3.1数据编码-声音编码 教学设计 教科版(2019)高中信息技术必修1

数据编码——声音编码
、
【教材分析】
数据编码——声音编码选自人民教育出版社《信息技术》必修一第一单元第二节第三框的内容，这一部分共包括三个小节的内容：文字编码、图像编码、声音编码，本单元的内容包括认识数据和大数据，认识日常生活中形形色色的数据以及数据的编码方式有助于学生进一步的学习相关的知识。

本单元内容是高中信息技术的第一单元第二小节的内容，是学生在初步的认识数据相关概念之后的进一步的深入的学习，本节的内容对学生而言是学生学习进一步的深化，也是学习之后知识的基础。

【学情分析】
高一年级的学生正处于形式运算阶段，学生能够将问题抽象化，但是学生初中学习的知识和高中的知识有所脱节，学生学习数据有关的知识点，在前面的知识的学习中，学生们已经知道文字、图像、声音、视频等数据，明白了数据在日常学习和生活中的使用价值，但是这些数据是如何能够被计算机识别并且存储和传递的，他们在存储和传递的过程中有什么样的共同点和什么样的不同点，是本节内容学生需要重点了解和掌握的。

【教学目标】
1.感悟声音编码的过程，理解声音采样、量化、编码的流程。

（计算思维）
2.能够在理解声音编码方式并能够将所学运用于生活实践。

（信息意识）
【教学重难点】
1.教学重点：理解声音数字化的采样、量化、编码的过程。

2.教学难点：在理解声音数字化的采样、量化、编码的过程后能够将所学习的知识来解决日常学习和生活中的问题。

【教学过程】
到自己说话的声音和录制的声音也是有差异的，请同学们想一想影响因素是什么？
3.教师解答
播放视频《自己听到的声音和录制的声音为什么不太一样》。

4.正课引入
一起学习声音的编码方式对声音的质量有哪些影响。

并结合之前所学的知识思考原因。

学生观看视频深化理解。

1.教师提问
要想知道声音编码是如
何影响声音质量的，首先要回
忆声音是怎么产生的？
2.教师解答
在初中的物理就学习过，声音
是由物体的振动产生的：
①振幅：声音响度的强弱。

②频率：声音音调的高低。

（人耳所能听到的频率范围
是20HZ～20000HZ）
3.引出声音传递和存储方式
转变
以前声音存储在磁带、黑胶唱
片等设备中，是以模拟信号存
储和传递的，弊端是在长时间
存储和传递的过程中容易失
学生稍作思考并集体回答。

相同，从而得出两个知识点：学生任务：
回忆上节课所学习的图像编码的知识，回忆声音编码的第一步是声音采样。

学生任务：
通过对比感悟声音采样的过程，内化声音采样的概念和方法。

体验活动：
学生自己动手将教师提供的音乐更改成不同采样频率，体验不同采样频率对声音质量的影响。

三个知识点：①采样频率
量化位数
表示量化值的二进制位数。

②量化位数越多，声音越接近原始信号，音频的质量越好；但所占存储容量也越大。

③用三位二进制表示8级量化，四位二进制表示16级量化。

体验活动
结合所学知识，将10进制的量化值转换成二进制。

*参考答案
深层任务
绘制数字信号的声音曲线
*参考答案
（0代表低位，1代表高位。

）
（3）声音编码
教师依次讲解未压缩、无损压缩、有损压缩。

①未压缩
声音质量高，所占存储容量学生任务：
通过对比感悟获取知识点：①采样频率：量化位数：表示量化值的二进制位数。

②量化位数越多，声音越接近原始信号，音频的质量越好；但所占存储容量也越大。

③用三位二进制表示8级量化，四位二进制表示16级量化。

体验活动：
结合所学知识，将10进制的量化值转换成二进制。

深层任务：
体验绘制数字信号的声音曲线
学生任务：
在教师的讲解下，体验不同压缩方式对声音质量的影响。

较大
（WAV）
②无损压缩
无损压缩：还原压缩数据后，与压缩前相同，通过改变排列方式，缩小文件大小。

如：
AAACCCCCCCCC
——A03C09
③有损压缩
通过对比未压缩和有损压缩的差异，猜测哪个是有损压缩，得出结论：
有损压缩：损失信息，提高压缩比
例，减少容量。

布置体验任务
不同格式/压缩方式对文件大小的影响。

请同学们将你喜欢的一首歌。