矛与盾的集合教学设计（精选5篇）
篇1：矛与盾的集合教学设计
矛和盾的集合
一、谈话导入，揭示课题
导语：今天老师给大家带来了古代的两种兵器。
1、出示图：认识各种矛和盾
2、猜字谜：
图：矛：横撇点横构，竖构加撇把笔收，打仗用它来进攻。图：盾：平撇竖撇连十目，万箭飞来能挡住。
3、教师范写（学生说）
师：发明家手持矛和盾与朋友比赛，请你在课文的插图中找到矛与盾，在旁边写上去。(学生在书上写)
4、说说矛与盾分别有什么作用？它们的长处是什么？ 板书：进攻、自卫。
5、导：如果把矛的进攻与盾的自卫集合在一起，板书： “集合”
教师范写“集”。“集”上面是“隹” 齐读“集合”找一找课文中有一个与它意思一样的词？ 板书：合二为一
师：如果我们把两种相对峙的兵器集合在一起，那会是怎样的情形呢？
6、齐读课题
二、初读课文，扫清障碍。
1、自由读课文，思考：矛和盾这两种兵器怎么集合的？集合的结果会怎么样？请同学们仔细阅读故事吧！注意文中的生字与新
词，想办法读正确。
2、出示课件： A、持 戳 钻 刺 进攻 自卫 B、炮口 坦克 履带
C、左抵右挡 难以招架 大显神威 集于一身 乱成一团 庞然大物 合二为一 哇哇大叫 攻击 自卫 指名读生字
3、再读课文
课文讲了一件什么事？能不能把刚才学过的词语送到短文中。
4、填空
发明家手（持）矛与盾和朋友比赛，遭到对方的（攻击）。他用盾（左抵右挡），还是（难以招架）。后来，他受到启发，把矛的（进攻）和盾的（自卫）（合二为一），发明了（坦克），在战场上（大显神威）。指名说，齐读。
三、深究课文
1、出示：坦克把盾的自卫，矛的进攻合二为一，在战场上大显神威。齐读
导语：发明家怎么想到把矛的进攻与盾的自卫合二为一的？在什么情况下想到的。
2、课件：比较
对方的矛如雨点般向他刺来，发明家用盾左抵右挡还是难以招架。
对方的矛向他刺来，发明家用盾左抵右挡还是难以招架。指名读：体会“如雨点般“的雨是什么雨？怎么刺？密：接二连三
速度快
再读：比喻 体会进攻很猛烈 指导朗读：语速要快，读出紧急。
齐读、再读。还从哪个词体会到场面的紧张与危急？（左抵右挡）（难以招架）
导语：在这紧急的关头，发明家忽然产生了一个想法？
3、课件：盾太小啦！如果盾大得像个铁屋子，我钻在铁屋子里，敌人就一枪也戳不到我啦！
指导朗读：发明家想到这，他的心情会怎样，请你用朗读告诉大家。
（两个“！”可以看出发明家心情很好、开心。）指名读，齐读
4、出示：可是，这样固然安全，自己却变成了只能缩在壳里保命的蜗牛或乌龟。自卫，是为了更好地进攻呀！
体会：变成了只能缩在壳里的乌龟、蜗牛。体会：比喻 朗读 导语：自卫，是为了更好地进攻呀！于是发明家想到了该怎么进攻。
5、出示：“对了，在铁屋子上开个小洞，从洞里伸出进攻的“矛 ”——枪口或炮口。”
体会 “矛”比喻用法 双引号的特殊用法 在这指的是枪口或炮口 导：为了进攻，发明家由矛想到了炮口，使铁屋子进一步完善，发明加多么聪明啊！
6、师生串读四句话
对方的矛如雨点般向他刺来，发明家用盾左抵右挡还是难以招架。
盾太小啦！如果盾大得像个铁屋子，我钻在铁屋子里，敌人就一枪也戳不到我啦！
可是，这样固然安全，自己却变成了只能缩在壳里保命的蜗牛或乌龟。自卫，是为了更好地进攻呀
对了，在铁屋子上开个小洞，从洞里伸出进攻的“矛 ”——枪口或炮口。
四、迁移运用
1、换一换
秋天到了，金黄的落叶像一只只蝴蝶在林间飞舞。如„„般 „„ 成了„„ 变成了„„
2、学生练笔
3、交流
4、当然，这铁屋子还要会跑，得装上轮子，按上履带。于是，发明家发明了坦克。板书：坦克
5、出示坦克图：指一指坦克哪里是根据矛的进攻，哪里是根据盾的自卫发明的。
五、写生字 般 退 矛 盾 集
导：发明家在于朋友的比赛中，为了防守，发明家想到了铁屋子，为了进攻，发明及又从矛想到了炮口，使铁屋子进一步完善。为了进攻、防守自如，发明家由装上轮子、履带，发明家多么善于思考啊！生活中这样的集合还有很多我们下节课再来学习。
篇2：矛与盾的集合教学设计
草店镇中心小学尹风
教学目标：
1、会认6个生字，会写14个生字。能正确读写词语表中的词语。
2、正确、流利、有感情地朗读课文。摘抄课文中你认为用得好的词语。
3、读懂本课内容，结合生活经验理解“谁善于把别人的长处集于一身，谁就会是胜利者”的道理。
教学重点：引导学生了解发明家是怎样发明坦克的，即把盾的自卫和矛的进攻的优点合二为一的过程。
教学难点：理解、体会由坦克的发明引发的道理。
教学过程：
一、看动画，导入新课。
老师给大家带来一个成语故事：自相矛盾 1.听了这个故事，你知道矛和盾有什么特点？ 2.这道书写“矛”和“盾”。
3.一个进攻，一个防守，有点儿冤家路窄、针锋相对的感觉，如果把它们集合起来又会怎样呢？今天，我们就来学习课文《矛和盾的集合》。
二、自主尝试，学习字词。⑴出示词语，认读： 自卫 左抵右挡 难以招架 进攻
庞然大物 大显神威
⑵把词语填进这段话中，指名读。
比赛中，面对朋友雨点般刺来的矛，发明家（），还是（）。经过反复思考，发明家将矛的（）和盾的（）合二为一，发明了坦克，这个（）在战场上（），德国兵一下子退了十公里。
三、展示交流
1、打开课文，默读课文第一、第二自然段，你一定会看到一个令人紧张的画面，千万不要让这个画面在你眼前一晃而过，把它用波浪线画下来。⑴指名读句子。⑵谁都看到了这样的画面？什么感受？ ⑶出示句子：
对方的矛如雨点般向他刺来，发明家用盾左抵右挡，还是难以招架。2.出示句子：
盾太小啦！如果盾大得像个铁屋子，我钻在铁屋子里，敌人就一枪也戳不到我啦！
①自己读读这两句话，不要放过每一个标点，你有什么发现？
②从这两个感叹号，你又读出了发明家此刻怎样的心情？谁来试着读一读？
3.再读这篇课文，里面有一个特别神气，特别威武的画面，把它找出来。
出示句子：1916年，英军的坦克首次冲上战场。德国兵头一回见到这庞然大物，吓得哇哇直叫,乱成一团，一下子退了十公里！
4.坦克之所以这么厉害，是因为它集合了矛和盾的优点。把矛的进攻和盾的自卫集合在一起。5．坦克的发明过程。
篇3：矛与盾的较量
分解能量还是吸收能量
在介绍装甲材料的性能之前，先来了解一下装甲材料的防护原理。装甲材料一般被分为两种类型：分解能量型和吸收能量型。分解能量型材料通常强度较高，如高硬度钢和陶瓷。在多层装甲结构中应用分解能量型材料的目的是使侵彻弹丸破碎或快速分解其能量。换句话说，其可使动能弹在撞击装甲后形成碎片，并且碎片的运动方向发生改变，偏离装甲。吸收能量型材料则可以吸收弹丸动能，并将它转变为另一种形式的能量，如热能。上述分类是从理论上划分的，实际上大多数装甲系统都被设计成既能分解又能吸收弹丸能量，材料的选择则取决于设计师期望达到的防护程度。
钢材
钢的性能优异，经过适当的调质和热处理后，可以具有分解或吸收能量的性能。从第二次世界大战开始，钢通常以机械轧制均质装甲(RHA)的形式应用于军用车辆。轧制的装甲通常经过二次热处理(820℃～860℃)，并在油或水中淬火以提高硬度，然后再经过回火处理(保持460℃～650℃加热数小时)以增加韧性，最后得到的产品才能称为均质装甲。选择不同的回火温度可以获得不同的机械性能和防护性能，一般较低的回火温度用于处理较薄、硬度较高的装甲，较高的回火温度用于处理较厚、硬度较低的装甲。
采用不同的处理方法可以使同一块装甲的不同层面具备不同的性能。目前通常采用表面淬火法，使韧性较好的装甲衬层可以抑制装甲的裂纹扩展，硬度较高的防护层可以使侵彻弹丸碎裂分解。过去采用的方法有火焰淬火处理。第二次世界大战期间，德国“虎王”坦克的装甲就采用这种工艺。这种工艺是将装甲表面加热到很高的温度，然后快速冷却(淬火)形成高硬度、脆性大的表层，离表层越远的层面硬度越小，韧性越高。
使一块装甲具有两种不同硬度的有效方法则是将两块不同的装甲轧制连接成一块。经过这种技术处理的装甲称为哈德菲尔德双重装甲(HAD)，在第二次世界大战前就已采用，这种技术不断发展，现已演进为双硬度装甲(DHA)。双硬度装甲技术在美国仍是当前装甲板的主要生产技术之一，生产时将两块镍合金钢板辊压接合在一起，经过热处理后，轧制装甲一面含碳量高、硬度大，布氏硬度值达到580～710HB，而另一面硬度较低，布氏硬度值为450～530HB，能保持较好的韧性。
双硬度装甲在防护穿甲弹时的性能远好于高硬度装甲。不过，尽管双硬度装甲具有明显的优势，但因其生产工艺复杂，成本高，并没有受到太多青睐。
高硬度装甲是对布氏硬度值超过430HB的均质钢装甲的通称，其生产过程类似于轧制均质装甲，只是回火温度较低。较薄的高硬度装甲可用于防御铅／锑弹头，3mm厚的可以防御手枪弹，8mm厚的可以防御高速步枪弹，如初速为920m／s的5．56×45mm SS109弹。为了防御钢心穿甲弹，则厚度须达到12～13mm。瑞士莫瓦格公司的皮兰哈轮式装甲车族就采用了高硬度钢装甲，可以防御7.62mm步枪弹。其他安装高硬度装甲的车辆包括凯迪拉克·盖奇公司生产的“黄貂鱼”轻型坦克和LAV 300轮式装甲车族。
最近几年，常见一些轻质的附加式装甲系统与多孔高硬度钢装甲板组合在一起应用。多孔装甲的优点是质量轻，同样厚度时，它比均质装甲要轻得多。装甲板上钻孔使侵彻弹丸产生不对称负载，从而导致弹心在侵彻装甲板时产生弯曲负载，造成弹心断裂或至少造成侵彻过程中的不稳定。多孔装甲系统主要用于装甲人员输送车和步兵战车的顶装甲，如拉斐尔公司生产的TOGA附加被动装甲，1980年代以色列入侵黎巴嫩时已将其应用于以军的M113装甲车上。多孔装甲在防御采用低疲劳拉伸率(<3％)弹心的穿甲弹时非常有效，如B32 14.5mm、APM2 7.62mm穿甲弹等。
铝合金
目前应用较多的是7039铝—锌—镁合金，其在防御穿甲弹方面比过去的5083铝合金更有效。7039铝合金的强度比5083铝合金高，极限抗拉强度(UTS)达到420MPa，而5083铝合金的仅为280MPa。与轧制均质钢装甲相比，7039铝合金防御穿甲弹的性能更出色，尤其是在7.62mm和14.5mm穿甲弹垂直射入时，而且铝合金装甲在防御14.5mm穿甲弹方面的优势要比防御7.62mm穿甲弹时更明显。
尽管铝合金在装甲战车上得到广泛应用，但它还有很多缺点，最突出的就是：铝合金在受到攻击而产生抗拉应力时，常发生应力腐蚀断裂，在加工、组装或焊接过程中产生的残余应力均有可能引起铝合金疲劳。
另外，铝合金的抗裂强度比钢低，容易碎裂，而且熔点也比钢低，温度升高时很容易变软，变成碎粒后很有可能会燃烧。
钛合金
钛合金性能毋庸置疑，但高成本大大限制了它的使用——钛合金装甲的成本是具备同样防护性能钢装甲的10-20倍。
虽然价格上处于劣势，但钛合金的强度可以与轧制均质钢装甲媲美，但密度只是钢的60％，因此，遭受同样的打击，相同重量的钛合金的防护效能比轧制均质钢装甲高30％-40％。
但是，钛合金也有其自身缺陷，即在一定的应力条件下，如弹丸的一小部分动能作用在装甲板上形成剪切应力时，钛合金比钢更容易产生绝热剪切(绝热剪切现象自1940年代提出，是在冲击载荷作用下金属材料中经常出现的一种重要破坏模式)而断裂。不过当钛合金受到撞击或小、中、大口径穿甲弹打击时还不致发生剪切破坏。
合成材料
除了钢、铝合金、钛合金，合成材料的防御性能也在不断地被挖掘提高。合成材料一般由粘合的增强纤维基质薄板构成，典型的纤维材料包括高强度玻璃纤维(s-glass)、无碱玻璃纤维(E-glass)、凯夫拉、碳纤维、硼纤维和石墨纤维等。需要特别强调的是，合成材料本身并不足以抵御穿甲弹的打击，需要与陶瓷或高硬度钢板组合使用才能发挥效能。
和具备相同防护级别的金属装甲相比，合成材料装甲的强度不相上下，但重量能减轻10％～15％，而且合成材料是热绝缘体，有助于减少车辆发动机和排气筒的热辐射。如果生产成本允许，还可以用高强度玻璃纤维或碳纤维替代较便宜、强度较低的无碱玻璃纤维，重量还会进
一步降低。如果采用三维编织技术，还可以进一步降低合成材料的重量，增强韧性和吸收能量的能力。
合成材料(如玻璃纤维增强塑料)已经用于一些试验车辆，如英国的先进合成装甲车辆计划(ACAVP)以及美国的相关研究计划。目前在军用车辆上成功应用的一个例子是CAMAC公司的CAV-100装甲车。这种车辆的装甲采用高强度玻璃纤维和酚醛树脂制造，通过压铸模法粘接在一起。CAV-100装甲车是对“虎式”越野车的改进，防护级别达到欧洲CEN标准中的B6级水平。
合成材料还是制作人体护甲的绝佳材料，其最突出的优点是在抵御软尖弹打击的同时能够保持韧性、不破裂。说到人体护甲，在我国的武侠文化中可谓风靡已久，比如《鹿鼎记》中韦小宝穿的“金丝软甲”就是一件不折不扣的宝物，可以“刀枪不入”。无论小说中的护甲是否真有其物，但现实生活中各国军队对人体护甲的追求则是矢志不渝。最早的弹性人体护甲采用蚕丝纤维制造，因为蚕丝的抗拉强度较好，是制造人体护甲的理想材料。1914年，奥匈帝国大公费迪南德被刺杀时就穿着这种蚕丝背心，不幸的是，他被射中脖子，防弹背心就无能为力了。在第二次世界大战中，美国空军轰炸机机组人员装备了插入聚酯玻璃纤维防护板的防弹背心，这些具备较好刚性的防护板能够防御高射炮弹破片。到了现代，防弹背心通常由凯夫拉或尼龙织物制造，为了防御高速步枪弹的打击，背心中还嵌入陶瓷防弹板，以防御手枪弹、步枪弹，保护心脏和重要器官。
陶瓷
陶瓷在弹道防护方面可以发挥重要作用。1960年代，加利福尼亚大学的威尔金斯教授验证了陶瓷的特性，指出其高硬度和低密度特性将使陶瓷成为制造装甲系统的理想材料。事实上，人类从第一次世界大战开始就认识到陶瓷在装甲防护方面的重要性，当时在金属表面涂了一层较薄的硬质搪瓷层以增强金属的防护性能。然而由于技术问题，这项研究直到i962年第一种硬质表层合成装甲问世才得以继续进行。从那以后，人们开始进行大量的研究以验证陶瓷装甲的最佳性能、结构和用途。
陶瓷由细小的粉末在一定的温度和压力条件下烧结而成，在烧结过程中往往加入少量其他元素，最后的产物是一个多晶材料，结构非常牢固。所有的陶瓷材料都具有较高的强度，如装甲陶瓷的维氏硬度值为1500～3500HV。用于制造装甲的陶瓷材料一般密度都较小，比钢的一半还要小，如碳化硼陶瓷的密度仅为2.5g／cm2(大约是钢密度的1／3)，同样的防护面积，重量就可减轻不少。
与陶瓷防弹背心一样，陶瓷装甲板常与合成材料衬里组合使用，以达到令人满意的防护级别。陶瓷是易碎材料，其断裂韧度值较低，所以只能与其他装甲材料组合使用，并且不能承受任何疲劳或结构负荷(不像钢、铝合金、钛合金和合成材料)。易碎也意味着陶瓷不能抗多重打击，因此，它通常只是装甲系统中的一部分，常被包在夹层中使用。当然，陶瓷的易碎性也不全是缺点，其受到撞击时碎裂意味着弹丸能量在更大的面积上传递消耗，因此，弹丸击穿下一个防护层将会非常困难。事实表明，较厚的陶瓷装甲板在对抗成型装药金属射流时非常有效。
作为最硬、密度最小的陶瓷材料之一，碳化硼在1960年代就被用于制造防弹背心。但碳化硼的价格非常昂贵，影响其应用的广泛性，而且，碳化硼在防御高速钨心穿甲弹时表现不佳。为了增强陶瓷的抗多重打击能力，人们设计出了合金陶瓷装甲，将陶瓷微粒粘合在金属基质中。但这种方法是以损失金属材料的强度为代价的，因此，其防御穿甲弹的能力也大打折扣。其他增强陶瓷装甲性能的方法正在试验之中，包括改良陶瓷装甲结构，为的是采用单一材料结构以最大限度利用陶瓷(硬度和耐压强度)和金属(延展性和韧性)的优点。这种材料通常由陶瓷表层和金属含量较高的烧结层组成，然而，高昂的生产成本掩盖了其性能上的些许优势。
陶瓷材料仍是当今各国致力研究的装甲材料，随着技术的突破、生产成本的降低，相信其将显示出良好的应用前景。
此外，新型材料与装甲新概念正在不断探索之中。追求真正意义上的“刀枪不入”，总归是人类的一个梦想。
篇4：矛与盾的集合说课稿
文本解读：
这是人教版三年级上册第七组课文中的第一篇课文。这一组课文的教学目标是让学生认识到生活中经常会遇到各种各样的问题，想的不一样，做的不一样，结果往往就不一样。在设计这堂课之前，我想课文中发明家发明坦克的思维过程是让学生明白看待问题要多角度的关键。于是就将这一环节作为重点进行处理。
这篇课文写的是发明家手持矛和盾，在与朋友对打比赛时，由矛和盾的长处想到了发明坦克。由此说明“谁善于把别人的长处集于一身，谁就会是胜利者”的道理。
这篇课文由三部分组成：第一部分讲发明家手持矛和盾，与朋友对打过程中，为了保护自己，由盾想到了铁屋子；为了进攻，由矛想到了炮口，把两者结合起来，发明了坦克。第二部分讲发明的坦克在战场上打败敌军，大显神威。第三部分由坦克的发明引出“谁善于把别人的长处集于一身，谁就会是胜利者”这一道理。作者按发明坦克的过程──坦克的实际应用──从中引发道理的顺序叙述。叙事简洁清楚，用事实说明道理，是本文表达上的主要特点。引导学生了解发明家是怎样发明坦克的，即把盾的自卫和矛的进攻的优点合二为一的过程，是教学的重点；理解、体会由坦克的发明引发的道理，是教学的难点。
说教学目标 教学目标 ：
能借助工具书独立识字，与人交流识字、记字的方法。正确、规范地书写生字。
采用喜欢的方式正确、流利地朗读课文，并能简单复述。通过学习，懂得坦克是集合了矛和盾的优点而成的。理解“谁善于把别人的长处集于一身，谁就会是胜利者”这句话的意思。在此基础上做合理的想象，与人交流。
说教学设计 第一环节：
创设情境、由鲜明意象导入 新课（这个环节分为两个小点）
教师借助多媒体或图画也可以是课文插图，导出“矛”和“盾”。
让学生根据自己的认识讲述对图中矛和盾的理解，最后小结：“矛：能攻不能守；盾：能守不能攻”，为后续的教学做铺垫。
揭示课题：
教师指出：“矛”和“盾”是功能完全不同的两样武器，它们各有各的优点和缺点，设想，如果把它们的优点集合在一起会有什么结果呢？
第二环节：
借助识字工具阅读课文，交流识字（这个环节分为3个小点）
1、学生自行阅读课文，借助字典、工具书查阅生字，认字。（这个活动也可以放在学生预习时就完成）
2、采用“自主、合作、探究”的学习方式，可联系上下文及生活实际理解字义，在学习伙伴间交流识字方法。（因为学生已经有两年多的识字经验，到了三年级上学期末，学习课文生字就能更加放手，让学生自由识记。）
以“摘苹果”、“抓阄认字”、组词等游戏形式检查认字情况。
第三环节：读读画画，了解坦克的由来（这个环节分为8个小点）
学生默读课文，想一想课文主要讲了一件什么事？（发明家发明坦克的故事）
再次默读课文，并思考“发明家怎样把矛和盾的优点集中在一起发明坦克的？”要求默读时找出有关段落，画出关键词语。
（本训练旨在让学生在阅读课文1——4自然段的同时，勾画具有总结性的词语：“比赛 想法 发明”，勾画完在小组中进行交流。）再读课文，小组讨论，课文是怎样从这三方面写发明家发明坦克的？
学生在交流中学习词句。学生交流时侧重于两个训练点：
（1）理解这几个段落中较难理解的词语“难以招架”、“紧张危急”。
（2）体会比喻句的妙用。这个训练点分为如下几个步骤：
首先，教师出示两个句子，学生比较a、b句子的不同点，体会用上打比方句子的好处。
A：对方的矛向自己刺来，发明家用盾左抵右挡，还是难以招架。
B：对方的矛（如雨点般）向自己刺来，发明家用盾左抵右挡，还是难以招架。
通过比较，引导学生发现，因为用上比喻句，可以看出矛进攻得非常激烈，发明家才会感到“难以招架”、“紧张危急”，才会产生发明坦克的想法。
在这里，结合对比喻句的体会，理解词语“难以招架”、“紧张危急”。
让学生思考比喻词替换及用法，懂得替换了比喻词，比喻句的意思不变。（这个练习可以结合《同步训练》中的习题进行训练。）“对方的矛雨点向自己刺来，发明家用盾左抵右挡，还是难以招架。”
读书作画，理解发明家想法。
学生边读书边根据自己对课文的理解画出坦克的样子，注意画出坦克既能攻又能守的特点，结合作画，指导学生说说矛和盾与坦克有什么联系，或议一议发明家的想法是否合理。
学习第五节，理解内容，记忆词语。
指导学生学习课文第五节，找出喜欢的词语和同学交流一下理解、记忆词语的方法。
（学生在小组中进行合作学习诸如“合二为
一、大显神威、庞然大物”的词语等）
学生读了课文后，想想哪句话对自己的启发最大？联系课文内容说说对这句话的理解。
（在学习最后一段时，更深化理解课文的中心）第四环节：
拓展思路，展开想象，进行说话训练（这个环节分为3个小点）
在理解课文的基础上，让学生结合自己的实践或课外查阅到的知识举例说明“谁善于把别人的长处集于一身，谁就会是胜利者。”这句话。也可以结合《同步训练》中最后一题“互动天地”进行说明。质疑：让学生指出课文里不明白的地方。解释：引导学生寻求答案。第五环节：
总结：同学们，让我们也像发明家那样，开动脑筋，仔细观察，成为新事物的发明者吧。
说作业设计
作业 设计：（1）抄写生字、词。
篇5：矛与盾的集合教学设计
在过去十余年间，IT工业成功地创建了数字化时代，互联网将整个世界紧紧地联结为一体，全球用户都通过互联网获取各种形式的信息，包括文本、图像、音频、视频等等。事实上，内容供应商现在已经取代IT厂商，成为数字时代绝对的主角，例如我们所下载到的数字音乐，最初的发行者都是唱片工业或者是音乐制作人；所下载的电影、电视节目视频，则是来自于电影/电视公司，伴随着网络容量与速度的提升，这类多媒体内容也朝向高清晰的方向发展，内容供应商的作用将显得至关重要。
对内容供应商而言，数字化时代既是机遇也是挑战，机遇在于数字发行渠道的便捷性将带来数量的剧增，例如传统电影发行渠道都是通过影院和DVD，而现在可以通过互联网让全球用户下载，其发行量可以比传统渠道多出数倍、数十倍之多；但风险在于数字格式的多媒体内容更容易被复制和传播，盗版的泛滥很可能让内容厂商反而失去大量的收入。有鉴于此，内容厂商一直对数字化抱有疑虑，尤其是好莱坞电影工业尤其显得保守，为了打消内容厂商的顾虑，开发版权保护技术就势在必行，最终IT业界与内容厂商携手开发了大量的版权保护技术，其中的DRM体系则处于中坚位置。
商业公司利益的捍卫者
作为最有效的版权保护机制，DRM（Digital Rights Management，数字版权管理）在数字内容世界中被广泛应用，例如互联网上的数字音乐、视频下载保护，手机中的彩铃、铃声等增值业务，电子书、重要文档和图像的保护，等等。DRM不仅可以有效防范未经授权的访问、下载和复制，它还能够对权限发放进行有效管理，例如只授予合法用户一次访问的权限，或者在指定的时间段内开放合法用户的访问权限，这样内容供应商就可以采用租赁的方式来发行数字内容。
DRM系统的基本架构与工作原理
DRM的工作原理并不复杂，它实际上通过加密、解密的手段达到权限管理的目的：首先，内容供应商建立内容下载服务器，然后利用公钥来加密数字内容本身，用户所下载的将是加密后的内容；用户如果要使用内容，就必须使用自己的私钥进行解密，此外，私钥还有一个验证功能：假如发放的内容经过改动或者破坏，那么利用密钥就可以判断出来，从而阻止节目被非法使用。这套机制在软件的发行中被广泛应用，例如许多软件都要求你在安装或使用时输入序列号，如果用户没有序列号，就无法安装或使用这款软件，在推广的初期确实能达到一定防盗版目的。不过，随着时间的推移，这套DRM机制的弊端越来越明显：只要用户的私钥被非法窃取或者泄漏，那么保护机制将形同虚设—对于软件来说，就是序列号在互联网上被公开，于是大量的非法用户又开始尽情享受免费大餐。
应对这种情况的办法就是再增加一个用于验证的密钥，并将它放在专用的数字内容授权服务器中。当用户在PC中使用私钥时，PC会自动连上授权服务器核对私钥的合法性，只有通过验证才能够继续使用受保护的内容。验证服务器的增加很好地解决了密钥泄漏的问题，这种机制在当前的软件发行中被广泛采用，例如微软的Windows XP、Windows Vista操作系统，Office 2007办公套件、各类杀毒软件的序列号验证其实都属于此类型的DRM保护。在它的帮助下，软件厂商可以比较有效地对付盗版问题，即便某些用户的序列号被泄漏，通过授权服务器的更新也能够及时将盗用的软件封杀；为此，盗版者将目光放在文件的破解上，意图通过修改文件绕过DRM密钥验证的防护—这一次，DRM再次失手，大多数软件都被这种方式所破解，包括防护严密的Vista和Office 2007。
但在数字媒体领域，DRM的防范能力就相对好一些，一方面的原因在于内容发行商对版权保护要求苛刻，IT业界不得不对DRM技术进行不间断地改进，尤其是在蓝光DVD和HD DVD体系中，DRM的保护可以说是登峰造极；另一方面的原因就在于数字音乐、数字视频等媒体的破解难度远大于软件，只有极少数技术一流的高手才有能力做到。但这并不是说DRM坚不可摧，事实上在黑客们的努力下，DRM在数字音乐领域的应用照样失手，只是限于技术难度，破解行为没有泛滥。目前，针对桌面网上音乐、视频下载和流媒体播放的DRM标准主要有三种：微软公司的Windows Media DRM、Real Networks所发布的Helix DRM以及苹果在iTunes中采用的DRM机制，由于微软在操作系统的垄断地位，Windows Media DRM就在PC领域中占据主导地位，我们不妨来看看Windows Media DRM的基本工作流程：
打包与加密通过Windows Media权限管理器将数字文件加密并打包，加密的密钥通过一个许可证单独分发。此外，在文件打包时还可以添加一些额外的信息，例如获取许可证的链接、语言提示等等，媒体文件打包后将保存为Windows Media Audio格式（对应数字音乐，文件扩展名为wma）或Windows Media Video格式（对应数字视频，文件扩展名为wmv）。
数字媒体文件的发行数字媒体文件加密打包之后，可以通过互联网下载、电子邮件发送、CD光盘等方式来发行，同时打包的文件可放在网站上以供下载、放在数字媒体服务器上以供流式处理、通过CD进行分发或使用电子邮件发送给消费者。Windows Media DRM也允许消费者对版权保护文件进行复制与转送，但只要接收方没有合法的许可，就无法使用这些文件。
建立许可证服务器内容供应商必须建立许可证交换中心，该中心将存储用户的使用许可证，当用户发起使用请求时进行身份验证，同时许可证还包含用户的权限与使用规则。为了确保安全，数字媒体文件和许可证的存储与发行采用分开管理，即许可证服务器往往是单独设置。
用户获取许可证要获得数字媒体文件的播放权限，用户就必须获取一个许可证密钥—当用户首度打开数字媒体文件时，文件的DRM机制就会自动启动，带领用户获取许可证，例如Windows Media权限管理器会引导用户进入注册页，在该页中用户必须输入自己的帐号、密码信息或者支付费用，之后信息提交至许可证服务器进行验证，通过之后方可获得文件的使用权限。
数字媒体文件的播放除了需要获得许可证外，用户还需能够支持Windows Media DRM的播放器才能正常播放文件，微软公司的Windows Media Player 10/11显然是首选。必须注意的是，播放规则是由许可证中提供，许可证可以提供多种不同的权限，例如开始的时间、持续的时间、允许播放的次数等等，例如那些采用租用方式发行的数字媒体，用户只能获得一次播放权。为了促进发行，用户可以复制和传播数字媒体文件，但是许可证与计算机捆绑，用户无法将其转让；这一点应该很好理解，例如Vista的序列号就与计算机捆绑，倘若用户更换计算机，除了重新购买软件外别无它法。同理，数字媒体文件的DRM机制也是如此—倘若用户将数字媒体文件发送给自己的朋友，那么他的朋友也必须获得自己的许可证，否则就无法获得播放权限。
DRM反对者
商业公司希望DRM的认证机制能够有效保护他们的知识产权，这一愿望某种程度上是实现了，但破解行为依然无法避免，技艺高超的高手们总有办法找到DRM的漏洞，并成功实施破解，虽然这一行为并没有泛滥，但在某种程度上动摇了DRM的根基，业界厂商也因此有不同的声音。例如苹果公司、自由软件工业与破解者现在都一齐表示对DRM的不满，当然它们的动机并不相同。
苹果iTunes“被迫”支持DRM保护技术，但苹果同时还通过FairPlay技术来限制竞争者。
苹果公司凭借iPod+iTunes的模式成为全球最具影响力的数字音乐发行者，在今年的2月8日，苹果CEO乔布斯在官方网站发表了一封名为“Thoughts on Music”的公开信，在公开信中乔布斯呼吁四大唱片公司—维旺迪、索尼BMG、百代和华纳，应该在线销售不含数字版权管理（DRM）软件的歌曲。乔布斯认为DRM技术并不能有效遏制盗版行为，各大唱片公司不妨干脆将其取消。苹果反对DRM的理由更多在于转移视线—在过去的半年间，丹麦、芬兰、法国、德国、挪威、荷兰和瑞典的消费者团体，纷纷起诉苹果公司，要求苹果的iTunes音乐商店能够支持Zune之类的非苹果音乐播放器，这种限制主要来自于苹果的FairPlay软件保护技术；苹果则解释说这种情况是唱片工业的DRM造成的，意图将烫手的山芋扔给唱片工业。为了增强说服力，苹果同时声称，DRM会给用户带来很大的不便，同时对播放器的电池寿命产生致命的影响，iTunes音乐商店中出售的数字音乐之所以都具有DRM技术，原因在于唱片公司要求必须对数字音乐进行保护，这样苹果不得不使用DRM技术来满足唱片工业的要求。
从技术角度来看，乔布斯的此番表态并非没有道理：繁琐的DRM保护让用户处处感受到禁锢和不自由，并对电池寿命产生恶劣的影响：实用测试发现，DRM不仅减慢了音乐播放器的播放速度，而且大大降低了电池的使用时间—为了处理DRM保护所需的解密、检查认证等操作，音乐播放器必须额外耗费25%的电力，这绝对是极其惊人的数字。DRM不仅影响了苹果的iPod，也影响到其他所有同类音乐播放器产品，例如创新Zen Vision M播放器原本可以提供持续16小时的播放时间，但读取DRM保护的WMA文件后只剩下12小时，这对于原本深受电池时间短困扰的音乐播放器来说几乎难以接受。
乔布斯的倡议获得业界的广泛响应，雅虎、Monster CABLE公司的官员纷纷表态支持，雅虎音乐部门的主管Dave Goldberg认为：“目前已经有大量未采用DRM管理的数字音乐在流行，再发行加上DRM技术的音乐只会让消费者在使用时感到不便。”为此，雅虎公司目前也已提供无DRM限制的数字音乐供用户下载，用户只要在下载前缴纳费用即可不受限制地使用音乐。Monster CABLE公司也表达了类似的看法，它们同样对DRM甚为不满，并已推出无DRM限制的Monster Music音乐服务，其中还包括支持高清环绕音效的SuperDisc格式数字音乐。
唱片工业针锋相对地回击了苹果的言论，RIAA主席和首席执行官米奇·贝恩沃尔(Mitch Bainwol)表示，苹果应该开放自家的FairPlay反盗版技术，这样用户从iTunes音乐商店下载歌曲后，就能毫无障碍地在非iPod类播放机播放。对此乔布斯则宣称，“如果向其他公司提供FairPlay的许可，将不能保证从大唱片公司购买的歌曲不被盗版。”换句话说唱片工业受到苹果的威胁—如果要求苹果取消FairPlay，那么就会导致盗版泛滥的恶果，失去发行权的唱片工业对苹果式的强硬看来无可奈何。
分析家揭开了这场论战的幕后原因：苹果借助反对DRM来减小消费者的不满情绪，这也是苹果第一次以消费者捍卫者的面貌出现；很多用户一眼就揭穿了苹果式的伪善—取消DRM后音乐市场变得更开放，对于占据垄断地位的苹果来说是好事，因为iPod将能支持其他在线商店的音乐；反过来，FairPlay的存在让Zune之类的播放器照样无法从iTunes音乐商店中获益，苹果将会进一步巩固在数字音乐发行的垄断地位。
无论苹果与唱片工业的论战会有什么结果，DRM技术都让用户们深感厌恶，自由软件工业对DRM就持强烈的反对态度，在新发布的GPL v3通用公共许可中，自由软件基金会加入了一些反DRM的条款，作为GPL v3的主要创建者，理查德.斯托尔曼（Richard Stallman）认为DRM技术不尊重自由软件用户的权利，剥夺了这些用户自由；因此GPL v3增加了这一条款：GPL软件不能对版权内容实施“数字限制”，除非用户能够控制它们—DRM的控制者是内容供应商而非用户，这一条款就意味着DRM将不得被采用GPL v3公约发行的软件所采纳。由于娱乐工业在节目制作过程中大量使用了基于Linux的计算机，尤其是特效和动画制作两个领域尤为突出，而为了阻止盗版，电影工业都支持DRM技术，现在GPL v3的反DRM条款对此作出明确的界定：要么电影工业放弃DRM，要么放弃基于GPL v3的自由软件。
GPL v3版本增加了反DRM条款，要求GPL软件不得对DRM技术提供支持。
基于GPL v2发行的Linux媒体中心软件，若改用v3发行，那么它将不得支持DRM技术，这将让它的视频播放功能形同虚设。
对于这一条款，自由软件内部也有不同的看法，如Linux的创始人Linus Torvalds就公开表达了不满，他宣称Linux内核不会转移到GPL v3中，坚持使用目前的GPL v2版本。Linus Torvalds认为加入反DRM条款并不恰当，正确的方式是支持其他的授权方式令DRM被自然淘汰—这场论战同样没什么结果，事实就是在今年5月31日，自由软件基金会发布了GPL v3最终版草案，反DRM条款仍成为GPL v3的一部分。但如此一来，未来采用GPL发行的多媒体播放软件将面临着大问题：如果支持GPL v3，那么就无法对DRM技术提供支持，播放功能就形同虚设；开发者的唯一选择就是继续采用现行的GPL v2，但这也意味着自由软件可能在发行公约上出现不一致。
黑客们则以坚持不懈的破解行为对DRM作出直截了当的回答，黑客们认为应该给那些贪得无厌的内容供应商一些教训，而作为内容供应商赖以依靠的手段，DRM也因此在消费者心目中臭名昭著。黑客们一次又一次破解了DRM，虽然这些破解行为并没有被滥用，但足以表达人们对于DRM的蔑视。早在2006年夏季，一个叫做“viodentia”的用户发布了名为“FairUse4WM”的工具，它可以剥离音乐文件中的Windows Media DRM系统，微软公司因此感到大为光火，微软威胁着要采取法律手段让viodentia喝一壶，但最后却不了了之，因为谁也不知道viodentia到底是谁。戏剧化的一幕在今年夏天再次重复，这一次惨遭不幸的是微软的Zune播放器—Zune以销量远低于iPod而著名，当然DRM系统也是它的名气来源之一。一个名为“Divine Tao（名字是viodentia字母的重排）”的家伙在互联网上发布了一个新工具，该工具可以从微软的DRM组件中剥离密钥，并支持到Windows Media Player 11.0.6000.6324版本；国外一些技术网站立马开始下载试用，结论是对这款工具赞不绝口—它不仅轻松地攻克了DRM防线，而且同时支持XP和Vista。这一次，微软似乎还没有作出什么回应，也许它会非常愤怒，计划与Divine Tao对簿公堂，问题是微软大概也找不到合适的机会。
蓝光/HD DVD的DRM
基本上，DRM在数字音乐领域全线失守，电影工业非常不希望这一幕在高清视频领域重演，在蓝光DVD和HD DVD标准中，它们要求标准制定者提供超一流的防盗版能力，AACS由此出现在我们的面前。
AACS（Advanced Access Content System，高级访问控制系统）由IBM、英特尔（Intel）、微软（Microsoft）、松下（Panasonic）、索尼（Sony）、东芝（Toshiba）、华纳兄弟（Warner Brothers）和迪斯尼（The Walt Disney Co.）共同创建，其中松下、索尼和迪斯尼还是蓝光DVD的创始成员，东芝公司则是HD DVD的主导厂商，因此AACS保护技术为蓝光DVD和HD DVD两大体系共有，开发者都对其寄以厚望，认为AACS可以有效杜绝破解行为，保护电影工业的利益。
AACS技术通过严密的保护来防范破解行为
这样的底气并非空穴来风，AACS被打造得异常坚固，它包含一整套完整的密钥管理机制，整个保护体系总共包含了4个实体：Content Owner（内容拥有者）、Licensed Replicator（合法复制者）、Licensed Player（合法播放者）和Licensing Entity（许可机构）。许可机构是整个体系的密钥管理者，负责颁发CRL和CC（Content Certificate，内容证书）。AACS的播放端（Playback Device）拥有两把钥匙，分别是Device Key（设备密钥）与Sequence Key（序列密钥）—AACS会给每个设备分配一个唯一的设备密钥，这个密钥存储在播放设备的内部存储器中，出厂时即已固化并且不可修改，这就避免了播放设备的漏洞。如果要播放AACS保护的高清光盘，那么首先就必须处理光盘上的Media Key Block（MKB，媒体密钥块，由AACS授权给光盘制造商），接着再解开Sequence Key Block（SKB，序列密钥块，同样由AACS授权给光盘制造商），越过这两个障碍之后才能获得Volume Unique Key（VUK，单一卷密钥），接着再用它进行解密获得Title Key（标题密钥）—到此为止才可以对内容数据进行实质性的解密播放。
为了确保安全，AACS采用128位AES算法进行加密，128位加密完全杜绝了算法被暴力破解的可能性，加上层层防护令破解者无从下手，蓝光DVD和HD DVD都认为这项技术被破解的可能性微乎其微，电影工业完全可以对数字高清媒体格式放心。但是意外很快就发生—在今年的1月份，一位ID为muslix64的用户在doom9论坛上宣告HD DVD被破解，并放出了BackupHDDVD破解工具，这款工具可以将AACS保护下的HD DVD高清影片成功地复制出来，令AACS的防线形同虚设。不过，muslix64并没有暴力攻破AACS的128位加密，而是利用了播放器厂商的疏忽—Muslix64所作的就是给AES128解密运算函数添加一个能够接收HD DVD加密视频的参数外壳，由于AACS和HD DVD均为公开的标准，任何人都可以编制出这样的程序；事实上这也是开发HD DVD播放软件所需的步骤，但与播放软件不同的是，Muslix64开发的BackupHDDVD工具所执行的并非播放动作，而是将解密的内容直接写在硬盘上。而要做到这一点，Muslix64就必须获得关键的“Title Key（标题密钥）”—这把钥匙的贡献者就是WinDVD，这款享誉盛名的播放软件犯了一个疏忽：播放HD DVD光碟生成的“Title Key”毫无防护地放在内存里，Muslix64通过分析内存数据找到了它，并将它直接用在BackupHDDVD中。这样一来，BackupHDDVD就可以轻松绕过AACS的层层防护，偷出HD DVD光盘中的高清数字视频。
同样的事情还出现在蓝光DVD上面，muslix64如法炮制放出了BackupBluRay工具，解除了蓝光光盘的AACS防线。现在，两大光盘标准都暂时失守，尽管AACS管理密匙的机构已经吊销了泄漏的密钥，但市面上已有的HD DVD光盘和蓝光DVD光盘大多是第一代产品，换句话说，它们都可以被轻松破解，网络上可自由下载的高清视频也是来自于它们的贡献。这样的免费大餐大概无法继续，伴随着密钥的吊销和软件厂商的更新，新密钥不太可能这么轻易被获取，这样新上市的蓝光和HD DVD光盘仍然无法破解，看来电影工业还是棋高一招。
被成功破解的数字高清电影《Seranity》，它采用HD DVD光碟发行。
尽管如此，蓝光阵营并没有掉以轻心，它们启动了名为“BD Plus(BD+)”的新型DRM技术，打算让蓝光DVD变得和铁桶一般坚固。BD+技术由BD+ Technologies LLC公司开发，它的原理相当于在蓝光播放设备内部建立一个高效的虚拟机，虚拟机中嵌入各种防范盗版的可执行程序，例如BD+虚拟机可以验证播放器是否被修改、密钥是否被改变，等等，如果检测信息一切正常，BD+会得出影像为原版的诊断结论，之后控制视频和音频正常解码输出。一旦影像内容遭到破解，BD+的检测系统将会及时检测出异常，同时采取措施将视频内容故意破坏或修改，以避免盗版用户非法提取出高清视频内容。BD+针对每一张蓝光光盘都进行保护，加密的密钥则取决于光盘内的电影内容。光盘装载的影像内容不同，BD+的密码就不相同，破解者无法找出一条普适性的破解法则，而只能对每张光盘都进行逆向破解，技术难度还是复杂度都非常之高。蓝光阵营对这项技术非常得意，它们认为这一轮较量破解者将无计可施，电影工业也解除了AACS被破解之后的戒备—这群不了解技术的电影厂商只关心自己的经济利益是否受损，在AACS破解之后它们一度草木皆兵，蓝光DVD和HD DVD的光盘发行量都直线下降，现在BD+的出现让它们首先恢复了对蓝光DVD的信心，看来蓝光DVD可以凭借对电影工业的谄媚在标准之争中赢得上风。
道德与法律的争鸣
无论在哪一个国家，知识产权保护法律都是以鼓励创新、保护内容创造者利益的光辉形象出现在公众面前，尽管许多用户提出知识产权滥用的问题，但处于弱势地位的用户无法自由表达自己的观点。作为生成软件、音乐、电影等智慧财产最多的国家，美国政府对于知识产权的保护几乎到了极致，而为了保护自身利益，IT工业与内容厂商们也共同打造了DRM技术来防范盗版行为—从法律角度来看，盗版永远是可耻的，因为它相当于偷用了别人辛苦制造的产品而不付钱，这一点在道义上似乎也成立。问题在于没有多少人注意到智慧财产具有永不损耗的属性，不管你用了多少次，它都不会消失，内容生产者可以用冠冕堂皇的理由永远从用户钱包里搜刮财富，那么，电影厂商只要拍一部大片，在全球放映一圈狂收票房，然后发行光碟和在线下载，所有的用户都必须付费—即使在20年后你想再看一遍，同样还得向电影厂商缴纳使用费。你可以想象这样的前景，贪婪的内容厂商从永不过时的所谓智慧财产中不断收费，愤怒的用户对此无计可施。