第一部分 单元教学设计1 数字化与编码-高中信息技术和通用技术单元教学设计

>> 002 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 单元教学设计 1 数字化与编码 一、单元学习主题 本单元学习主题为体质数据促健康。 本单元内容选自人民教育出版社、中国地图出版社出版的《信息技术（必修 1）： 数据与计算》（简称《数据与计算》）第 1 章“认识数据与大数据”中第 1 节“数据、 信息与知识”和第 2 节“数字化与编码”。本单元以完成多媒体作品“体质数据促健 康”为主线，通过对文字、声音、图像、视频等素材的搜集、整理、数字化及压缩 的过程，让学生体验信息数字化的基本过程，理解数据编码的基本方式，能合理选 用数字化工具解决问题，感受数字化工具的优势。 二、课标要求 （一）内容要求 课程标准有如下内容要求：在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息 的特征；在运用数字化工具的学习活动中，理解数据、信息与知识的相互关系，认 识数据对人们日常生活的影响；知道数据编码的基本方式；针对具体学习任务，体 验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。   第一部分  信息技术   单元教学设计 1  数字化与编码　 003 << （二）学业要求 课程标准有如下学业要求：理解数据、信息的概念，能够举例说明两者的区别 和联系；领会数据、信息与知识之间的关系，能有意识地开展数字化学习；了解数 字化的意义与作用，能够举例说明数字技术对生活的影响，并陈述数字化工具和资 源的优势；知道数据编码的基本方式，能够合理使用数字化工具对多媒体素材进行 加工处理，实现多媒体表达。 三、学情分析 高一学生的逻辑思维能力已趋于成熟，分析问题的能力和认知水平都较初中时 期有所提高，对信息数字化已有初步了解。绝大多数学生具有丰富的上网经验，广 泛接触文字、声音、图像、视频等数字化资源，但对数制转换及数据编码的基本方 式知之甚少，合理使用数字化工具对多媒体素材进行加工处理的能力有待提升。他 们需要在教师的引导下，在实际项目的驱动下，通过学习、思考、探究的过程完成 知识的构建与技能的提升。 解决对策：教学中需要设置趣味性、互动性强的教学环节来调动学生的积极性 和主动性，教学过程中要以单元学习主题为引领，合理设置每节课的驱动任务，发 挥教师的主导作用，充分发掘学生的学习能力和创新能力。教学环节要环环相扣， 既要注重学生能力的培养，又要保证知识的迁移和巩固。 四、单元素养目标 （一）信息意识 通过生活中的案例，理解数据和信息的概念及特征，认识数据和信息在生活中 的价值，以及数据、信息、知识三者之间的关系。 >> 004 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 在解决问题的过程中，通过多种方式开展学习，掌握文本、声音、图像与视频 编码及数据压缩的原理。 在日常生活中，能够合理选择数字化工具解决问题，感受数字化工具的优势。 （二）数字化学习与创新 能够通过思维导图整理知识，表达思想，构建思路，掌握思维导图的绘制方法。 能够运用多种学习方式，如微课、学习单等展开探究式学习。 （三）计算思维 在参与游戏的过程中理解二进制的基本原理以及二进制和十进制的转换方法。 认识二进制、八进制、十六进制的特点和运算规则，掌握数制转换的一般方法。 能够根据实际情况，计算数据文件的大小。 （四）信息社会责任 通过数据压缩，减少冗余信息生成，从而节省传输时间，培养节约社会资源的 意识。 小组合作完成多媒体作品“体质数据促健康”，培养增强体质意识，宣传增强体 质理念。 五、单元教学策略 本单元第 1、2 课时在教室进行，第 3、4、5 课时在机房进行，使用智慧黑板、 广播式教学等信息化教学手段。在教学过程中，针对重要概念，列举生活中的实例 帮助学生理解和掌握。针对理论性强的知识，通过设置悬念和问题探究的方式，激 发学生的学习兴趣，层层深入解决问题，帮助学生理解和掌握枯燥的理论知识，突 破重难点。随着课时的推进，落实大单元任务，让学生在实践中进一步掌握知识， 增强学生的自信心，培养学生的创新能力。   第一部分  信息技术   单元教学设计 1  数字化与编码　 005 << 六、单元活动设计 单元活动设计如表 1-1 所示。 表 1-1  单元活动设计表 课时序号 活动名称 活动内容 课时安排 1 数据、信息、 知识及信息数 字化 领会数据、信息与知识三者的关系，搜集小组同学的体 质数据，使用思维导图设计增强体质的方案 了解数字化的意义与作用，感受数字技术对生活的影响 1 课时 2 二进制与数 制转换 在掌握计算机中二进制的运算规则的基础上，构思电子 作品“体质数据促健康”的多媒体呈现形式 1 课时 3 数据编码之 字符编码与声 音编码 理解字符编码和声音编码的基本方式 计算文本文件和音频文件的大小 选择合适的音频文件格式 完成电子作品“体质数据促健康”中的文字和音频内容 1 课时 4 数据编码之 图像与视频编 码及数据压缩 理解图像与视频编码的基本方式和压缩方式 计算图像文件和视频文件的大小 选择合适的图像文件和视频文件格式 完成电子作品“体质数据促健康”中的图像和视频部分， 并尝试压缩冗余信息，完成多媒体作品 2 课时 七、课时设计举例 （一）课时 1  二进制与数制转换 1. 课时目标 认识二进制、八进制、十六进制的特点和运算规则，掌握数制转换的一般方法。 （计算思维） 2. 课时重难点 重点：二进制的特征及各数制的相互转换方法。 难点：认识二进制在生活实践中的应用，掌握各进制之间的转换方法，并能在 生活中灵活运用。 >> 006 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 3. 课时活动设计 课时活动设计如表 1-2 所示。 表 1-2  课时 1活动设计表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 游戏导入， 设置悬念， 激发兴趣 介绍“看透你的心”小魔术及游戏规则 设置悬念 ：如何破解魔术奥秘 请随便想一个 1 至 127 之间的整数，根据游 戏中的数字列表推断出该数的取值 试 玩“ 看 透 你的心”小游戏， 感受游戏魔力 引 出 二 进 制 主 题，激发学生的好 奇心和学习兴趣 认识二进制 提问 ：什么是二进制 总结 ：二进制是计算机技术中广泛采用的一 种数制。二进制数据是用 0 和 1 两个数码表示 的数 回答二进制 的特点及计数 方法 以教师提问为主 导，以学生回答为 主体，了解学生对 二进制的认知程度 播放动画《计算机中的二进制》，然后总结 计算机采用二进制的原因 （1）技术实现简单 ：电压的高和低，电路的 通和断等通常只有两种状态，这两种状态正好 可以用“1”和“0”表示 （2）简化运算规则 ：两个二进制数的和、积 运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简 化计算机内部结构，提高运算速度 （3）抗干扰能力强，可靠性高 ：因为电压只 有高低两个状态，当受到一定程度的干扰时， 仍能可靠地分辨出它是高还是低 观看动画视 频，感受二进 制的优势 知 其 然 才 能 知 其所以然，动画视 频以生动活泼、通 俗易懂的方式讲解 了二进制在计算机 中是如何表示信息 的，以及计算机采 用二进制的优点， 把枯燥的知识趣味 化，易于学生理解 和接受 R 进制的特 点和运算  规则 对比二进制和十进制的基数和运算规则 二进制 ：基数为 2 ，两个基本数码为 0 和 1， 逢 2 进 1，例如 1+1=10 二进制数的表示方法 （1）下标数字表示法 ：（10011）2 （2）字母表示法 ：10011B 十进制 ：基数为 10 ，十个基本数码为 0、1、 2、3、4、5、6、7、8、9， 逢 10 进 1 ， 例 如 1+9=10 十进制数的表示方法 （1）下标数字表示法 ：（19）10   （2）字母表示法 ：19D 八进制：基数为 8，八个基本数码为 0、1、2、 3、4、5、6、7，逢 8 进 1，例如 7+1=10 八进制数的表示方法 （1）下标数字表示法 ：（357）8 （2）字母表示法 ：357O 十六进制：基数为 16，十六个基本数码为 0、 1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、 F，逢 16 进 1，例如 F+1=10 十六进制数的表示方法 （1）下标数字表示法 ：（A9F）16 （2）字母表示法 ：A9FH 总结 ：只要确定了基数，我们可以设定多种 进制方法。二进制、八进制、十六进制都是计 算机常用的进制 总 结 R 进 制 的特点 ：基数 是某种进位制 所使用的数字 个 数 ；R 进 制 有 R 个基本数 码 ；逢 R 进一 推导其他进 制的表示方法 让学生通过总结 二进制与十进制的 共同特点，推导出 R 进制的特点，培 养学生的创新思维 和知识迁移的能力   第一部分  信息技术   单元教学设计 1  数字化与编码　 007 << 续  表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 二进制数和 十进制数的 相互转换 问题 ：如何将十进制数转换成二进制数 采用除 2 反向取余法 巩固练习：将 21、15、37等十 进制数转换为二 进制数 这一部分是重点 也是难点，通过教 师的讲解让学生清 晰地掌握二进制和 十进制的转换方法 和原理。以讲带学， 以练巩固，帮助学 生突破难点，掌握 重点 问题 ：如何将二进制数转换成十进制数 常用的方法是按权展开求和 在任何数制中，一个数的每个位置上的数字，都 各有一个 “位权”，每位数字的权是以基数为底的幂 十进制数中每位数字的权是以 10 为底的幂 二进制数中每位数字的权是以 2 为底的幂 例如 ：十进制数从右向左的位权分别是 100、 101、102…… 十 进 制 数 189， 按 位 权 展 开 求 和， 即 9×100+8×101+1×102=9+80+100=189 二 进 制 数 从 右 向 左 位 权 分 别 是 20、21、 22…… 二进制数 10011，按位权展开求和，即 （10011）2=1×2 0+1×21+0×22+0×23+1×24= 1+2+0+0+16=（19）10 巩固练习：  将10010、11010、 110101等二进制 数转换为十进制 数 手指游戏 对于一些简单的二进制数，可以用更简单的 方法将其转换为十进制数。从左手小手指开始 在每个手指上分别标注 1、2、4、8、16，然后 通过伸手指的方法表示数值 例如 ：将二进制数 1101 转换为十进制数， 伸出左手的四个手指（从小指开始数，拇指不 伸），接着把四个手指与这个二进制数的四位 数字对应起来，然后把对应于 0 的手指弯曲（无 名指弯曲），最后把剩下的手指上的数字相加 （8+4+1），结果是 13 通过手指游 戏快速将二进 制数转换为十 进制数 通过手指游戏， 让学生进一步掌握 二进制的权，以及 按位权展开求和的 方法。充分体现了 玩中学、学中玩的 教学理念。变枯燥 的知识为有趣的游 戏，帮助学生进一 步巩固难点知识 解密小魔术 解密 ：在“看透你的心”魔术游戏中看图片 回答是或否的时候，“是”记为 1，“否”记为 0， 通过“是”或“否”的互动得到一串二进制数， 就可以“看透你的心”。在这个游戏中学生一 共猜了 7 次，就对应一个 7 位二进制数，最大 的七位二进制数对应的十进制数是 127，所以 魔术一开始就把数字范围设定在了 1~127 生活中还有许多类似的场景，比如猜生肖、 猜姓氏等，学生要用自己学到的信息技术知识 合理应对 讨论生活中 可以用到二进 制算法的场景 通 过 解 密 小 魔 术进一步巩固所学 知识，通过讨论让 学生联想到生活中 类似的以二进制为 基础的小魔术，培 养学生理论联系实 际、用知识解决问 题和科学甄别信息 的信息素养 二进制数与 八进制数和 十六进制数 的相互转换 教师在学习平台提供微课视频《二进制与八 进制的转换》《二进制与十六进制的转换》，布 置练习题 自学学习平 台中的微课《二 进制与八进制 的转换》《二进 制与十六进制 的转换》，完成 教师布置的练 习题 这一部分知识比 较简单，学生通过 自学微课，完成练 习题就可以掌握。 微课小视频形式新 颖，画面丰富，易 于学生接受，同时 可以锻炼学生自主 探究的意识和能力 >> 008 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 续  表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 知识验收 ： 计算大比拼 教师通过问卷星平台设置测试问卷，汇总答 题结果，选出优胜组 将学生分为六组 学生登录测评网站，输入自己的组别，完成 本节课的测试题 平台自动统计各组成绩，评出优胜组 优胜组成员可以得到猜数游戏的小程序作为 奖励 登 录 平 台， 答题测试，获 得奖励 通过测试检验学 生对知识的掌握程 度，测试过程中引 入竞争机制，分组 比赛，为优胜组设 置奖励。为了不影 响小组成绩，学生 会认真地练习。这 个小测验既可以让 学生进一步夯实本 节所学知识，又可 以培养学生的集体 荣誉感和责任感 归纳总结， 引导启发 以思维导图的形式归纳本节课的知识要点， 然后引导学生思考生活中还有哪些进制方式。 例如：时钟的60进制和24进制，钱币的10进制， 12 个月是一年就是 12 进制，7 天为一周是 7 进制…… 思 考 ：生 活 中还有哪些进 制方式 利 用 思 维 导 图 学生可以系统地构 建知识体系，提高 对知识的归纳总结 能力。最后引导学 生继续思考生活中 的二进制，引导学 生把生活常识与信 息技术知识结合起 来，培养学生的信 息素养 课后思考 分小组策划一个“体质数据促健康”电子作品，要求以文字、图片、视频等多种 媒体形式呈现 教学反思 如果只通过讲和练来学习这一节的内容会非常枯燥，所以本课采用了多种方式来 激发学生的学习兴趣和创新能力。例如，通过小魔术引入二进制，并设置悬念，引起 学生的学习兴趣 ；通过动画和微课等新颖的学习素材，帮助学生理解枯燥的知识 ；通 过手指游戏和计算大比拼，让学生在积极的学习氛围里巩固重难点知识。在教学过 程中注重培养学生的信息素养和实践能力，课堂上环环相扣，学生的学习效果良好 （二）课时2  数据编码之字符编码与声音编码 1. 课时目标 理解字符编码和声音编码的基本方式和原理，掌握常见的音频文件格式及特点。 （信息意识） 能计算文本文件和声音文件的大小。（计算思维） 2. 课时重难点 重点：文本文件和声音文件在计算机内部的编码方式。 难点：文本文件和声音文件所占的存储容量的计算方法。   第一部分  信息技术   单元教学设计 1  数字化与编码　 009 << 3. 课时活动设计 课时活动设计如表 1-3 所示。 表 1-3  课时 2活动设计表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 播放全民健身宣传片《一起动起来》 这个短片中包含了哪些多媒体素材（文 字、声音、图片、视频）？这些素材是如 何变成电脑能识别的二进制数的？这节课 我们先来学习数据编码之字符编码和声音 编码 观看视频文件，提 取各种形式的多媒体 素材 播放全民健 身宣传片《一起 动起来》，既契 合单元项目主 题“体质数据促 健康”，增强了 学生的健康意 识，又调动了学 生的积极性和 好奇心 字符编码 引导思考 ：字符是人与计算机交互过程 中不可或缺的重要内容，它是多种文字和 符号的总称，如何将字符转换成计算机可 以识别的二进制数据 布置学案，引导学生讨论分析 分组讨论，总结归 纳 通过层层深 入的问题设置， 让学生逐步掌 握 ASCII 码表的 查询方法，了解 字符的编码规 则，遵循学生的 认知规律，可以 达到让学生透 彻理解知识点 的教学目的。培 养学生的创新 思维和知识迁 移的能力 问题一 ：根据上节课的知识，数字 3 转 换成二进制数是（11）2，那数字 3 在计算 机中是以二进制数（11）2 存储的吗 答案是否定的，计算机中存储字符信息 要遵循一定的编码规则，人们经常使用的 数字、英文、汉字等的二进制编码被称为 字符编码，都有相应的国际或者国家标准 思考、讨论。 目前，计算机中普遍采用的英文字符编 码是 ASCII 码，也就是美国信息交换标准 代码。在课上展示 ASCII 码表 总结 ：每个 ASCII 码使用高三位和低 四位，共七位二进制数表示字符，所以 数字 3 作为字符对应的 ASCII 码的高三位 是 011，低四位是 0011，3 的 ASCII 码是 0110011 练习 ：如何在 ASCII 码表中找到某个英 文字母的 ASCII 码 观察了解ASCII码表 完成练习：在ASCII 码表中找到大写字母 C的ASCII 码，掌握查 询ASCII 码的方法 >> 010 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 续  表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 字符编码 问题二 ：观察 ASCII 码表，看看表中都 有哪些字符？思考 ASCII 码表一共可以表 示多少个字符 总结 ：ASCII 码表中包含 10 个数字和 26 个英文大写字母、26 个英文小写字母、标 点符号和运算符，还有一些常用的控制符 和功能键 ASCII 码由 7 位二进制数表示，根据上 节课的知识计算可得，ASCII 码一共可以 表示 128 个字符 分组讨论，计算结 果 问题三 ：分别列出 10 个阿拉伯数字和 3 个大写字母的 ASCII 码和对应的小写字母 的 ASCII 码，并将它们转换成十进制数字， 看看有什么规律 总结 ：（1）ASCII 码表中的字符是可以 根据对应的 ASCII 码值比较大小的，例如 3<A<a<z。（2）数字和大小写字母的 ASCII 码是按顺序排列的，例如 A 的 ASCII 码加 1 可以得到 B 的 ASCII 码，每个大写字母 的 ASCII 码加 32 可以得到对应的小写字母 的 ASCII 码等 列出表格，分组讨 论，总结规律 实践活动 ：（1）提供字符编码查询软件， 布置查询任务。（2）查询英文字母的字符 编码，并和 ASCII 码表中的查询结果比较 查 询 英 文 字 符 的 ASCII 码，发现问题 ： 字 符 的 ASCII 码 是 7 位，软件中显示的码 是 8 位，在 7 位 ASCII 码的前面补了一个 0 学生在实践中 加深了对 ASCII 码的认识，同时 发现了问题，为 下一个知识点的 讲解做好铺垫， 激发求知欲 计算机中常见 的存储单位与 换算关系 自主探究 ：自学课本 P18 页的“计算机 中常见的存储单位与换算关系”，探究为什 么在 7 位 ASCII 码的前面补了一个 0 总结 ：计算机是以字节 byte 为基本单位 进行存储的，8 个二进制位组成 1 个字节 （1 byte=8 bit），因此表示 ASCII 码的 7 位 二进制数会存放在字节的第 1~7 位，最高 位补 0 后就组成了一个字节 问题 ：以字符串 Happy birthday 为内容的 文本文件中的字符，在计算机中存储共占 多少个字节？如何验证该文件的存储容量 总结 ：该字符串共有 13 个英文字母，空 格也会占用 1 个字节，所以共占 14 个字节。 通过查看文本文件的属性验证结果 自学课本，讨论探 究，归纳总结，思考 讨论，得出结论，验 证结果 学生在实践 过程中进一步 巩固编码知识， 对计算机中存 储的基本单位 字节有了深刻 的认识 学生通过自 学了解计算机 常见的存储单 位和换算关系， 为下一环节的 计算打好基础   第一部分  信息技术   单元教学设计 1  数字化与编码　 011 << 续  表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 汉字编码 问题 ：汉字在计算机中是如何编码的？ 提供微课学习资源《汉字的编码》，引导学 生自主学习汉字的区位编码 根据《信息交换用汉字编码字符集  基 本集》（GB  2312—80），所有的国标汉字 与符号排列成一个 94×94 的矩阵。这个 矩阵被分成 94 个区，区号分别为 1 ～ 94， 每个区又有 94 个位，位号分别为 1 ～ 94 一个汉字所在的区号与位号简单地组合在 一起就构成了该汉字的区位码，通过区位 码就可以知道每个汉字在字符集中的位置了 演示汉字区位码表查询方法，如汉字 “饼”在区位码表中区码是 17，位码是 93， 区位码就是 1793。 问题 ：汉字在计算机中是如何存储的 总结 ：为了让计算机能够存储和处理汉 字，需要把区位码转换成用二进制表示的 国标码 区位码转换成国标码的方法 ：国标码常 用的编码方案有 UTF-8、UTF-16、UTF- 32 及我国的国家标准 GB  18030—2005 等。 国标码沿用了ASCII码中前32个控制字符， 所以区位码转换成国标码需要先加 32，然 后转换为二进制数 计算并验证“饼”字的国标码，发现问题： 某个汉字的国标码和 ASCII 码表中某个字 符的 ASCII 码是重复的 解答问题 ：为了让计算机能够区分 ASCII 码和国标码，规定将国标码的最高 位填充为 1，计算机在处理过程中，遇到 连续两组最高位都为 1 的编码便将其识别 为汉字编码，这就是汉字的机内码 问题 ：1 个汉字在计算机中占几个字节 总结 ：根据上述编码规则可知一个汉字 机内码占两个字节 以小组为单位完成多媒体作品“体质数 据促健康”的文字稿，根据文字稿的字数 计算文本文档的大小 自主学习平台中的 微课了解汉字的编码 形式 计算“饼”字的国 标码，在编码查询器 中查询“饼”字的国 标码验证计算结果 明确区位码、国标 码、汉字机内码之间 的换算关系 思考讨论，回答问 题 计算文本文档的大 小，点击文档属性进 行验证 微课的学习 形式新颖，图文 并茂，更利于学 生的理解，激发 学习兴趣，培养 数字化学习习惯 学生自学微 课后，在教师的 引导下进行练习 巩固，可以较好 地掌握汉字区位 码、国标码和机 内码三者之间的 关系以及换算方 法，获得计算思 维能力 通过练习，进 一步巩固知识 >> 012 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 续  表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 声音编码 了解了字符的编码原理，我们再来看一 看声音是如何编码的 首先请学生说一说生活中将声音数字化 的例子有哪些 自然界中的声音是物理信号，是一种波， 声波的振幅反映了声音响度的大小，声波的 频率反映了声音音调的高低。计算机处理声 音时需要将声波的模拟信号转换为数字信 号，以二进制编码的形式存储在计算机中 讨 论 生 活 中 将 声 音数字化的例子有哪 些 ：微信发语音、录 音笔录音、语音聊天、 使用软件和麦克风录 制歌曲等 以生活中声 音数字化的实 例引导学生感 受声音从模拟 信号变为数字 信号的过程 总结声音的编码过程 声音数字化的基本方法是按照一定的时间 间隔采集声波的振幅，并将其转换为二进制 数序列，即通过采样、量化和编码来实现 （1）采样 ：以相等的时间间隔测得声音 模拟信号的模拟量值，对波形上的值进行 离散化提取 采样频率指每秒声音被测量的次数，以 Hz（赫兹）为单位，高保真音乐采样频率 一般为 44.1 kHZ，即每秒测量 44 100 次 （2）量化 ：对采样所获得的量值进行分级 量化，就是将采样值变换为最接近的数字值， 即用有限个数的数值近似地表示原来连续变 化的值，例如 0~7 这 8 个量化级别可以用 3 位二进制数来表示，量化位数为 3 量化位数越多，量化值就越接近采样值， 音频的精度就越高 （3）编码 ：采样和量化后，将一个连续 的波形转换成由一系列二进制数表示的数 据，形成二进制编码 样本序号 1 2 3 4 量化值（十 进制） 2 9 12 7 二进制编码 0010 1001 1100 0111 请一位学生现场录 制一段歌曲，同学们 一起观察声音采样及 量化的过程 以小组为单位录制 多媒体作品《体质数 据促健康》中的语音 部分 通 过 Goldwave 软 件，改变音频文件的 采样频率，查看声音 文件的效果。得出结 论 ：采样频率越高， 声音越逼真 思考 ：（1）量化位 数越多还是越少，音 频的精度越高？（2） 量化值分为 16 个等 级，需要用到几位二 进制数 在实践中感 受采样频率对 声音效果的影 响，了解音频 采样原理，理 解采样频率的 高低对声音质 量的影响   第一部分  信息技术   单元教学设计 1  数字化与编码　 013 << 续  表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 音频压缩与声 道数 展示表格 ：在音频编码过程中，原始的 二进制数据量比较大，我们可以通过不同 的编码规则对其进行压缩，常见的声音编码 方式有未压缩、无损压缩和有损压缩三种。 格式 压缩方式 编码原理 特点 WAV 未压缩 编码过程中保 留了原始音频文件 的所有信息 声 音 质 量 高，所占存储 容量较大 APE 无损压缩 确 立 编 码 规 则，优化数据排列 方式，不损失原始 的所有信息 例如 ：AAAEE  EEEEEE 编 码 为 A03E08 还 原 后 的 数据可与原始 数 据 保 持 一 致，但压缩比 例通常较小 MP3、 AMR 有损压缩 去除人耳不敏 感的高频部分声 音，损失信息，提 高压缩比例 声 音 失 真 较小，存储空 间小 提出问题 ：根据生活经验探究影响声音文 件大小的因素除了这些，还有其他因素吗 人们根据左右耳接收声音的差异，可以 判断声音的位置差异以及效果等，人们根 据这个原理在音频中创建了声道数，声道 数是指声音录制时的音源数量或者回放时 相应的扬声器数量，常见的有单声道、双 声道、环绕声等。单声道多用于广播等大 型集会场合。我们使用耳机听音乐的时候 会发现左右耳有时听到的声音不一样，这 是利用双声道的原理，将音频拆分为左右 声道，营造立体感。环绕声的声道数通常 有五个，适用于影院等场合，用于营造身 临其境的感觉 利 用 GoldWave 软 件将 WAV 格式的音 频文件存储为 MP3 格 式，对比两个音频文 件的大小，查看通过 有损压缩该音频文件 存储容量减少了很多 制作思维导图，总 结影响声音文件大小 的因素 ：采样频率、 量化位数、声道数和 文件格式 通 过 对 比， 直观地将不同 编码方式的原 理和特点呈现 在 学 生 面 前， 使其更容易理 解和记忆 通过制作思 维导图，培养 学生加工整理 知识的能力和 信息意识素养 音频文件存储 容量的计算 音频所占存储容量 = 采样频率 × 量化 位数 × 声道数 × 时长 /8 例如 ：一首时长为 100 s 的双声道音乐， 采样频率为 44.1 kHz，量化位数为 16 bit， 计算该音乐的音频所占的存储容量 音频所占的存储容量 =44 100×16×2×  100/8=17 640 000 B ≈ 17 MB 计算自己录制的音 频文件的存储容量， 并通过文件属性查验 通过计算巩 固学生所学知 识，培养学生 的计算思维 课后任务 为小组的多媒体作品搜集图片和视频素材，搜集过程中整理遇到的问题，在下 节课我们一起寻找答案 >> 014 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 八、反思提升 本单元的内容知识密度较高，抽象枯燥，不易理解，学习难度较大。教学过程 中融入了游戏、微课、动画等丰富的教学元素，较好地激发了学生的学习兴趣。 本单元设置了 5 个课时，在教学过程中不断推进制作多媒体作品“体质数据促 健康”这一单元实践活动，在实践中又巩固了课堂教学的内容，达到了相辅相成的 效果。 在教学过程中教师抛出问题或悬念进行引导，学生在不断地思考讨论和答疑解 惑的过程中掌握了数制转换、数据编码这些枯燥抽象的知识难点，达到了知其然并 知其所以然的效果，避免了死记硬背理论知识，在完成多媒体作品的过程中又实现 了学以致用的效果，培养了自信心和创造能力。 本单元的计算环节比较多，教师在课堂教学中要注重培养学生的计算思维能力， 总结归纳解决问题的过程与方法，并让学生学会迁移与应用，因此教师要将计算思 维的培养渗透到教学的各个环节中。本单元教学过程做到了知识点的前后呼应、融 会贯通，对知识的巩固加深起到了很好的促进作用。