能门锁等生活场景中有初步体验，但对物联网环境中身份认证的多样性和安全性缺乏系统认识。同时，学生已掌握基本的网络操作和图文处理技能，能使用协作文档和图形设计软件，具备初步的小组合作与表达能力。
学生对身份认证技术的原理、安全隐患及防护措施了解有限，在理解不同认证方式的技术差异和安全风险时可能存在一定困难。此外，在设计认证方案时，容易忽略实际应用场景的限制。因此，教师在讲解过程中应尽量通俗易懂，结合生活化案例帮助学生理解。同时，在学生实践环节，应给予更具针对性的指导，帮助他们将理论知识转化为实际能力。
学习目标确定
（1）通过了解物联网身份认证的多种方式及其重要性，掌握物联网安全体系结构，能够识别不同身份认证方式。
（2）通过分析不同身份认证方式的安全隐患，培养评估身份认证方案安全性的能力，能够完成身份认证方案的初步设计。
（3）通过设计定制身份标识方案，能够完成符合实际需求的身份认证方案制作。
教学重点和难点
（1）教学重点
理解物联网身份认证的本质及其多种方式，掌握设计安全身份认证方案的基本步骤和方法。
（2）教学难点
分析不同身份认证方式的安全隐患，并提出解决方案。根据实际条件设计并定制符合需求的身份认证方案。
教学活动设计
教师活动 学生活动 支撑的资源
环节一 情境导入
教师活动1 1.展示一组生活场景图片（扫码支付、指纹解锁、刷脸进站、刷脸支付），提问：这些场景中，我们都在做的同一件事是什么？除了便利，这些方式共同的核心作用是什么？ 2.进一步追问：如果这些认证方式被破解，可能会导致什么后果？你是否经历过或听说过由身份认证问题引发的安全事件？ 3.引导学生回归核心问题：在物联网系统中，怎么证明“我是谁”？该怎么防止身份被冒用？ 引导学生归纳总结，提炼关键点：身份认证、确认身份、防止冒充。 学生活动1 学生仔细观察图片，结合自身的经历回答教师提问的问题。 学生分组讨论，并分享自己的看法。 图片资源。
活动意图说明：本环节通过贴近学生生活的实例（如微信支付、指纹解锁、刷脸进站、刷脸支付），激发学生对物联网安全问题的兴趣。提出“怎么证明‘我是谁’？又该怎么防止身份被冒用？”的疑问，引导学生思考身份认证的核心问题。
环节二 探索新知
教师活动2 什么是身份认证？组织学生分组讨论，分享知道的身份认证方式。根据学生讨论，总结物联网身份认证的概念。 物联网安全体系结构介绍。播放视频“为什么物联网会存在安全隐患”，从三层体系的架构介绍物联网安全。 用视频和现场操作的方式进行以下身份认证方式介绍： ①RFID智能卡； ②用户名和密码； ③动态口令； ④USB Key； ⑤生物识别方式。 提问：观察如下图片，回答它们分别属于哪种身份认证方式。 布置分组讨论任务：每组选择一种身份认证方式，围绕应用场景、安全性和潜在风险三个方面进行深入研究，并进行简短的汇报。 发布表格填写任务。 学生活动2 学生分组讨论什么是身份认证。 观看视频，理解物联网安全结构，并思考身份认证在物联网安全中的重要作用。 观看视频和教师演示，回答图片中分别对应的是哪种方式。 每组选择一种身份认证方式，围绕应用场景、安全性和潜在风险三个方面进行深入研究，并进行简短的汇报。 学生完成表格填写。 图片、视频资源
活动意图说明：通过引导学生理解身份认证的基本概念、方式及其在物联网安全体系中的重要性，进而培养学生对物联网安全问题的认识和思考。鼓励学生通过小组讨论，分析不同身份认证方式的安全性和潜在威胁，培养批判性思维和问题解决能力。
环节三 实践操作
教师活动3 物联网安全身份认证方案安全版面的草图设计。 为了完成校园网络安全宣传小报中关于设计保证身份认证方案安全版面的任务，我们先后探索了什么是身份认证和五种物联网身份认证方式及其潜在的安全风险。你还可以查阅资料，了解更多的物联网身份认证方式，并设计一份保证身份认证方案安全版面的草图。 草图设计可以在A4纸上或者计算机上完成，按如下要求完成草图设计。 物联网安全身份认证方案安全版面的电子版实现。 电子版要求： ①主题明确：版面应聚焦于物联网身份认证安全，突出其在校园网络安全中的重要性。 ②内容丰富：涵盖探索过的物联网安全认证技术和安全防护方案设计。 ③视觉吸引：设计应具有视觉冲击力，能够吸引读者的注意力。 ④信息清晰：确保所有技术点和信息能够被清晰传达，易于理解。 ⑤布局合理：版面布局应整洁有序，便于阅读和信息检索。 ⑥安全性强调：特别强调物联网身份标识安全的重要性，以及如何防范相关安全风险。 ⑦个性创作：在理解此框架的基础上，提倡发挥创意，调整布局和视觉表现。 学生活动3 分组讨论物联网身份认证安全版面的设计思路。讨论内容包括如何突出物联网身份认证安全的重要性、如何展示探索过的身份认证技术、如何设计一份保证（加固）身份认证安全的方案等。 在小组讨论的基础上，每组学生开始绘制版面草图。草图应包含标题、副标题、主要内容区域、图片或图标、安全提示等。 完成草图后，各小组进行展示和交流。可以提出意见和建议，帮助其他小组完善设计。 选择合适的软件（如Word、PowerPoint、Photoshop等）或者某种编程语言（Python、HTML等）进行电子版设计，可以借助AI工具。 根据草图设计，学生在软件中进行版面布局，包括设置标题、副标题的字体和字号，安排主要内容区域的位置和大小，插入图片或图标等。 在版面布局的基础上，学生填充具体内容，包括物联网身份认证技术的介绍、身份认证的风险、安全防护方案和措施等，确保内容准确、清晰、易于理解。
活动意图说明：本环节的活动旨在通过设计与制作校园网络安全宣传小报中“身份认证方案安全”版面的任务，实现理论知识与实践操作的融合。首先，引导学生基于对身份认证基本概念、多种物联网认证方式及其安全风险的理论认知，完成版面内容的规划与草图设计，从而深化对身份认证安全性原则的理解；进而，指导学生将设计草图运用计算机软件转化为具体、生动且富有吸引力的电子版面。在此过程中，不仅可以帮助学生巩固获取的有关身份认证安全设计的知识，还可以切实提升学生的数字化工具应用技巧、视觉表达能力与创新思维。
环节四 总结
教师活动4 1.小组讨论与分享。 邀请2～3个小组分享设计中的亮点与挑战、困难，并追问其决策过程。 2.总结。 回顾本课所学的内容，鼓励学生将所学知识应用于实际生活中，提高安全意识和问题解决能力。 学生活动4 学生分享设计中的亮点和挑战，并分享其解决问题的过程，以及团队的配合方式。 学生将设计的宣传小报用于校园安全宣传，同时在生活中增强安全意识。
活动意图说明：小组讨论与分享能促进学生相互学习、取长补短，提升其问题解决与团队协作能力；总结环节通过系统梳理、巩固知识体系，将知识迁移至现实生活场景，激发学生的探索兴趣。
环节五 拓展提高
教师活动5 在使用互联网的过程中，我们需要用到身份认证吗？引导学生查阅资料，继续探究互联网与物联网系统中的身份认证有什么异同，并完成如下表格的填写。 学生活动5 查阅资料，对比分析互联网与物联网系统中身份认证的异同，完成表格填写。
活动意图说明：进一步拓宽学生的知识视野，深化他们对身份认证在互联网与物联网系统中应用的理解。通过引导学生查阅资料、对比分析互联网与物联网系统中身份认证的异同，培养学生的自主学习能力和批判性思维能力。