2023-2024学年四年级下册信息科技浙教版-第一单元数字世界-第4课《声音编码》

课时教学设计 单元名称 数字世界 第4课时 声音编码 1.课时教材分析： 本节课作为认识数字世界的第四节课，让学生了解声音编码的简单原理以及数字音频的应用。本课主要分为三部分，一是认识数字音频，二是声音数字化，三是数字音频的应用。 2.课时学情分析： 本课教学对象是四年级的学生，在学习本节课之前，学生已经初步了解了数字化世界，学习了图像编码、字符编码，但对声音编码还比较陌生。 3.课时学习重点： 1.了解声音编码的简单原理。 2.了解数字音频的应用。 4.课时学习难点： 了解声音编码的原理。 5.开放性学习环境： 1）机房环境： 交互智能平板、教师机、学生机。 2）软件工具： 伽卡他卡电子教室、WPS Office。 6.课时学习目标： 1.了解声音编码的简单原理。 2.了解数字音频的应用。 7.课时教学过程： 教师活动 学生活动 环节一：导入 教师活动1 我们在日常生活中会经常用到社交软件，如微信、QQ等，我们可以用社交软件给家人朋友发送语音，并且这段语音会保存在我们的手机中，那你知道人的声音是怎么存入数字设备的吗？请同学们猜一猜。 我们已经了解到，计算机只能处理和存储二进制数。因此，计算机处理声音时，需要将各种各样的声音数字化，编码是其中重要的一步。通过声音编码得到的数字音频有利于加工、存储和传播。 学生活动1 1.思考并回答问题。 活动意图说明：通过生活中的实例问题激发学生学习兴趣，并了解学生的学情。 环节二：新知学习 （1） 认识数字音频 数字音频技术能够把声音编码成数字形式，记录、存储和再生声音。也就是说，声音经过数字音频技术处理，会变成一串由0和1组成的数字编码。计算机中保存的音频就是这一串由0和1组成的编码。 在不同的场合，人们对声音的需求会有所不同。比如说有的场合对音质要求高，有的场合对传输速度要求高。什么是音质呢？音质可以简单理解为声音的质量，比如说在某音乐软件中有一首歌，它的音质分为标准音质、HQ高品质，SQ无损品质。这三种音质的关系为：标准音质 < HQ高品质 < SQ无损品质。 有时我们会将音频上传到网盘或u盘中，如果音频文件大小过大，那传输时间就会很长。所以如果希望传输时间短一些。就需要把音频文件的大小调小一些。因此，根据不同的要求，我们可以编码生成不同类型的文件，除了音质上的差别，声音编码后产生的文件大小也是不一样的。 现在请同学们。上网搜索常见的四种音频文件格式以及它们的特点。 文件格式 描述 特点 WAV MP3 APE FLAC （2） 声音数字化 同学们已经了解到计算机只能处理和存储二进制数。所以在计算机中，声音需要转化为二进制数。声音转化为二进制数的过程就是声音数字化。声音数字化是指使用声音采集设备（声卡、录音机等）将各种声音进行采集，也就是声音采用的过程。然后将声音量化，声音量化是指将模拟的(连续的)声音波形数字化，以便利用数字计算机进行处理的过程。再通过二进制编码，最终根据需要转换成不同格式的数字音频。 现在，请同学们试着将《我和我的祖国》这首歌保存为不同的音频文件，比较不同格式音频的差异。 如何将一个音频文件保存为不同格式呢？ 可以通过修改文件后缀名的方法进行修改，打开文件资源管理器，点击菜单栏中的查看，将文件扩展名前面的方框上打上对勾，这时我们就可以看到文件扩展名。接下来我们对音频文件进行重命名，从而修改文件的后缀名。现在请同学们将这个音频文件分别保存为MP3、WAV、APE格式。然后查看文件属性，比较不同格式音频的差异。 （3） 数字音频的应用 如今，数字音频在人们的生产和生活中发挥的作用越来越大，同学们可以先想一想，在生活中有哪些场景使用到了数字音频？ 数字音频的应用有很多，例如，我们可以通过社交软件进行语音交流。我们在去一些超市购物的时候，有时会听到支付宝到账多少多少元，这是移动支付的语音播报功能，也是一种数字音频的应用。我们在使用智能导航系统的时候，可以选择个性化的导航语音，比如说，在高德地图软件中，我们可以根据个人喜好将语音设置为朱广权、郭德纲的语音。我们还可以通过语音去控制智能家居。 拓展小知识 声音在编码过程中会压缩生成不同类型的声频文件，分为未压缩、无损压缩和有损压缩，MP3 格式的音频属于有损压缩。不同类型的音频文件其大小也不同，通常根据人们的需求进行选择。 小练习 声音数字化需要经历 、 、 三个过程。 学生活动2 了解数字音频。 在线搜索WAV、MP3、APE、FLAC四种音频文件格式的描述以及它们的特点。 比较不同格式音频的差异，同桌之间讨论，请几位同学说一说自己的看法。 思考生活中哪些场景用到了数字技术。 活动意图说明：通