图像的数字化表示.docx

图像的数字化表示.docx

《图像的数字化表示.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《图像的数字化表示.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

图像的数字化表示

图像的数字化表示

（一）学习任务分析本节课主要是向学生介绍在信息技术设备中存储的图像是如何用数字形式表示出来的。

包括两部分：

1.图像的分割，即以像素为基本单元，组成数字化图像；2.像素的数字化表示方法。

本节课的教学的顺利完成，对后续的课堂教学有着重要奠定基础的作用。

它是本课程理论部分教学的重点。

（二）学情分析学生没有相关或类似先前经验，学生对信息技术的最基础的二进制数字相对陌生，因此，对学生进行课前针对性的补习辅导十分必要。

（三）教学目标

1．知识与技能

（1）了解图像在多媒体技术中的表示方法

（2）理解图像数字化表示的相关概念

（3）能够估算图像在计算机中存储的大小

2．过程与方法

（1）体会图形、图像的视觉意义

（2）认识图形、图像表达信息的效果与特点

（3）能主动利用数字化图像解决日常生活、学习中遇到的问

4）能主动利用数字化图像呈现信息、发表观点、交流思想、

开展合作

3．情感态度与价值观

（1）通过观看演示文稿，使学生感受图像在信息表达的独特作用，激发学生探求图像处理技术的欲望

（2）感受数字化图像对日常生活的影响

（3）引导学生负责地、健康地使用信息技术

（四）教学策略的选择与设计教法：

为了帮助学生正确理解图像的数字化表示方法，教师在每个教师环节努力为学生创设一个鲜活的教学情境，集中学生注意力，并激发学生学习兴趣，提出由浅入深、由表及里、循序渐进的启发性问题引起思考。

教学活动以启发式教学为主，根据各环节教学内容，灵活运用各种教学策略。

学法：

独立思考与小组讨论，通过一些计算强化对概念和方法的理解

（五）教学过程

环节一：

引入课题、体验和认识图像的信息化表达

（一）课题的引入，依次提出如下问题：

1．信息是以什么形式存储在计算机中?

2．信息的载体有哪些形式？

3．图像以什么形式存储在计算机中？

4．我们要利用现代的信息技术存储、加工、传递图像，需要对图像进行如何处理？

这四个问题中，第1、2问题是两个先前经验（在课前补习已经知道、在信息技术基础的学习中已经知道），在此基础上，通过对第三个问题的回答，得出（构建）对新问题的理解（新的知识的意义），而第4个问题的回答，引出的本节的课题（板书：

图像的数字化表示）。

本步骤教学中，采用先行组织者策略，通过由上位到下位的几个问题，一步一步进行启发，使学生很快理解图像数字化的概念。

（二）数字化图像的体验播放一组主题为“举重”的图像，组织学生讨论运动员在举重比赛过程中，抓举前、抓举中、抓举成功以及在领奖台上的表现，使学生在100秒的图像播放中，感受到丰富、细腻、真实的情感表达。

本步骤实现信息技术新课标中的情感目标，以及“多媒体技术应用”模块目标中的“体验和认识利用多媒体技术呈现信息、交流思想的生动性和有效性”。

从而激发学生的学习动机，促使学生积极、主动地构建新的知识的意义。

本步骤还为下一教学环节提供了一个鲜活的问题情境。

环节二：

像素的概念

1．情境创设本环节的情境与上环节情境相承接，在学生被运动员的奋力拼博、挑战自我、冲击极限的精神深深感染时，告诉学生还有几张更好的照片，因为某种原因，没有放入演示文稿，激发学生观看这些图像并发现问题的强烈愿望。

2．发现问题在此情境下，组织学生打开事先已存入服务器中的这些图像，在教师的引导下、学生通过操作、观察，发现没有放入演示文稿的原由：

（1）这些图像太小

（2）这些图像放大后，发生模糊

3．问题启发，理解概念然后，再组织学生利用编辑软件，打开这些图像，再反复放大，缩小，通过操作、观察，提出问题：

（1）存储在计算机中的这几幅图像是由什么组成

的？

（2）为什么这几张图像小？

这两个问题为启发学生理解像素的概念，提供了问题性支架。

其中问题

（1）引出像素的概念；问题

（2）启发学生加深对像素概念的理解。

4．列举生活实例请学生列举生活中接触到像素的实例，并提问：

（1）你接触到的数字图像设备是多少像素的？

（2）作为数字图像设备的重要指标，为什么像素数越大越

好？

本步骤强化对知识的理解，并实现多媒体技术模块的课程目标中：

“关注多媒体技术对人们的学习、工作、生活的影响”、及“了解多媒体技术在数字化信息环境中普遍性。

环节三：

像素的数字化

通过上一环节的学习，学生知道数字化图像是由像素组成的，这样探讨图像的数字化表示，只需要探讨像素的数字化表示方法。

本环节是本节课的重点，也是本节课的难点。

学生没有先前的相关或类似的经验，且学生对二进制没有真正消化理解，只有课前临时性的补充，只具备感性的、表面的认识。

为此，本环节采取由浅入深、循序渐近、通过问题启发，逐步推进最近发展区的策略。

为了激发学生学习兴趣，使学生能够仔细观察思考，沿着老师所引导的路线一步一步地摸索下去，从而实现教学目标。

本环节以学生普遍喜欢的一个明星照作为素材，并进行处理，形成四个图像作为学习情境，并作为学生观察分析的支架。

（一）单色位图的数字化

1．创设情境（展示图片）：

2.在此情境下，依次提问

（1）图像特点？

（2）图像中每个像素的特点？

（3）每个像素如何用二进制表示？

本过程中提供的情境是最简单的数字图像，在启发学生回答第二个问题时，为帮助学生观察、分析，将图片放大并为像素加边框线，如图。

在启发学生回答第三个问题时，为帮助学生直观、形象理解

每个像素的数字化表示方法，为学生播放如下图

从复杂程度讲，灰度图像位于单色位图与彩色图像之间，本

部分是本环节的难点，也就是本课的难点中的难点，为此将本部分再

分为2位和8位两个步骤，从而降低学生的学习梯度

1.2位灰度图像

（1）展示2位图像如图

（2）在此情境下，依次提问

a）图像有几种颜色的像素？

b）每个像素能否用一位二进数表示？

为什么?

在学生回答出问题a）时，展示2位颜色列表（下图中的左侧），

使更多同学通过颜色列表与图像的对比，清晰观察出每个像素的特点。

问题b）是为了使学生产生认知冲突，从而激发学生的思维动机，驱使学生积极思索。

在学生回答出问题c）时，展示出颜色列表中每个颜色对应的二进制数（下图中的右侧），使更多学生更清楚理解如何用二进制数表示逐渐变化的每个颜色。

11

100100

2.8位灰度图像

（1）展示8位灰度图像

（2）提示：

表示这幅图的颜色列表中有由黑到白共256种颜

（3）提问:

a）表示这幅图像的每个像素应该用几位二进制数表示？

b）颜色列表中最黑的颜色怎样用二进制表示，最白的颜

色怎样用二进制数表示？

8位灰度图像共256种颜色，不能用单色位图和2位灰度图像的教学方法，通过观察来发现问题和解决问题。

因此，这里需要老师进行必要的提示。

在学生掌握单色位图和2位灰度图像以后，学生可以较容易回答本步骤的两个问题，并顺利实现最近发展区的推进。

同样，这里也需要展示出颜色（示意图）列表及其对应的二进制数，使更多的学生清楚理解颜色列表与二进制数的对应关系

mimi

11111110

11111101

11111100

11111011

11111010

11111001

11111000

11110111

11110110

00001DOO

00000111

00000110

00000101

00000100

00000011

0000001Q

00000001

00000000

（三）彩色图像

2.展示24位彩色图像

3.依次提问:

（1）电脑显示器的色彩模式是什么？

（2）RGB分别表示什么？

（3）（展示颜色列表，提示：

在电脑中每种颜色是按照由亮到暗逐渐变化规定出颜色列表的。

）彩色图像的每个像素是怎样呈现出来的？

（4）如果每个列表中有256种颜色，那么每个列表中的每种颜色应怎样用二进制数表示呢？

（5）（展示组成图像的颜色列表，提示，图像中每个像素就是由这三个颜色列表中，每个列表中取出一种颜色，将这三种颜色相加而成。

）图像中每个像素能不能用一个二进制数表示呢（提示：

每个列表中有256种颜色）？

表示每个像素需要用几位二进制数呢？

1111

1111

1111

1111

1111

11111111

1111

11111110

1101

11001Q1T1Q1Q

1001

1000

1111

1111

1111

1111

1111

1111

1111

11111110110!

11001011

1010

100t

1000

11111111

11111110

11111101

11111100

1111W11

11111010

11111001

11111000

00001001O00010000000011100000110000001010000010000000011Q000001C00000001oooooooo

I00001001

00001000

00000111

00000110

OOOOOW1

00000100

00000011

00000010

00000001

oooooooo

000010010000100000000111000001100000010100000100OOOOOOtl0000oow00000001oooooooo

（6）白色、黑色、红色、绿色、蓝色像素如何用二进

制表示？

在提出第

（1）个问题时，由于前期理论课的不足，学生对每一个问题可能一时回答不出来，可以提供几个选项，从学生选择，这样可以调动学生先前不太清晰的经验。

第

（2）个问题由先前经验加上英语知识的迁移，学生也可较顺利回答。

在第

（1）

（2）问题的回答基础上，学生很容易回答出第（3）、（4）、（5）问题。

这样学生根据已有的认知结构，逐步回答出由上位到下位的问题，沟通新旧知识间的内在联系。

环节四：

巩固运用

通过前面的学习，使学生对图像数字化表示的概念及表示方

法有了一定的理解，本环节的目的是加深对所学内容的认识，了解与图像数字化表示相关的一些概念，感受图形编码的意义。

同时，促进陈述性知识向程序性知识转化，提高解决问题的能力

1.教学情境:

展示一幅由教师利用自己的数码相机拍摄的图像

2.计算:

a）学生打开服务器中文件“计算.xls”，由教师讲解表

中相关概念

尺寸

364X^736

24

该圏似占用疝少程存储空间丫

逮圏乐小为爭少佃

flG的U盘SW存储多別B这释的圏像

b）然后，同学利用excel软件进行计算，并填写表格

c）采用提问方法，核对学生计算结果

在本环节学习中，还要向学生介绍表中一些相关的概念：

a）像素：

构成图像的最小单位位：

二进制数系统中，每个

0或1就是一个位（bit），位是数据存储的最小单位。

b）色彩深度：

表示每个像素的二进制数的位数

c）字节（B）：

1个字节等于8位二进制，即：

1B=8位

d）1KB=210B=1024B

e）1MB=210KB=1024KB

f）1GB=210MB=1024BM环节五：

总结

1.疏理本节课的知识

图像的

感受数字化表示的图橡

数字化表示

8位灰色位

24彩色图像

2.对学生课堂表现进行评价

环节六展示一组主题为“失意”的图像，该组图像是有关举

重运动员因为种种原因在赛场上失意的画面。

本环节与开头呼应，再一次感受图像在信息表达的魅力；同

时，本环节的设计有感于08年奥运中部分网民对刘翔的态度，意在对学生进行人文教育，教育学生要做一个善良的，有同情心的、有慈悲心的人，要学会爱人。

案例评析

信息技术基本概念、原理是高中信息技术课程中的重要内容，在实际教学中怎样才能上好基本概念、原理的课呢？

在课堂上怎样把学生带入学习状态？

把学生带入怎样的学习状态？

这是我们每一位高中信息技术教师都面临的、都需要思考的问题，本案例运用了基于情境的启发式教学，就是在鲜活的、恰当的教学情境下，使课程内容问题化，启发、诱导学生思考问题、解决问题，在和谐的课堂氛围中，顺利、高效地实现教学目标。

实践证明，这种教学方式适合基本概念和基本原理的教学特点，有助于实现高效教学，完成教学任务。

在实际教学中，我们还应该根据具体教学内容、老师的教学风格和学生的学习特点，灵活、恰当地采取各种不同的教学策略