项目二 了解图像的数字化教学设计-2025-2026学年沪科版高中信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦“图像数字化”核心知识，涵盖采样、量化、编码过程及分辨率、量化位数对图像的影响与数据量计算。通过播放《雾色桂江》视频导入，结合学生已有的计算机用二进制表示信息的前序认知，以“如何将美景定格存储”设问，搭建从模拟图像到数字图像的认知支架，衔接前后知识脉络。 此资料亮点在于采用“问题驱动+实践探究”模式，融入数字化工具与分层任务。通过图像实验程序让学生体验采样分辨率、量化位数对图像效果的影响，推导图像数据量公式，培养计算思维；作业分基础题（如256色与24位色图像容量比）和进阶任务（调研数码相机参数），兼顾不同层次。结合视频、实验程序等资源，提升信息意识与数字化学习能力，为教师提供结构化教学流程与可复用实践资源，助力高效课堂实施。

附件2： 2025年第二届“学科网杯”全国中小学课件大赛教学设计模板 教学设计 （注：标题采用四号宋体，正文采用五号宋体，1.5 倍行距） 课程基本信息 课题 图像数字化 课型 新授课 学科 信息技术 年级 高一 学段 高中 版本章节 沪科版 教学目标 1、经历图像数字化的过程，掌握图像数字化的基本方法，了解图像数字化的基本原理，知道分辨率和量化位数对图像的影响。 2、能主动利用数字化图形图像呈现信息、发表观点、交流思想、开展合作，并且能利用图像的特点解决日常生活、学习中遇到的问题。 3、在学习过程中，感受数字化图形图像对日常生活的影响，引导学生负责地、健康地使用信息技术。 4、在数字化学习过程中掌握数字化学习的策略和方法，能够根据需要选用恰当的方法及合适的数字化工具和资源开展有效学习。 5、在探究实验中，培养勇于实践，严谨实施的科学态度。逐步养成勤于思考，自主解决问题的习惯。 教学重难点 重点：理解图像编码的基本方式和了解图像数字化过程。 难点：图像色彩深度与颜色数之间的关系。 学情分析 学生在前一章节中对不同类型的信息已经有了感性的认知，已经初步认识到计算机是用二进制来表示信息的。本节课在此基础上，要求学生进一步了解图形图像的表达特点，掌握图形图像的数字化原理，感受图形图像在人类表达信息、交流信息中的重要作用，教学要求符合学生认知水平，实践活动内容有利于学生的参与和体验，因此，预计大部分学生能顺利完成学习任务。 教学准备 硬件资源：多媒体网络教室、投影仪、实物投影仪等。 软件资源：视频、图像实验程序等。 教学过程 教学任务 教学内容 设计意图 创新设计（含AI应用） 导入 播放《雾色桂江》视频片段 提出讨论问题： 如何把所见的美景定格下来，保存到手机或电脑中呢？ 教师：其实把美景存储到手机或电脑中渗透了编码的思想。而计算机中处理信息也只有0和1两个数字，如果是计算机，如何实现呢？ 下面我们就一起来学习图像数字化的相关知识。 学生联系视频内容，思考如何把图像数字化。 通过播放视频短片，让学生直观的感受图案的形成，并且通过思考形成的过程，引入编码的思想，从而激起学生对计算机编码实现的的兴趣，引出学习主题。 【环节一】直接入题——图像数字化。 教师介绍知识点 运用扫描技术或数字摄像技术可以将空间上连续的模拟图像转换成用0、1表示的数字图像，这一过程称为图像数字化。 图像数字化的过程包含采样、量化、编码三个步骤如下图。 学生了解模拟图像与数字图像的特点。 了解图像处理技术，明确图像数字化的重要性。 了解图像数字化过程。 明确什么是图像数字化。 知道图像数字化的三个过程。 【环节二】图像数字化过程——采样。 教师介绍知识点 采样:将一张图像在水平和垂直方向上等间距划分成若干网格。 分辨率：度量图像的精细程度，表达方式为“水平像素数×垂直像素数”。 探究一：采样的像素数对图像的影响。 学生按照任务要求设置、体验图像分辨率，认识分辨率和图像效果、大小的关系。 了解图像像素的计算方法。 利用课本中的资料，学生自主学习，教师引导，培养学生自主学习的能力，通过自主学习来提炼重点知识。 通过完成实践活动，学生能够更加直观的感受到分辨率对图像效果的影响，验证自己的设想。 通过完成实践活动，学生能够更加直观的感受到分辨率对图像效果的影响，验证自己的设想。 【环节三】图像数字化过程——量化。 教师介绍知识点 图像的量化：是将采样得到的每个像素点的颜色或亮度用若干位二进制数来表示。 图像所能呈现的颜色数不同时，每个点的颜色编码位数是不同的，其中编码位数也叫颜色深度。 探究二：量化位数（颜色深度）对图像的影响。 归纳颜色数量和色彩深度之间的关系。 学生按照任务要求设置、体验颜色深度，认识颜色深度和图像效果、大小的关系。 从黑白两色的数字化进一步提升到8种颜色的数字化，循序渐进，给学生以思考的阶梯，逐步解决图像数字化过程中的难点。 从黑白两色的数字化进一步提升到8种颜色的数字化，循序渐进，给学生以思考的阶梯，逐步解决图像数字化过程中的难点。进一步得出量化位数与颜色总数的关系。 【环节四】图像数字化过程——编码。 教师介绍知识点 编码：图像编码就是将量化后的数据按照一定规则排列和压缩，从而生成相应格式的图像文件。 教师引导学生认识 “图像的类型与格式”。总结出不同图像的类型与格式的不同特点。 探究三：不同格式（编码规则）对图像的影响。 学生完成实践活动，思考并体验，总结出不同图像的类型与格式的不同特点。 通过实践活动使学生对不同格式的图像的特点有一定的认识。 【环节五】影响图像质量因素与图像大小计算 通过图像数字化的过程，确定影响图像质量的因素。 推论公式 提出问题：如果图像的分辨率与色彩深度已知，那么我们能不能求出图像的数据量大小？ 通过图像数字化的过程的探究，确定影响图像质量的因素。 学生推论公式： 图像数据量大小=图像分辨率×色彩深度/8 通过图像数字化的过程的探究，确定影响图像质量的因素。 通过先让学生尝试推断出计算公式，加深对分辨率和色彩深度含义的理解。 通过图像数字化的过程的探究，确定影响图像质量的因素。 通过先让学生尝试推断出计算公式，加深对分辨率和色彩深度含义的理解。 作业设计 基础作业： 1．有甲乙两幅未经压缩、像素相同的 BMP 图像，甲图为 256色，乙图为 24 位色，则甲图和乙图的存储容量之比约为（   ） A．1：3 B．2：3 C．3：1 D．32：3 2．有一副分辨率为1920×1080的256级灰度位图，下列说法不正确的是（    ） A．该图像的位深度为8位 B．该图像由1920×1080×8个像素组成 C．在图像处理软件中任意放大该图像，会影响清晰度 D．该图像在计算机中的存储容量约为2MB 进阶作业： 1、了解有关数码相机的工作原理 2、购买数码相机需考虑哪些重要参数 板书设计/课堂小结 回顾这节课，我们了解了图像数字化的过程、通过体验探索了图像编码的基本方式、通过计算比较了解了图像数据量的计算方法并且了解到文件大小与分辨率、色彩深度还有编码方式都有关系 我们还会学习有关音频、视频等媒体信息的数字化。他们数字化过程以及编码和图像有什么联系与区别？我们将在后面课程中共同探讨。 教学反思 （1）本节课采用“问题驱动+小组探究+实践操作”的教学模式，充分调动学生的学习积极性。通过设问引导思考，组织学生动手实践，培养了学生的探究精神与合作能力。但在实践环节，由于设备与时间限制，部分学生未能充分操作图像处理软件，实践体验不够深入。 （2）借助信息化资源，结合实践活动，这很大程度上丰富了课堂，提高了教学效率，同时也帮助学生形成信息意识，提高信息素养。 （3）学生对图像数字化表现出浓厚兴趣，课堂参与度较高，能够积极回答问题并参与讨论。但在知识迁移与综合应用方面存在差异，部分学生能够举一反三，分析不同分辨率图像的存储差异，而部分学生仅停留在记忆层面。今后应注重分层教学，设计差异化练习与进阶任务，满足不同层次学生的学习需求。 ( — - 1 - — ) 学科网（北京）股份有限公司 $