教学设计
【教材分析】
本节内容出自教育科学出版社《信息技术基础》第五章第三节,主要包含：图像的数字化原理及图像容量大小的计算公式等相关知识。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表示与存储图像的。 【学情分析】
本课教授对象为高一学生，从技术层面来说，学生已经理解了一些计算机基础知识，掌握了一些图像的获取方式，对图像的知识也已经有了一定的理解：比如知道常见的图像格式，但是对计算机显示图像的原理不是很了解,需要理解图像信息的数字化的基本原理方能解决这一问题。 【设计思路】
提出问题-理论探究-猜想假设-实验验证 【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解计算机图像显示原理；
（2）了解图像的基本参数：像素、色彩深度； （3）掌握图像大小的计算公式。 2.过程与方法
（1）通过microbit模拟实验,了解计算机图像显示原理；
（2）使用扫描仪做实验的方式推算出图像的大小的计算公式，并加以验证。 3.情感、态度与价值观
（1）通过本节课学习，养成“设疑―猜想推算―得出结论―验证”的自主探究意识，提高学生自我学习的能力，培养在实际生活中解决问题的能力；
（2）能用信息技术学科思维去进行学习与创新。 [教学重难点]
1.重点：图像的数字化显示原理及图像文件存储数据量的计算公式。
2.难点：图像量化及图像文件存储数据量的计算公式。
【教学过程】 教学环节 导入 教师活动 我们现在经常听到的一个热词就是数字化，那么什么是数字化？学生活动 思考并讨论到底什么是数字化？二进制数字跟设计意图 从细微处入手，引发学生多观察，多思考，培养学生自主探究意识。 同学们认真思考过这个问题吗？ 图像有什么关系？ 我们知道计算机只能存储和处理二进制数据，所以文字、图像、音频，视频等各种信息等要想通过计算机来处理，必须数字化为0和1这样的二进制数字。这就是数字化，但是这些0、1二进制数怎么会跟图片产生关系呢？这节课我们就来一探究竟。 我们先从最简单的单色图像说起:LED显示屏我们经常看到，同学们仔细观察一下，可以看出这学生仔细观察显示屏，讨论交流得出结论：显示屏有许多点组成，有笔画的地方，这个点就发亮，从而就显示出了文字或图像。 培养学生观察能力和推理能力，启发学生推断计算机显示图像原理。 探究一 单色图像怎么显示？ 提出问题猜想假设 上面的文字是怎么显示的吗？ 探究一 模拟实验 我们用microbit（微型电脑开发学生观察，小组合作探板）来模拟一下计算机怎么显示图像: 究，写出二进制编码。 感受单色图像编码的基本过程，理解图像显示的原理。 同学们能描述出该图形的二进制表示方式吗？ 探究二 彩色图像如何显示? 理论探究 探究二 实验验证 刚才我们看到的是单色图像的显示，那如果一幅图片有16种颜色，那么，计算机应该如何编码呢？ 还是一个像素点用一个二进制位吗？ 如果我们上述推论成立的话，那么同一幅图片分别以单色和16色存储，那么所占空间后者应该是前者的四倍？我们来验证一下 探究三 影响图像大小的因素 我们再看图像大小跟图像内容是否有关系？这两张纸一张是白纸，另一张是我们课本的封面，大家说如果把这两张纸扫描成图片，那一个占用的空间大？ 我们来验证一下，然后总结一下计算图像大小的计算公式。 分组实验：用扫描仪将两张纸扫描成图片，存储为同一色深的图片，记录存储空间。总结图像大小计算公式。并加以验证。 分组讨论分析：一个二进通过对比单色、彩色图像编码制位只能表示两种颜色，的异同，深化对图像数字化编初步提出假设：16种颜色的图片，一个像素点应该由四个二进制位数字来表示。 分别将一幅图片以单色和16色存储，观察记录它们的存储空间 学生借助实验获取直接信息，验证上一环节做出的推论假设。初步感知图像的文件大小跟色彩深度有关系。 通过认知冲突，加深对图像编码的认识，总结出影像图像大小的因素，提炼出图像大小计算公式。 码的认识，大胆提出假设。 课堂总结 本节课从身边细微事入手，引发学生思考，充分调动了学生的探索意识，由浅入深设置了三个探究问题，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。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。
本节课教授对象为高一学生，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，并利用Microbit微电脑开发板来模拟演示计算机显示图像的原理。从技术层面来说，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（网络下载、拷贝、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，但是对计算机显示图像的原理不是很了解,需要理解图像信息的数字化的基本原理方能解决这一问题。
本节课的导入环节基本上将学生引入到了对数字化的探究上来，原本耳熟能详的名词，却一直忽视了，通过对数字化一系列问题的追问，发现里面竟大有大学问：为什么要数字化？计算机为什么要用二进制？图像怎么转换成二进制数字？图像大小跟那些因素有关系？图像大小的计算公式等等。
本节课最令我欣慰的是--我挖了一个“坑”，学生没有跳进去。在探究三对比试验一的时候，以往有些同学会想当然的认为相同尺寸的图片，有内容的图片肯定比空白的图片占用空间大，于是我在这里设置一个认知冲突：实际情况与设想的不一样，进而进一步探究为什么。但是，本节课的同学没有跳进这个坑，虽然没有达到我预想的结果，但我是非常高兴的，这恰恰说明，本节课同学们在上一个环节图像数字化编码这一部分掌握的非常扎实：每一个像素点都会有相同位数的二进制编码表示，不管是什么颜色。
本节课学生的探索意识令我折服，学生善于发现问题，解决问题，非常专注于问题一个一个的解答，虽然本节内容只是图像数字化的冰山一角，但学生摸清了图像数字化的脉络，
对信息技术的发展产生了浓厚的兴趣，作为一名信息技术老师，我是非常高兴的。
本节内容出自教育科学出版社《信息技术基础》第五章第三节《图像信息的采集与加工》,本节内容与实际生活比较贴切，主要包含：图像的数字化原理及图像容量大小的计算公式等相关知识。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，掌握图像大小的计算。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、存储单位转换以及Microbit微电脑开发板的应用等内容。便于学生理顺图像数字化发展脉络。我将本节内容分为两个课时，本节课为第一课时，重点学习图像数字化原理，第二课时重点讲解利用图像加工工具对图像进行加工处理。 图像的数字化学案
1.尝试写出以下图像的二进制形式：
2. 将实验素材探究二中的16色图转为单色图，有什么发现？
3. 观察实验素材探究三中的尺寸相同，内容不同的两张图片，有什么发现？
4. 将实验素材探究三任务二中的图片1裁切为原来的一半大小，有什么发现？
5. 用二进制查看工具打开探究三任务三中的图片，有什么发现？
6. 尝试推导图像大小计算公式：
本节课从身边细微事入手，引发学生思考，充分调动了学生的探索意识，由浅入深设置了三个探究问题，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。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。本节课先探讨为什么要数字化，然后探讨单色图像、彩色图像的编码原理，在教学难度上由浅入深，同时也与计算机技术发展脉络相吻合，学生能够深深感受到计算机技术飞速发展带来的进步。
高中信息技术新课程标准对于本节课相关内容的要求是：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；根据课标要求和学生实际情况，教学目标具体化为：
1.知识与技能
（1）了解计算机图像显示原理；
（2）了解图像的基本参数：像素、色彩深度； （3）掌握图像大小的计算公式。 2.过程与方法
（1）通过microbit模拟实验,了解计算机图像显示原理；
（2）使用扫描仪做实验的方式推算出图像的大小的计算公式，并加以验证。 3.情感、态度与价值观
（1）通过本节课学习，养成“设疑―猜想推算―得出结论―验证”的自主探究意识，提高学生自我学习的能力，培养在实际生活中解决问题的能力；
（2）能用信息技术学科思维去进行学习与创新。
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