摘要:
该小学信息科技课件聚焦“多彩的数字世界”,核心讲解图像由像素组成,分辨率越高清晰度越高,颜色通过RGB编码表示。课堂导入从黑白图像小方块过渡到彩色图像提问,引导学生发现像素,再从黑白0、1编码扩展到彩色编码,通过分离RGB三色分别编码再组合的学习支架,帮助学生逐步构建知识。
其亮点在于以任务驱动探究,结合计算思维(分解颜色编码为RGB三色分别处理)和数字化学习与创新(利用画图软件实操查看、记录颜色编码),通过“编码唯一性”问题引导学生理解编码范围扩展,培养信息意识。实例包括用画图软件输入RGB值查看颜色、记录不同图像编码等活动。学生在动手操作中深化理解,教师可借助任务单和智慧挑战题提升教学效率。
内容正文:
第3章 有趣的编码应用
多彩的数字世界
第13节
人教版
学习目标
01
课堂导入
02
新知探究
03
知识总结
04
智慧挑战
05
兴趣园地
06
目录
CONTENTS
2
知道图像由很多小方块组成,小方块数量越多,清晰度越高
了解编码长度与图像清晰度的关系,编码越长,图像容量越大
学习目标
知道计算机中的颜色由编码表示
课堂导入
黑白图像是由黑白小方块组成的,那么彩色图像是由什么组成的呢?
彩色图像放大后,是一组彩色小方块。
人们利用数字设备存储和显示各种各样的图像。有黑白的图像,有彩色的图像;有高分辨率的图像,有低分辨率的图像。当把这些图像放大到一定程度就会发现,它们都是由很多小方块组成的。
新知探究
这些小方块,称为像素点。每个像素表示一种颜色。
分辨率用于描述数字图像清晰程度,是图像里的小方块(即像素)数量。通常用“横向像素数×纵向像素数”来表示,如“1920*1080”。
新知探究
资料卡
我们用0和1就能对黑白图进行编码。那么右侧的彩色苹果图,是否也可以只用0、1编码呢?
新知探究
第1步:分离三种色彩。
将苹果的红、绿、蓝三种颜色分别存为三幅图,确保每幅图中都只有2种颜色,即红白、绿白、蓝白。
第2步:分别用0、1给三幅图编码。
以红白图为例,用0代表白色方块,用1代表红色方块。
新知探究
三幅图分别编码后,如果想合并为一张,就会发现只用0、1编码会发生重复,这就不符合编码唯一性。要想解决这个问题,就需要扩大编码范围。
新知探究
例如,还是用0、1表示三种颜色,可以采用这种组合编码方式。
计算机中对颜色的编码是按照红、绿、蓝三色顺序的组合,如白色是(255,255,255),黑色是(0,0,0)。
与只用0、1对颜色编码比较,取值范围更大,显示的颜色更丰富。
新知探究
学习任务单 活动1
查看计算机中的颜色编码
第1步:打开计算机中的《画图》软件。
第2步:打开“编辑颜色”工具。
第3步:观察颜色的编码数值。
在《画图》软件中红、绿、蓝的数值框内输入以下编码中的数值,查看对应的颜色。
(255,0,0) (0,255,0) (0,0,255)
(255,255,0) (0,255,255) (255,0,255)
新知探究
学习任务单 活动1
基于计算机内部的规则,红、绿、蓝三个数值的取值范围在0-255。通过组合这些不同数值,几乎可以为自然界所有可见的颜色进行编码。
为什么是红、绿、蓝三种颜色?
RGB是光学显示的三原色,就像画画时的调色一样,通过调整每种颜色的亮度,按不同比例混合,就能调出自然界中几乎所有的颜色。
新知探究
资料卡
通过红、绿、蓝组合方式的编码,每个颜色都对应着唯一的编码,颜色可能会相似,但编码绝不会重复。也就是说,只要颜色不同,编码也就不同。
在《画图》软件的“编辑颜色”工具中,通过设置颜色编码可以找到对应的颜色。使用取色工具,就能够知道现有颜色对应的颜色编码。
新知探究
用《画图》软件分别打开下面的2幅图像,将每幅图像放大到窗口显示的最大范围,利用取色工具逐个小格子查看并记录对应的颜色编码。分别按1分钟计时,看看能记录下多少个颜色编码,并把结果记录到任务单中。
新知探究
学习任务单 活动2
我记录下来的颜色编码有_____个:
(___,___,___)(___,___,___)
(___,___,___)(___,___,___)
(___,___,___)(___,___,___)
(___,___,___)(___,___,___)
从理论上讲,只要把图像中每个小方块对应的颜色编码都记录下来,就能得到一张用编码表达图像内容的记录表。
但分辨率越高的图像,记录图像的编码长度往往就越长。也就是说,越精致的图像,包含的小方块数量越多,编码长度越长。
新知探究
请用取色工具选择自己喜欢的颜色,或利用调色板功能,调整红、绿、蓝三种颜色的数值获得自己喜欢的颜色。将颜色的编码记录下来,与其他同学分享,并思考用编码表示颜色的优势。
新知探究
学习任务单 活动3
记录我的专属色
1.我的专属色是:_____________。
2.编码表示颜色的优势是:_____
_____________________________
_____________________________
知识总结
多彩的数字世界
图像由很多小方块组成,方块称为像素点。
像素数量越多,图像清晰度越高
计算机中的颜色用编码来表示。编码越长,图像容量越大。
2.纯绿色的RGB编码是?( )
A.(255, 0, 0)
B.(0, 255, 0)
C.(0, 0, 255)
1.构成彩色数字世界的基础颜色是?( )
A.红、黄、蓝
B.红、绿、蓝
C.黑、白、灰
智慧挑战
智慧挑战
解析:彩色数字图像的基础是 RGB三原色(红、绿、蓝),三种颜色混合能调出所有颜色。
答案:B
解析:RGB编码中,第一个数字代表红色,第二个代表绿色,第三个代表蓝色。
答案:B
兴趣园地
图像压缩
图像的编码长度越长,所对应信息就越多,图像文件就越大。
为节省存储空间,研究者发明了图像压缩技术,通过去除图像中的多余信息或人类视觉系统不敏感的信息,从而实现对图像数据的压缩。压缩的图像还有利于在网络上分享和传输。
图像压缩是现代数字图像处理中不可或缺的技术之一。
谢谢
下节课见!
Thanks!
人教版
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Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.16
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