《声音编码》-教案-（表格式）2021-2022学年高中信息技术华东师大版（2020）必修1

《声音编码》
基本信息
学科 信息技术 实施年级 高一
学校 主备人
课程标准模块 必修1：数据与计算
使用教材 华东师范大学出版社《高中信息科技（第一册）（试用本）》
单元名称 数据与大数据
单元课时 9课时(第？课时)
教学设计
第？课时 声音编码
1.课时教材分析 本节课是第一章“数据与大数据”中第二节“数字化与编码”中的教学内容。本节内容的重点是数字化，在学习了进制及其转换后就可以开始学习数字化。字符的数字化要在先授课，但是接下来的声音编码和图像编码的讲解顺序也可以按照自己的顺序教授。
2.课时学情分析 同学们学习了字符的数字化后，了解了一种信息的数字化方法，字符数字化的方法跟声音编码和图像编码很不一样。声音和图像的编码需要先采样再量化。所以同学们虽然知道这些信息可以存储在计算机中，但是并清楚这些信息数字化的原理。
3.课时学习目标 1.理解采样和量化的概念（信息意识） 2.通过活动理解声音数字化的基本原理，推导声音文件存储容量的计算公式（计算思维，数字化学习与创新）
4.课时教学思想 不能先讲授模拟量、数字量、模拟信号、数字信号，而要延续之前的项目式授课的思路，本节课应讲声音文件的制作。所以先讲授声音的数字化步骤和方法，最后将模拟量、数字量等知识作为补充知识进行讲授。这样的顺序也易于学生理解、实践操作和反思。
5.课时教学重点 采样和量化，影响声音文件大小的因素
6.课时教学难点 理解和应用声音文件大小的计算公式
7.课时教学策略与工具 教学策略：通过3个活动让学生深入理解声音数字化的过程，以及影响声音文件大小的因素。再补充模拟量、数字量等相关知识，配以少量课堂练习。 授课条件：机房环境、audactiy软件。
8.教学过程
教学环节 学生活动 教师活动 设计意图 备注
1.项目回顾 回顾之前学的信息数字化方法，以及它们对应的电子校刊的内容。 1.回顾项目活动-制作电子校刊（采访入学新生，撰写专栏。），目前还缺声音的数字化。 通过项目活动引出要学习的知识 1分钟
2.从声波到音频文件 1.学生思考如何从声波到音频文件呢？ 教师提示图像的数字化（采样和颜色编码）以后，学生继续思考。也许能回答出来，需要采样。 回答子问题1，将每个点转成二进制数。 回答2个点转成的二进制数的形式。 展示声音的波形（三字经中“凡训蒙，须讲究”的音频）。给出该波形存在电脑中的文件格式：wav, mp3,…… ★关键问题：怎么将波形转成音频文件存储起来呢？ 2.教师展示声波的采样。★子问题1：采样后，如何转成0101这样的数字存在计算机内部呢？ 3.通过声波量化图提问同学，完成从点到二进制数的转化。 从已知到目标，让学生清楚本课的起点和终点，开始项目驱动式的学习。 通过探究，明白声音数字化的大概过程。 8分钟 板书： 从声波到音频文件
3.活动1：录制音频“我的20秒录音.wav” 学生回答：麦克风，录音机，录音笔。 学生使用软件audacity录制音频“我的20秒录音.wav”。填下表： 准备录制音频，提问：声音数字化所需的硬件设备？本问题在本课结束后再下次课开头回应。 说明活动1。 学生乐意动手 3分钟 板书： 活动1：录制音频
4.活动2：加入背景音乐，并合成 学生加入背景音乐，合成后导出为20秒的wav格式，填下表： 说明活动2：加入背景音乐，并合成。 活动结束后，提问 ★子问题2：音频文件大小跟录音内荣有关吗？ 学生乐意动手 5分钟 板书： 活动2：合成音频
5.活动3：修改录音参数 学生操作： 1. 将采样频率改为11025，重新保存为“我的20秒录音11025.wav”。 2. 将声道数改为单声道，重新保存为“我的20秒录音单声道.wav”。 3. 导出为wav的时候，保存类型下拉选项中，选择含有“32bit”的项，保存为“我的20秒录音32bit.wav”。 填下表： 说明活动3：修改录音参数。活动结束后，提问 ★子问题3：音频文件大小跟哪些录音参数有关？ 学生乐意动手 12分钟 板书： 活动3：修改录音参数
6.新知学习：量化位数 学生回答：每个采样点使用32bit的二进制数来表示。 ★子问题4：在活动3中，保存音频文件的时候32-bit是什么意思？ 细节启发和思考，定位到关键知识点 3分钟
7.音频文件大小计算公式 (单位Byte)=(采样频率×采样时长×量化位数×声道数)/8 根据前面讨论的影响音频文件大小的因素，请学生推测音频文件大小的计算公式， 学生根据实验结果推测 6分钟
8.小结 影响音频文件大小的因素，音频文件大小的计算公式。 1分钟
知识补充和反思（下次课） 模拟量、数字量，脉冲编码调制（PCM），回应完成声音数字化的硬件设备 8分钟
9.课时预期效果
本课的教学重点为采样和量化，影响声音文件大小的因素，声音文件大小的计算公式。专业知识较多，预计通过3个活动，学生对这些专业知识的记忆和理解会更加深刻。