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视频标签：图像的数字化表示
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视频课题：教科版高中信息技术选修2多媒体技术应用2.1.2图形、图像的数字化表示-湖北省优课
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2.1.2图形、图像的数字化表示
教学设计
【教材分析】
本节内容出自教育科学出版社《多媒体技术应用》（选修）第二章第一部分《多媒体作品中的图形、图像》第二节《图形、图像的数字化表示》,本节内容与实际生活比较贴切，主要包含：比较模拟图像和数字图像，图形、图像的数字化原理，模拟图像转换为数字图像等相关知识。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存储与呈现图像的,掌握图像的数字化原理，矢量图和位图特点和试用范围。图像的数字化是计算机存储和处理图像的前提和基础，因此，我在尊重教材内容原有基础上，结合学考与实际应用，进行重新加工，增加二进制、存储单位转换等内容。便于学生理顺图像数字化发展脉络。我将本章第一部分《多媒体作品中的图形、图像》分为两个课时，本节课为第一课时，重点学习图像数字化原理，第二课时重点讲解图形图像的存储格式和压缩原理。 【学情分析】
高中学生已经理解了一些计算机基础知识和基本操作，对图像的知识和获取方式也已经有了一定的理解：比如知道常见的图像格式，能够通过多种途径（互联网下载、相机、扫描仪）获取图片、也掌握了一些图像处理软件（画图、Photoshop）的基本应用，但是对计算机显示、处理图像的原理不甚了解，为能更好利用计算机等电子设备处理图像需要，学生需要理解图像信息的数字化的基本原理。
高中学生思维比较活跃，具有一定的探究经验和能力，对新鲜事物比较好奇，因此,本节课我重点采取对一个个问题进行探究的方式授课。利用平板电脑探索图像数字化的原理。
【教学目标】
1.知识与技能目标：理解图像信息数字化的基本方式；结合课前微课（位图与矢量图）的学习进一步掌握数字图像的分类；认识分辨率、色彩深度等图像参数的含义和图像效果、大小的关系；掌握利用图像处理软件修改图像分辨率大小、位深度、图像类型的能力。
2.过程与方法目标：理解图像数字化的采集、修改、编码的过程；理解图形图像的数字化原理及图像大小的计算。
3.情感态度与价值观目标：在探究实验总结中，养成大胆创新、勇于实践、严谨实施的科学研究态度；在小组合作交流中，养成团结协作、积极交流的团队精神。
[教学重难点]
1.重点：认识分辨率、色彩深度等图像参数的含义和图像大小间的关系。 2.难点：理解图形图像的数字化原理及图像大小的计算。
【教学方法】
讲授法、引导法、探究法
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入
【问题引入】
华为P30手机能存储多少张相片？
不能明确答案，不知道P30的手机的存储空间，不知道一张相片有多大。
学生讨论
猜测几千张
决定存储多少张相片
的因素？ 手机存储空间、图片大小
学生不能明确的计算出相片的数量，进而引出与图像大小有关的因素的探究。 探究一 图像的大小可能跟什么因素有关？ 提出问题猜想假设
图像的大小可能跟什么因素有关？ 跟分辨率有关的话你会怎样验证你的猜想？
教师拿出两张照片，分辨率一样，内容不一样。你认为图像大小一样吗？黑白和彩色图像比较呢？ 那你认为图像的大小跟颜色有关吗？
学生讨论
分辨率（尺寸）
图像大小与内容与颜色无关。
实物展示，把问题具象化。 培养学生观察能力和推理能力。
探究实验：比较存储空间大小。
800*600 和400*300的图像，比较存储空间大小。
通过对这两个图像大小的比较，你发现什么问题？
像素的定义：图像中的一个最小单位。
讲解图像分辨率的定义：图像水平方向*竖直方向的像素点
采样（采集图像像素点的总数）是图像数字化的第一步，采集的像素点越多，图像的存储量就越大。那么采集到的像素点是用来记录什么信息呢？
利用材料展开自主探究。
尺寸越大 图片文件越大
而且是成比例关系的
知识拓展：
常用的分辨率
输入分辨率
显示分辨率
输出分辨率
图像分辨率
选取的尺寸有考究，
成比例关
系，便于学生发现规
律。
引出图像
的大小与
颜色的关
系。把概念
作为铺垫，
步步递进。 探究二：像素点的信息是怎么表示呢？图像大小的计算公式？
图像的颜色的总数量是由什么决定的？——图片的像素点的颜色信息是由二进制位数决定的。
比较相同分辨率黑白图像和16色图像的大小关系
学生自主探究
图像大小与色彩深度有关。
相同的图像，色彩深度越高，能够表示颜色越多，色彩越丰富。
色彩深度越大，图片
学生感知图像的文件大小与色彩深度有关系
能总结出图像大小的计算公
图片类型 每个像素 占用位数 表示颜色数目 黑白 1位 2种颜色 16色 4位 16种颜色 256色
8位
256种颜色
24位（真彩色）
24位
1677万种颜色 量化：图像采样之后，每个像素点的颜色信息是由多少位二进制数来表示。（图像的数字化第二步）
色彩深度：图像所能达到的最大颜色数，一般用二进制的“位数”来表示。 色彩深度与图像存储空间的大小成比例关系。
利用图像处理软件修改图像分辨率
大小、位深度、图像类型，验证图像大小的计算公式。
文件越大。
知识拓展：（下节课
学习） 图像的容量大小跟格
式有关: BMP是一种位图格式，jpg是经过压缩处理的。没有固定的压缩比，根据某一张
图像的色彩复杂度来确定压缩比的，颜色
越丰富，
压缩比越低，颜色越单一，压缩比越高。
式
课题练习 知识巩固
位图图像大小的计算公式是： 图像大小=分辨率（宽度像素*高度像素）×色彩位数（色彩深度）/ 8
单位：字节（B）
问题1：计算一幅16色图像，分辨率为400*300的图像大小，占多少二进制位？
问题2：计算一幅1024*768的24位色（真彩色）的图像大小，占多少二进制位？
1： 图像大小=400*300*4/8=60000 B 2： 图像大小=1024*768*24 / 8 =2359296 B =2.25 MB
对于公式的理解和运用是本节课的重点，不是由教师讲，而是引导学生在任务中分析、总结，主动建构知识。
阶段总结
我们日常接触到的如照片、海报、书中插画等图像都称为模拟图像。计算机出现后，计算机专家用0、1二进制数来表示图像，这就是数字图像。模拟图像转化为数字图像的过程就是图形、图像的数字化过程。 图像的数字化的步骤 采样：采集像素点的总数
量化：计算每一个像素点需要多少位二进制表示 编码：转化为0和1
探讨模拟图像与数字图像的不同
知晓图像数字化包含采样、量化和编码三个步骤。
加深学生对图形、图像数字化的认识
学习活动： 认识数字图像分类 任务：记录图像文件基本信息，并利用图像软件缩小图像，再放缩比较。 交互形式：师生交互、生生交互
图形、图像的数字化只有用像素来构成图像这一种方式吗？
结合课前微课（位图与矢量图）的学习进一步掌握数字图像的分类
1、位图[bitmap]，也叫做点阵图、像素图，以像素表示的图形。每个像素都有自身的大小及颜色亮度。然后再用一组二进制数来定义每一个像素。
2、矢量图[vector]，也叫做向量图，由一系列指令组成，在计算机中只存储这些指令，而不是像素，是以计算的方法得到的图形。
主要用于动画制作、工程设计等。
提问：不同类型图像的特点？
课后思考：
图像的分辨率是不是一定要越高越好？色彩越丰富越好？
怎样的图片才是一张好的图片？
尝试：创建一个Word文档，在其中插入一图片，
放大缩小图片，查看图像效果如何变化？ 操作提示： “插入”菜单图片形状
放缩图像，观察
效果变化
学生讨论
认识不同类型图像的特点
在经历浏览、修改图像基本信息的过程中，发现图像失真的问题，引发思考
在进一步的实践探究中，认识不同的图像类型，比较其特点，内化对知识的理解
课堂总结
本节课从最常见的话题入手，引发学生思考，充分调动了学生的探索意识，由浅入深设置了探究问题和学习活动，层层递进：掌握了计算机单色图像数字化原理、彩色图像数字化原理、总结提炼影响图像容量大小的因素以及图像大小的计算公式并加以验证，比较了模拟图像与数字图像、位图和矢量图。本节课让学生体验了信息技术行业实践者的工作模式和思考方式，在实验过程为学生创设信息情境，提供发现问题、自主解决问题的机会，在问题解决过程中提升信息素养，并且能够深深感受到计算机技术飞速发展带来的进步。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
