《图像信息的数字化》教学设计

摘 要：以《图像信息的数字化》一课为例，从比较图像的文件大小，了解图像的基本参数，让学生从自己动手实践中得出并理解图像大小的计算公式，从而了解有关存储量的单位：B、KB、MB、GB、TB的概念。

关键词：体验操作；位图；256色位图；24位位图

【教材分析】

现代社会的到来，中学生有更多的机会在日常生活中接触各类信息技术的工具。但是学生对很多信息技术名词，只知其一，不知其二，例如，有一次学生给我一张很小的图，让我把它放大，要一张清晰的图。我告诉他，这个图像是位图，放大以后会很模糊，学生对此很不理解。可以看出学生在使用信息技术工具的同时，对信息流程及工具原理还是比较生疏。所以，对原有教程部分涉及“原理”部分，还是应该进行深入的探讨。但如何使学生能融入课堂，做课堂的小主人？我觉得最主要的办法，上课的内容要和生活实际紧密地联系起来，让学生有所思、有所想、有所做，不要怕把课堂交给学生。本节内容即为图像这一模块的第一节课《图像信息的数字化》，从设置照相机的参数入手，了解图像的基本参数，让学生从自己动手实践中得出并理解图像大小的计算公式，并进而理解存储容量的单位：B、KB、MB、GB、TB。

【学情分析】

本课教授对象为高一学生，从技术层面来说，他们的基础是了解什么是二进制，什么是十进制，理解计算机的基础知识，特别是理解存储器的概念；从生活实践经验来看，他们了解数字图像的获取方式，对数码相机、手机、扫描仪等较为熟悉；但是虽然会用数码相机，但对相关参数设置并不十分了解，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。

【教学目标】

1.知识与技能

（1）了解位图的基本参数：像素、色彩深度、分辨率。

（2）掌握图像大小的计算公式。

（3）理解存储量的单位。

2.过程与方法

通过把照片传送到QQ空间的照片的格式出发，以及使用数码相机的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

通过本节课学习，养成学生“设疑―推算―得出结论―验证”的自主探究模式，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。

【课时安排】

安排1课时。

【教学重点、难点】

教学重点：图像大小的计算公式，及对存储容量的单位的理解。

教学难点：推算出图像大小的计算公式。

【教学方法与手段】

情境创设，任务驱动，自主探究。

【课前准备】

学习课件、学件。

【教学过程】

一、引入

师：同学们有没有QQ空间，里面有相册。请问你往相册里传照片时，传的文件是什么格式的？是256色位图？还是24位位图？256色位图的图像质量好，还是24位位图的图像质量好？（很多学生想象都觉得256色位图的质量较好）

二、色彩深度

1.体验操作

使用数码相机拍一张照片，并用画图软件打开这幅图像，点击另存为：

第一次另存为256色位图，文件名为1。

第二次另存为单色位图，文件名为2。

第三次另存为24位位图，文件名为3。

师：哪一个图像的图像质量最好？

我们的操作影响到图像吗？

生：24位位图的图像质量最好，操作都影响到了图像的色彩，进而影响到了图像的大小。

师：展示一幅图像的属性中的摘要。

色彩深度是指一幅图像的颜色数量。

每个像素用8位二进制表示，共有28=256色。指出每个像素的色彩占用一个字节。

师：什么是24位位图？

即色彩深度为24位，也就是说，图像的颜色种类共有224=1667万种颜色。每个像素的色彩占三个字节。

2.体验报告

3.结论

从报告表格中，你看出色彩深度对图像有何影响？如果你去买手机，你会不会去看哪款手机的屏幕是32位颜色？

设计意图：先设置一个疑问：学生一般都觉得256色的位图效果更好。可通过分析色彩深度，学习字节的概念，了解一个字节由8位数构成。进一步理解色彩深度。

三、图像大小计算

师提问：请问去买照相效果好的手机，你会注意哪些参数？

学生回答：前置摄像头的像素，一般为800万像素。

师提问：如果你准备旅游，要拍很多照片，而你的相机的存储卡不大，你怎样设置照相机的参数，才可以拍摄很多照片？

现场拍摄两张照片（参数一个设置是500万像素，另一个设置800万像素）

学生观察相机参数的设置图，得出第一张照片的像素为500万，第二张照片的像素为800万。

学生观察两张照片，比较一下质量：

教师提问：把一张小照片放大后，图像会失真吗？

如：第一幅，共500万像素。

第二幅，共800万像素。

拿出一张图来，学生做一做，尝试一下，然后得到惊喜，验证公式。

师：假如你的相机的SD卡的存储容量是8GB，我们来计算一下，一张照片图像有多大？一个SD卡可以存储多少照片了，现在我们计算一下：

分析分辨率、色彩深度、图像大小三者之间的关系：

分辨率×色彩深度=图像大小（bit）

学生计算、验证、得出结论：大小一样，公式正确。

设计意图：由色彩深度和图像分辨率的学习，可以理解图像文件大小的计算。

四、拓展“读懂手机”

思考以下两个问题：

（1）手机拍出的3264×2448照片是前置摄像头还是后置摄像头的拍的？（学生计算像素就可以得出结果）

（2）主屏分辨率是什么意思，为什么相片在电脑里看的效果较好，手机效果较差？

设计意图：与生活联系紧密，可以加强课堂对学生的吸引力。

五、小结

师：我们这节课学习了位图，位图有哪些基本参数？

图像的分辨率，色彩深度。

师：位图大小如何计算？存储容量的单位：字节（B），请最后把文件的大小换成MB。

分辨率×色彩深度=图像大小（bit）/8（B）

（作者单位 江苏省南京市板桥中学）