眾所周知，數(shù)學中有三大分支——代數(shù)、幾何、分析，而幾大分支也剛好是組成密碼學的重要元素，由此可見密碼學與數(shù)學的關(guān)系非常密切。密碼學是數(shù)據(jù)安全與隱私保護技術(shù)的核心技術(shù)，是數(shù)據(jù)安全的基石之一。所以說，它是一門涵蓋了數(shù)學、計算機科學、通信等諸多領(lǐng)域的交叉學科。

適合6-8歲孩子的密碼學自帶的神秘屬性，其中蘊含的“破案、臥底、密碼”等元素，非常能夠引起孩子的共鳴與喜愛，探索密碼的過程總是腎上腺素迸發(fā)的時刻，讓孩子體驗開寶箱恍然大悟的感覺。因此密碼學這門課程是入門邏輯思維鍛煉的好選擇，一起來看看他是如何學習的吧！

歷史啟示，揭開斯巴達密碼棒奧秘

在教學開始前，老師將帶領(lǐng)孩子們回顧公元前405年，古希臘雅典和斯巴達之間的伯羅奔尼撒戰(zhàn)爭，引出的信使密碼腰帶解密事件，由此引出古希臘時期的早期密碼學——斯巴達密碼棒。

解開環(huán)環(huán)緊扣的謎團，這條看似尋常的皮帶中，究竟隱藏著何種奧秘？

02、攻與守的博弈，密碼學知識延伸

密碼學實際上是攻與守之間持續(xù)博弈角力，作為歷史進程中不可或缺的一環(huán)，古典密碼學曾在戰(zhàn)爭中做出重大貢獻，而現(xiàn)代密碼學也是編程中數(shù)據(jù)安全和加密技術(shù)的基礎(chǔ)，而編程則是實現(xiàn)古典密碼學理論和技術(shù)的主要工具。兩者相互補充，共同推動了現(xiàn)代信息安全的進步。本節(jié)課老師將用趣味的例子，帶領(lǐng)孩子探索密碼學更多用途。

1. 算法與邏輯：古典密碼學涉及到復(fù)雜的算法和邏輯思維。編程則是將這些算法和邏輯實現(xiàn)為計算機可以理解和執(zhí)行的指令。

凱撒密碼（Caesar cipher）是一種簡單的替換密碼，而在編程中，你可以編寫程序來實現(xiàn)這種加密和解密過程。

1. 加密與解密：古典密碼學中的加密技術(shù)，如替換密碼、換位密碼等，是編程中加密技術(shù)的基礎(chǔ)。

2. 編碼與解碼：在古典密碼學中，將明文轉(zhuǎn)換為密文的過程稱為編碼，將密文轉(zhuǎn)換回明文的過程稱為解碼。這與編程中的數(shù)據(jù)編碼和解碼過程相似。

03、手腦結(jié)合，動手制作密碼棒

為了讓孩子能夠親身體會密碼學的魅力，在課程中，老師會手把手教學，和孩子一起制作斯巴達密碼棒。

教學現(xiàn)場

教學現(xiàn)場

設(shè)計過程中，老師將引導(dǎo)孩子通過不同的顏色、文字規(guī)律、代碼符號、角度形狀等增加密碼棒的解碼難度，并從中發(fā)現(xiàn)解密趣味與數(shù)理規(guī)則。

04、引導(dǎo)孩子主動思考

古典密碼學是計算機科學的一個分支，對現(xiàn)代計算機科學的發(fā)展有著重要的影響。編程則是計算機科學中實現(xiàn)這些理論和技術(shù)的主要手段。學習古典密碼學可以幫助編程者更好地理解數(shù)據(jù)安全和加密技術(shù)，這對于開發(fā)安全軟件和保護數(shù)據(jù)隱私至關(guān)重要。編程技能則可以使密碼學理論得以在實際應(yīng)用中得到驗證和發(fā)展。

師資簡介

黎子靖

圖靈編程教練

畢業(yè)院校:華南師范大學(本科/碩士)信奧資質(zhì):藍橋杯全國優(yōu)秀指導(dǎo)老師社會經(jīng)歷:一種數(shù)據(jù)庫增量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換遷移方法和系統(tǒng)(專利)

【機構(gòu)介紹】

于近年開設(shè)計算機國際系列課程，屢獲好評，讓國內(nèi)優(yōu)秀學子便捷學習到前沿扎實計算機知識。自成立已來，圖靈編程便以“培養(yǎng)能夠改變世界的人”為使命，通過邀請院校教授、行業(yè)專家、名企骨干為普及科學教育做加法，已開展數(shù)百場精彩座談，為近萬家庭帶來專業(yè)指導(dǎo)。截止2023年，本土學員已累積培訓(xùn)近30000人次。目前已助力多位優(yōu)秀學子，成功入讀加州理工、麻省理工、卡內(nèi)基梅隆、芝加哥大學、北京大學、清華大學、香港科技大學、上海交通大學、中山大學等國內(nèi)外知名院校相關(guān)計算機專業(yè)。

廣州圖靈編程成立于2017年，由中山大學計算機系的林瀚老師與陳詩峰老師攜手創(chuàng)辦。八年來，我們始終專注于青少年編程與數(shù)學思維教育，已陪伴超過三萬名學員走上探索科技與數(shù)學之美的道路。許多圖靈學員從小學、初中起步，一路成長為信息學競賽的佼佼者；進入大學后，他們繼續(xù)在各類編程賽事中摘金奪銀，并最終贏得世界名校的青睞，走向國內(nèi)外優(yōu)秀科技公司。

我們的核心課程涵蓋信息學競賽培訓(xùn)與數(shù)學思維培養(yǎng)。圖靈的教育理念不僅在于傳授編程技巧，更在于構(gòu)建一種“理論與實踐齊頭并進”的學習方式。通過競賽的磨煉，孩子們學會了在競爭中保持冷靜、在困境中尋找突破；而這些品質(zhì)，也幫助他們在課內(nèi)學習與高考中同樣脫穎而出。

如今，圖靈編程已經(jīng)形成覆蓋全年齡段的課程體系：從幼兒園大班的邏輯啟蒙，到小學、初中的數(shù)學與編程思維，再到高中階段的信息學奧賽訓(xùn)練，甚至延伸至大學階段的高階編程與數(shù)學課程。線下校區(qū)遍布廣州天河、越秀和海珠，線上課程則打破地域限制，惠及更多熱愛編程與數(shù)學的孩子。

八年耕耘，我們目標始終如一：“培養(yǎng)改變世界的人”。一路走來，克服困難，不斷探索，取得一系列令人欣喜的成就與榮耀。廣州圖靈編程多次獲得教育主管部門的表彰，逐漸成長為廣州科技教育的標桿。未來，我們將繼續(xù)堅守科學育人、規(guī)范辦學之道，把“圖靈編程”打造成為面向未來的百年教育品牌