图像的数字化教案

图像的数字化

【教材分析】

在现行高中信息技术必修部分《信息技术基础》中，关于图像信息的内容在第五章《图

像信息的采集与加工》，学习内容主要涉及到图像的类型和格式以及图像的采集与加工。而在普通高中信息技术课程标准（2019年版）中，对必修部分进行了大的改变，必修部分分为数据与计算和信息系统与社会两个模块。新课标在对涉及图像等多媒体信息具体内容中要求，在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式。因此，根据课标要求，现行教材选修《多媒体技术应用》中的《图像的数字化》的内容提到必修部分来。通过学习本部分内容，让学生真正体会到计算机是如何具体地表示与存储图像的。在整个教学中，在汉字编码知识了解的基础上，后续还有音频、视频等多媒体信息的数字化的学习，因此，起到承前启后的作用，对编码思想与编码方式的理解进行巩固和加深，并为音

视频编码的理解打下基础，这对于后面要学习音频和视频的数字化可以起到知识迁移的作用。【学情分析】

学生在前一章节中对不同类型的信息已经有了感性的认知，对于图像已经知道常见的图像格式，也知道位图和矢量图，在《汉字处理技术》中已经初步认识到计算机是用二进制来表示信息的，对于字形码的编码方式有了一定的了解。但是，汉字编码是对单色字形的编码，道理比较浅显，而图像色彩一般较复杂；并且学生更愿意实践操作，不愿意在计算机课上去理解与记忆。

【设计思路】

1、通过教师创设情境，联系计算机编码方式。

2、通过单色-二度灰色图像编码的实践探究，产生认知冲突，发现问题，学习新知。

3、由复杂图像的编码为学生设置认知冲突，从而分析归纳数字化过程。

4、通过计算图像，巩固图像数字化过程的理解，并且比较，理解压缩编码的含义

整体上采用“实践探索——发现问题——解决问题——归纳总结——拓展提升”的思

路。

【教学目标】

1、知识与技能目标

（1）理解图像编码的基本方式

（2）理解图像颜色数与色彩深度之间的关系

（3）了解图像数字化过程

（4）能够计算图像数据量的大小

（5）知道压缩编码的思想

2、过程与方法

（1）体验不同颜色图案的编码过程中，发现问题、分析问题，解决问题

（2）通过色彩丰富图像的编码任务，分析解决问题的条件，以计算机的身份思考图像数字化过程。

（3）通过具体图像的计算，并且通过具体数据的对比，发现问题，分析疑惑，最终得出结论。

3、情感态度价值观

（1）在探究实验中，培养勇于实践，严谨实施的科学态度。

（2）逐步养成勤于思考，自主解决问题的习惯

【教学重难点】

重点：理解图像编码的基本方式和了解图像数字化过程

难点：图像色彩深度与颜色数之间的关系

实践探索-编码首先来做一个编码小练习

活动1：小试牛刀

实现8*8点阵数字6的形状编码

要求：学生打开教师提供的任务.xls

中“练习”工作表，完成编码

教师利用ppt将编码的效果图展示

问：最终用多少位二进制数存储了数

字的形状？

学生打开教师提供的

任务.xls中“练习”

工作表，尝试完成对

8*8点阵数字“6”编

码。

在编码的过程中体验0

和1如何表达的图案，

并且观察最终所用到

的二进制数位和与字

节之间的换算。

学生思考数字6

的缶阵实现后，

设置活动1，让

学生练习计算

机实现简单的

单色图，让学生

能够落实前面

的编码思想，从

而实现缶阵-计

算机编码过渡

和联系。

活动3通过学生

自己数的方式

完成表格，从数

据中发现规律，

活动2：深入探索

同学们非常好的充当的计算机的角

色，很容易完成了数字6形状的编码。

在上图中，共有两种颜色，那看看下

面这幅图该如何编码呢？

该图是二度灰色图，共有4种颜色

分别是：

操作提示：

1.小组讨论，确定四种颜色对应的

编码

2.打开“任务.xls”-“任务一”

工作表，对图案进行编码

任务一：尝试为四色图案进行编码

共同探讨：

教师选取几个同学的编码，共同探讨是否合适？

在学生对不同的编码方式无法选择之时，教师利用PPT展示一组编码，要求学生利用课堂中学生们用的编码方式为其解码，引导学生发现问题

问：那么我们利用几位的二进制数可以表示4种颜色？

强调最优化概念（用最小的空间存储最大的信息量）

图像所能呈现的颜色数不同时，每个点的颜色编码位数是不同的，其中编码位数也叫色彩深度。1、学生进行小组讨论，

确定四种颜色对应的

编码，完成任务一

2、通过教师展示学生

们的不同编码方案，学

生们产生了认知矛盾，

同学们思考探讨

3、学生通过解码，发

现问题所在，从而得出

结论

学生在自主编

码的活动中会

出现各种编码

情况，通过展示

学生不同的编

码，学生认知出

现冲突与矛盾。

从而激发学生

解决该矛盾的

欲望

利用出示图案

代码让学生为

其解码的活动，

目的是让学生

自主思考矛盾

的问题所在，并

且思考问题的

解决办法。通过

自主的思考，加

深对问题的理

解