《圖像信息的數(shù)字化》教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要：以《圖像信息的數(shù)字化》一課為例，從比較圖像的文件大小，了解圖像的基本參數(shù)，讓學(xué)生從自己動(dòng)手實(shí)踐中得出并理解圖像大小的計(jì)算公式，從而了解有關(guān)存儲(chǔ)量的單位：B、KB、MB、GB、TB的概念。

關(guān)鍵詞：體驗(yàn)操作；位圖；256色位圖；24位位圖

【教材分析】

現(xiàn)代社會(huì)的到來，中學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)在日常生活中接觸各類信息技術(shù)的工具。但是學(xué)生對(duì)很多信息技術(shù)名詞，只知其一，不知其二，例如，有一次學(xué)生給我一張很小的圖，讓我把它放大，要一張清晰的圖。我告訴他，這個(gè)圖像是位圖，放大以后會(huì)很模糊，學(xué)生對(duì)此很不理解?？梢钥闯鰧W(xué)生在使用信息技術(shù)工具的同時(shí)，對(duì)信息流程及工具原理還是比較生疏。所以，對(duì)原有教程部分涉及“原理”部分，還是應(yīng)該進(jìn)行深入的探討。但如何使學(xué)生能融入課堂，做課堂的小主人？我覺得最主要的辦法，上課的內(nèi)容要和生活實(shí)際緊密地聯(lián)系起來，讓學(xué)生有所思、有所想、有所做，不要怕把課堂交給學(xué)生。本節(jié)內(nèi)容即為圖像這一模塊的第一節(jié)課《圖像信息的數(shù)字化》，從設(shè)置照相機(jī)的參數(shù)入手，了解圖像的基本參數(shù)，讓學(xué)生從自己動(dòng)手實(shí)踐中得出并理解圖像大小的計(jì)算公式，并進(jìn)而理解存儲(chǔ)容量的單位：B、KB、MB、GB、TB。

【學(xué)情分析】

本課教授對(duì)象為高一學(xué)生，從技術(shù)層面來說，他們的基礎(chǔ)是了解什么是二進(jìn)制，什么是十進(jìn)制，理解計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，特別是理解存儲(chǔ)器的概念；從生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，他們了解數(shù)字圖像的獲取方式，對(duì)數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、掃描儀等較為熟悉；但是雖然會(huì)用數(shù)碼相機(jī)，但對(duì)相關(guān)參數(shù)設(shè)置并不十分了解，需要理解圖像信息的數(shù)字化的基本原理方能解決這一問題。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能

（1）了解位圖的基本參數(shù)：像素、色彩深度、分辨率。

（2）掌握?qǐng)D像大小的計(jì)算公式。

（3）理解存儲(chǔ)量的單位。

2.過程與方法

通過把照片傳送到QQ空間的照片的格式出發(fā)，以及使用數(shù)碼相機(jī)的做實(shí)驗(yàn)的方式推算出圖像的大小的計(jì)算公式，并加以驗(yàn)證。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，養(yǎng)成學(xué)生“設(shè)疑—推算—得出結(jié)論—驗(yàn)證”的自主探究模式，提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)在實(shí)際生活中解決問題的能力。

【課時(shí)安排】

安排1課時(shí)。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：圖像大小的計(jì)算公式，及對(duì)存儲(chǔ)容量的單位的理解。

教學(xué)難點(diǎn)：推算出圖像大小的計(jì)算公式。

【教學(xué)方法與手段】

情境創(chuàng)設(shè)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，自主探究。

【課前準(zhǔn)備】

學(xué)習(xí)課件、學(xué)件。

【教學(xué)過程】

一、引入

師：同學(xué)們有沒有QQ空間，里面有相冊(cè)。請(qǐng)問你往相冊(cè)里傳照片時(shí)，傳的文件是什么格式的？是256色位圖？還是24位位圖？256色位圖的圖像質(zhì)量好，還是24位位圖的圖像質(zhì)量好？（很多學(xué)生想象都覺得256色位圖的質(zhì)量較好）

二、色彩深度

1.體驗(yàn)操作

使用數(shù)碼相機(jī)拍一張照片，并用畫圖軟件打開這幅圖像，點(diǎn)擊另存為：

第一次另存為256色位圖，文件名為1。

第二次另存為單色位圖，文件名為2。

第三次另存為24位位圖，文件名為3。

師：哪一個(gè)圖像的圖像質(zhì)量最好？

我們的操作影響到圖像嗎？

生：24位位圖的圖像質(zhì)量最好，操作都影響到了圖像的色彩，進(jìn)而影響到了圖像的大小。

師：展示一幅圖像的屬性中的摘要。

色彩深度是指一幅圖像的顏色數(shù)量。

每個(gè)像素用8位二進(jìn)制表示，共有28=256色。指出每個(gè)像素的色彩占用一個(gè)字節(jié)。

師：什么是24位位圖？

即色彩深度為24位，也就是說，圖像的顏色種類共有224=1667萬種顏色。每個(gè)像素的色彩占三個(gè)字節(jié)。

2.體驗(yàn)報(bào)告

3.結(jié)論

從報(bào)告表格中，你看出色彩深度對(duì)圖像有何影響？如果你去買手機(jī)，你會(huì)不會(huì)去看哪款手機(jī)的屏幕是32位顏色？

設(shè)計(jì)意圖：先設(shè)置一個(gè)疑問：學(xué)生一般都覺得256色的位圖效果更好?？赏ㄟ^分析色彩深度，學(xué)習(xí)字節(jié)的概念，了解一個(gè)字節(jié)由8位數(shù)構(gòu)成。進(jìn)一步理解色彩深度。

三、圖像大小計(jì)算

師提問：請(qǐng)問去買照相效果好的手機(jī)，你會(huì)注意哪些參數(shù)？

學(xué)生回答：前置攝像頭的像素，一般為800萬像素。

師提問：如果你準(zhǔn)備旅游，要拍很多照片，而你的相機(jī)的存儲(chǔ)卡不大，你怎樣設(shè)置照相機(jī)的參數(shù)，才可以拍攝很多照片？

現(xiàn)場拍攝兩張照片（參數(shù)一個(gè)設(shè)置是500萬像素，另一個(gè)設(shè)置800萬像素）

學(xué)生觀察相機(jī)參數(shù)的設(shè)置圖，得出第一張照片的像素為500萬，第二張照片的像素為800萬。

學(xué)生觀察兩張照片，比較一下質(zhì)量：

教師提問：把一張小照片放大后，圖像會(huì)失真嗎？

如：第一幅，共500萬像素。

第二幅，共800萬像素。

拿出一張圖來，學(xué)生做一做，嘗試一下，然后得到驚喜，驗(yàn)證公式。

師：假如你的相機(jī)的SD卡的存儲(chǔ)容量是8GB，我們來計(jì)算一下，一張照片圖像有多大？一個(gè)SD卡可以存儲(chǔ)多少照片了，現(xiàn)在我們計(jì)算一下：

分析分辨率、色彩深度、圖像大小三者之間的關(guān)系：

分辨率×色彩深度=圖像大?。╞it）

學(xué)生計(jì)算、驗(yàn)證、得出結(jié)論：大小一樣，公式正確。

設(shè)計(jì)意圖：由色彩深度和圖像分辨率的學(xué)習(xí)，可以理解圖像文件大小的計(jì)算。

四、拓展“讀懂手機(jī)”

思考以下兩個(gè)問題：

（1）手機(jī)拍出的3264×2448照片是前置攝像頭還是后置攝像頭的拍的？（學(xué)生計(jì)算像素就可以得出結(jié)果）

（2）主屏分辨率是什么意思，為什么相片在電腦里看的效果較好，手機(jī)效果較差？

設(shè)計(jì)意圖：與生活聯(lián)系緊密，可以加強(qiáng)課堂對(duì)學(xué)生的吸引力。

五、小結(jié)

師：我們這節(jié)課學(xué)習(xí)了位圖，位圖有哪些基本參數(shù)？

圖像的分辨率，色彩深度。

師：位圖大小如何計(jì)算？存儲(chǔ)容量的單位：字節(jié)（B），請(qǐng)最后把文件的大小換成MB。

分辨率×色彩深度=圖像大小（bit）/8（B）

（作者單位 江蘇省南京市板橋中學(xué)）

編輯 魯翠紅