1.2.2 编码的基本方式:图像编码（教学设计）-2025-2026学年粤教版高中信息技术必修一

教学设计 学科 信息技术 主讲 孙云艳 年级 高一 课题 1.2.2 编码的基本方式——图像编码 课型 新授课 课时安排 1课时 教 学 目 标 信息意识：认识图像编码在数字化社会中的应用价值，理解计算机中图像的分类：位图和矢量图。 计算思维：通过分析位图编码原理及文件大小计算，掌握二进制转换、逻辑推理和数学建模能力。 数字化学习与创新：使用数字化工具模拟像素编码过程，探索图像编码的原理，培养创新实践能力。 信息社会责任：讨论图像编码技术可能涉及的隐私与安全问题，树立合法、合理使用数字信息的意识。 教学 重难 点 重点：位图的编码方式和位图文件大小的计算。 难点：计算位图文件所占的存储空间。 教 学 方 法 讲授法、提问法、讨论交流法、实践体验法等 教 学 反 思 本节课中计算位图文件所占的存储空间是难点，因为相关的术语学生没有接触过，对于计算机系统中的存储单位也不熟悉，所以需要通过更多的练习巩固才能达到预期效果。 教 学 过 程 · 创设情境，导入新课 五一期间，老师带孩子去四方山赏樱花，拍了一张超美的樱花特写。但当我把它设置成桌面壁纸时，一放大，哇！满屏马赛克，像被打了格子特效！ 同学们，你们有没有遇到过类似“糊涂侠”事件？举个手让我看看！（停顿，观察举手情况）果然不少同学都中招了！那今天，我们就来一场“拯救糊图侠”行动，一起揭开图像背后的秘密！ · 问题分析，引出新知 问题分析：1、为什么图片放大后会模糊？ 2、图像的清晰度由什么决定？ 3、如何计算位图的存储空间？ 体验探究：开启拯救“糊图侠”行动，探索图像的秘密。 第一部分：为什么图片放大后会模糊？ 一、位图和矢量图 1.位图：也叫像素图，图形是由许多像素点组成。 用生活化比喻解释概念：位图像用无数小马赛克拼成的画。每个小马赛克就是一个像素，像素越多、越密集，画面越清晰。但一放大，像素颗粒就暴露了，就像把拼图块拆开看——当然糊啦！ 2.矢量图：用直线和曲线描述图形。 用生活化比喻解释概念：矢量图像用数学公式画的“魔法图”。无论放大缩小，公式自动调整线条和形状，永远清晰！但它有个弱点——难以表现复杂的色彩渐变，比如逼真的照片。 3.位图和矢量图优缺点对比分析： 分类 优点 缺点 适用场景 位图 色彩层次丰富，图像效果逼真 放大易糊，文件大 照片 矢量图 放大不失真，文件小 难以表现色彩层次和丰富的逼真图像效果 图标、Logo 第二部分：图像的清晰度由什么决定？ 图像的清晰度：想让位图不糊，关键看两点：分辨率和图像位深 一、图像分辨率 分辨率=水平像素×垂直像素 探究分析： 二、图像位深 1、颜色位深：每个像素用多少位二进制数表示颜色。 2、探究分析： 问题一：黑白两种颜色的图片，在计算机中是如何用二进制数表示的呢？ 问题二：黑白两种颜色的图片，在计算机中是如何用二进制数表示的呢？ 问题三：8种颜色的图片，需要用几位的二进制数来表示？ 互动提问：由16种不同的颜色组成，若用二进制数表示这些颜色信息，需要（ ）位？ 学生答：4位 3、 归纳总结：二进制位数与颜色数之间的关系 二进制位数越多，能表示的颜色数就越多，图像色彩就越丰富。 第三部分：如何计算位图的存储空间？ 一、位图文件大小 位图文件所占用的空间可按以下公式计算： 文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷8 ①文件头：包含文件的类型、大小和位图起始位置等信息，共14个字节。 ②位图信息头：用于说明位图的尺寸等信息，占40个字节。 ③颜色信息：用于说明位图中的颜色，有若干个表项，每一个表项定义一种颜色。当 图像量化位数为1、4、8时，分别有2、16、256种颜色，每个颜色表项占4个字节；当图像 量化位数为24时，没有颜色表项。 ④图形数据：记录位图的每一个像素值，其记录顺序先从左到右，再从下到上。 说明1：实际计算式，因为 文件头+信息头+颜色表项 所占内存空间较小，我们常忽略不计。 因此： 位图文件大小 = 图像分辨率×图像量化位数÷8 = 水平像素数 × 垂直像素数 × 图像位深（bit）÷8(B) 说明2：图像量化位数，也叫图像深度，是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制数的位数，如8个字节的灰度图像和索引图像的颜色数为256种。 2、 存储容量单位转换 计算机中存储容量单位换算： 8bit(位)=1Byte(字节) 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 3、 实践练习 4、 巩固练习 练习1 . 有一幅24位的位图图像，像素为1024×800。试确定其数据文件的大小。 练习2 . 若将练习1中图像另存为256色位图图像，计算这副图像的存储数据量是多少KB？ · 课堂小结 · 课后任务 用手机拍一张照片，试试不同分辨率下的清晰度变化，下节课分享你的发现！ · 互动彩蛋 用“像素画”小游戏模拟编码过程，让学生拖动像素块拼图，直观感受位图原理！ 学科网（北京）股份有限公司 $