高中信息技术浙教版（2019）1.3数据采集与编码 教案（表格式）
文档属性
| 名称 | 高中信息技术浙教版（2019）1.3数据采集与编码 教案（表格式） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 210.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版（2019） | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2025-05-13 21:57:48 | ||
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文档简介
课题 1.3数据采集与编码
教法 案例对比 情境创设 启发引导 教学资源 多媒体课件、媒体教具等
教材分析 本节内容是浙江教育出版社高中信息技术必修一第一章第三节，在上节课中我们已经学习了数据的采集与数制的转换，采集后的数据需要经过转化到计算机内部进行处理，需要经过数字化、编码等步骤。本节课需要让学生感受数字化工具和资源对学习和生活的作用，掌握数据编码的基本方式。其中编码的基本方式内容较为抽象且不容易理解，属于本章的难点知识，本节课在本章中起到承上启下的作用，既是感知“数据”的基础上知识的延伸，又能够帮助学生由“数据”过渡到“信息”的特征与意义。
学情分析 本节课的教学对象是高一年级学生，学生具有一定的软件操作经验和逻辑思维能力，在此之前，学生已经学习了数据、进制转换等基本知识，但对于计算机科学中的理论知识易产生枯燥感，在教学设计中需要以实际问题驱动，通过案例对比、情境创设等方式完成知识的建构与技能的提升。
教学目标 1.计算思维：掌握未压缩的声音文件、位图图像的存储容量的计算，能正确算出题目；2.信息意识：理解视频帧、帧率的概念；能够根据问题选择合适的数据编码方式；3.数字化学习与创新：能够根据不同学科特点，准确选择合适的学习资源；4.信息社会责任：能认识到数字化资源具有两面性，学会尊重他人隐私数据。
教学重难点 1. 未压缩音频文件的存储容量计算方法。2. 未压缩图像文件的存储容量计算方法。
教学过程 一、复习复习数字化步骤；通过密码破译小游戏，复习ASCII码。二、新课讲授1.声音编码（1）通过看图识物，了解声音信号从模拟信号到数字信号的演变，感受数字化带来的便利；（2）声音信号的编码与音频文件存储量计算公式 通过复习上节课学习的模拟声音信号采样和量化，温习采样频率和量化位数这两个概念。一般情况下，未经过压缩的音频文件的数据存储量可以按照如下公式进行计算：数据存储量=采样频率（Hz）*量化位数（bit）*声道数/8*持续时长（s）（单位：字节）如果是立体声采样，那么声道数就为2，计算后的存储量通常会换算成小于1024的相应单位。利用提问演示的方式让学生试着动手计算例题。 通过课件示例，引导学生学会查看文件属性与音频制作软件中的文件属性，培养学生灵活使用查看计算机数据的基础功能，增强学生信息素养。 2.图像编码（1）通过看图识物与教师举例，了解图像存储载体的演变。（2）图像的采样 通过观察三张不同像素的图像，理解新概念：图像的基本单位像素，结合生活中常见的“图像分辨率”，理解图像的采样就是采集该图像由多少像素点构成。 （3）图像的量化通过对数字图像的分类进行讲解，让学生了解位图图像与矢量图形，并理解图像的最小单位是像素。 教师将生活中常见的颜色模式以表格的形式呈现在课件中，并结合生活案例，指出黑白图像与256级灰度图像的区别，通过课件中的对比图展示，让学生感受颜色深度越大，显示的图像色彩越丰富，画面越自然、逼真。从而加深理解，加强课内知识点于生活中的联系。通过比色卡展示，对RGB/8模式讲解，让学生了解RGB/8颜色模式。图像的量化是用若干位二进制数表示采样得到的每个像素点的颜色。首先确定颜色的取值范围，然后将近似的颜色划分成同一种颜色，每种颜色用一个二进制数来表示。记录每个像素点的颜色所需的二进制数的位数，称为颜色深度，也就是图像的量化位数。对于一幅图像来说，颜色深度决定了该图像中的像素可以使用的最多颜色数量。 （4）图像的编码与文件存储量的计算 未压缩图像存储容量=总像素x颜色位深度/8（单位：字节），以课件图片为例进行演示计算。未经压缩的位图图像会被保存为BMP文件格式。3.视频编码（1）通过看图识物，了解视频存储载体的演变； （2）教师通过视频让学生理解帧、帧率的概念，通过手机游戏中数据设置、掉帧现象的例子让学生讲生活中的问题与只是建立互联。（3）其他编码卫星定位的GPS系统、可用于位置服务的POI数据库等，供专业服务所需的编码，需要各自特定的编码方式。三、课堂小结 1.声音编码 未压缩文件存储容量计算公式；2.图像编码 像素、颜色位深度、未压缩文件存储容量计算公式；3.视频编码 帧、帧率；4.其他编码 使用领域：GPS系统、用于位置服务的POI数据库等。四、课后思考数据信息数字化给人们带来了便利，但同时也增加了隐患，如何在信息爆炸的时代保障我们个人隐私数据的安全呢？由此引入下节课课题：数据管理与安全。
板书
教学设计创新之处 1.考虑到本节课内容在本章节尤为重要，根据知识点的连贯性，结合学生学情，教师将原本教材知识点顺序打乱，并将课程标准中建议的2课时拓展至课时。第一课时内容为1.3.1数据采集（P13）与1.3.3数制（P17）；第二课时内容为1.3.2数字化(P15)、1.3.4编码中的字符编码(P19)、条形码与二维码(P20)、实践与体验《字符乱码之谜》(P23)，其中1.3.2数字化在授课过程中将1.3.4.4声音编码的采样与量化方法进行详细讲解；第三课时内容为1.3.4编码中的声音编码、图像编码、视频编码(P21-23)。2.本节课教学设计融入了物理学科“磁生电”和“杠杆原理”的知识，完成了跨学科教学设计。3.由于本阶段学生的信息意识、信息社会责任和计算思维都还较为薄弱，在新课讲述中，教师运用大量生活中的例子帮助学生理解概念，通过实物观察，进一步感受数字化在生活中的普遍性与两面性。数字化的知识非常抽象，难以理解，教师通过黑胶唱片、录音机、光盘、胶片相机、胶片电影、录像带等物品的展示，激发学生学习兴趣的同时，也了解了一些数据存储载体的发展历程，让学生了解如何合理使用数字化工具，为之后本学科的学习打下了基础，培养了学生的数字化创新能力。
采样、量化、编码
位的单位：bit
8bit=1B
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
数据采集与编码
模拟信号
数字信号
教法 案例对比 情境创设 启发引导 教学资源 多媒体课件、媒体教具等
教材分析 本节内容是浙江教育出版社高中信息技术必修一第一章第三节，在上节课中我们已经学习了数据的采集与数制的转换，采集后的数据需要经过转化到计算机内部进行处理，需要经过数字化、编码等步骤。本节课需要让学生感受数字化工具和资源对学习和生活的作用，掌握数据编码的基本方式。其中编码的基本方式内容较为抽象且不容易理解，属于本章的难点知识，本节课在本章中起到承上启下的作用，既是感知“数据”的基础上知识的延伸，又能够帮助学生由“数据”过渡到“信息”的特征与意义。
学情分析 本节课的教学对象是高一年级学生，学生具有一定的软件操作经验和逻辑思维能力，在此之前，学生已经学习了数据、进制转换等基本知识，但对于计算机科学中的理论知识易产生枯燥感，在教学设计中需要以实际问题驱动，通过案例对比、情境创设等方式完成知识的建构与技能的提升。
教学目标 1.计算思维：掌握未压缩的声音文件、位图图像的存储容量的计算，能正确算出题目；2.信息意识：理解视频帧、帧率的概念；能够根据问题选择合适的数据编码方式；3.数字化学习与创新：能够根据不同学科特点，准确选择合适的学习资源；4.信息社会责任：能认识到数字化资源具有两面性，学会尊重他人隐私数据。
教学重难点 1. 未压缩音频文件的存储容量计算方法。2. 未压缩图像文件的存储容量计算方法。
教学过程 一、复习复习数字化步骤；通过密码破译小游戏，复习ASCII码。二、新课讲授1.声音编码（1）通过看图识物，了解声音信号从模拟信号到数字信号的演变，感受数字化带来的便利；（2）声音信号的编码与音频文件存储量计算公式 通过复习上节课学习的模拟声音信号采样和量化，温习采样频率和量化位数这两个概念。一般情况下，未经过压缩的音频文件的数据存储量可以按照如下公式进行计算：数据存储量=采样频率（Hz）*量化位数（bit）*声道数/8*持续时长（s）（单位：字节）如果是立体声采样，那么声道数就为2，计算后的存储量通常会换算成小于1024的相应单位。利用提问演示的方式让学生试着动手计算例题。 通过课件示例，引导学生学会查看文件属性与音频制作软件中的文件属性，培养学生灵活使用查看计算机数据的基础功能，增强学生信息素养。 2.图像编码（1）通过看图识物与教师举例，了解图像存储载体的演变。（2）图像的采样 通过观察三张不同像素的图像，理解新概念：图像的基本单位像素，结合生活中常见的“图像分辨率”，理解图像的采样就是采集该图像由多少像素点构成。 （3）图像的量化通过对数字图像的分类进行讲解，让学生了解位图图像与矢量图形，并理解图像的最小单位是像素。 教师将生活中常见的颜色模式以表格的形式呈现在课件中，并结合生活案例，指出黑白图像与256级灰度图像的区别，通过课件中的对比图展示，让学生感受颜色深度越大，显示的图像色彩越丰富，画面越自然、逼真。从而加深理解，加强课内知识点于生活中的联系。通过比色卡展示，对RGB/8模式讲解，让学生了解RGB/8颜色模式。图像的量化是用若干位二进制数表示采样得到的每个像素点的颜色。首先确定颜色的取值范围，然后将近似的颜色划分成同一种颜色，每种颜色用一个二进制数来表示。记录每个像素点的颜色所需的二进制数的位数，称为颜色深度，也就是图像的量化位数。对于一幅图像来说，颜色深度决定了该图像中的像素可以使用的最多颜色数量。 （4）图像的编码与文件存储量的计算 未压缩图像存储容量=总像素x颜色位深度/8（单位：字节），以课件图片为例进行演示计算。未经压缩的位图图像会被保存为BMP文件格式。3.视频编码（1）通过看图识物，了解视频存储载体的演变； （2）教师通过视频让学生理解帧、帧率的概念，通过手机游戏中数据设置、掉帧现象的例子让学生讲生活中的问题与只是建立互联。（3）其他编码卫星定位的GPS系统、可用于位置服务的POI数据库等，供专业服务所需的编码，需要各自特定的编码方式。三、课堂小结 1.声音编码 未压缩文件存储容量计算公式；2.图像编码 像素、颜色位深度、未压缩文件存储容量计算公式；3.视频编码 帧、帧率；4.其他编码 使用领域：GPS系统、用于位置服务的POI数据库等。四、课后思考数据信息数字化给人们带来了便利，但同时也增加了隐患，如何在信息爆炸的时代保障我们个人隐私数据的安全呢？由此引入下节课课题：数据管理与安全。
板书
教学设计创新之处 1.考虑到本节课内容在本章节尤为重要，根据知识点的连贯性，结合学生学情，教师将原本教材知识点顺序打乱，并将课程标准中建议的2课时拓展至课时。第一课时内容为1.3.1数据采集（P13）与1.3.3数制（P17）；第二课时内容为1.3.2数字化(P15)、1.3.4编码中的字符编码(P19)、条形码与二维码(P20)、实践与体验《字符乱码之谜》(P23)，其中1.3.2数字化在授课过程中将1.3.4.4声音编码的采样与量化方法进行详细讲解；第三课时内容为1.3.4编码中的声音编码、图像编码、视频编码(P21-23)。2.本节课教学设计融入了物理学科“磁生电”和“杠杆原理”的知识，完成了跨学科教学设计。3.由于本阶段学生的信息意识、信息社会责任和计算思维都还较为薄弱，在新课讲述中，教师运用大量生活中的例子帮助学生理解概念，通过实物观察，进一步感受数字化在生活中的普遍性与两面性。数字化的知识非常抽象，难以理解，教师通过黑胶唱片、录音机、光盘、胶片相机、胶片电影、录像带等物品的展示，激发学生学习兴趣的同时，也了解了一些数据存储载体的发展历程，让学生了解如何合理使用数字化工具，为之后本学科的学习打下了基础，培养了学生的数字化创新能力。
采样、量化、编码
位的单位：bit
8bit=1B
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
数据采集与编码
模拟信号
数字信号