项目二 图像数字化教学设计-2026-2027学年沪科版高中信息技术必修一

（一）基本情况 实习班级 实习科目 信息技术 课题 图像数字化 上课时间 课型 新授课 课时安排 1课时 教材名称 沪教版高中信息技术必修1数据与计算；第四单元；第五课 （二）学情分析 1.知识基础：学生已学习声音数字化的过程（采样、量化、编码），对“数字化”有初步认知，能理解“模拟信号转数字信号”的基本逻辑，为学习图像数字化奠定基础。 2.认知特点：高一学生具备一定的逻辑思维能力，但对“像素”“分辨率”“颜色深度”等抽象概念的理解可能存在困难，且更易接受结合生活实例的教学内容。 3.实践经验：学生日常使用手机、相机拍摄图像，接触过JPG、PNG等文件格式，可从生活经验切入，降低学习难度。 （三）教材分析 本节内容位于项目二“探究计算机中的数据表示”模块，承接声音数字化，又为后续“图据处理与应用”奠定基础，在数据数字化知识体系中起承上启下作用。教材围绕“图像数字化的过程（采样、量化、编码）”展开，依次讲解关键概念（像素、分辨率、颜色深度）、影响图像质量的因素、图像存储容量计算及常见文件格式，逻辑清晰，层层递进。通过本节学习，学生能理解数字图像的生成原理，掌握图像相关参数的实际意义，提升对数字数据的认知能力，培养运用技术知识解决实际问题的意识。 （四）教学理念 1.以学生为本：结合学生生活经验设计教学案例，尊重学生认知规律，通过提问、互动引导学生主动思考，避免单向灌输。 2.理论联系实践：将抽象概念与实际场景结合（如对比不同分辨率的照片、分析不同格式文件的差异），让学生在实践感知中理解知识。 3.素养导向：注重培养学生的信息意识和计算思维，引导学生运用数字化思维分析图像相关问题，提升信息素养。 （五）教学目标 1.知识与技能 （1）能说出图像数字化的定义及完整过程（采样、量化、编码）。 （2）理解像素、图像分辨率、颜色深度的概念，能解释三者对图像质量的影响。 （3）掌握未经压缩位图图像存储容量的计算公式，并能进行简单计算。 （4）识别常见的图像文件格式（BMP、PNG、GIF、JPG），了解其压缩特点。 2.过程与方法 （1）通过观察不同分辨率、颜色深度的图像对比，提升观察分析能力。 （2）通过小组讨论“图像参数与存储容量的关系”，培养合作探究能力。 3.情感态度与价值观 （1）感受数字化技术在生活中的应用，增强对信息技术的兴趣。 （2）树立“合理选择图像参数与格式”的意识，培养严谨的技术应用态度。 （六）教学重点 1. 图像数字化的“采样、量化、编码”核心过程。 2. 图像分辨率、颜色深度的概念及对图像质量的影响。 3. 未经压缩位图图像存储容量的计算公式及应用。 （七）教学难点 1. 理解颜色深度与颜色种类的关系（颜色种类=2^颜色深度），能解释“24位真彩色（RGB各8位）可表示16777216种颜色”的原理。 2. 结合实际场景（如打印照片vs网络传输），综合分析分辨率、颜色深度、文件格式对图像效果与存储的影响。 （八）教学方法 教法：讲授法、讨论法、案例分析法、 学法：自主探究法、合作学习法、任务驱动法 （九）教学用具 多媒体、课件、电脑等 （十）教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、导入新课（3分钟） 播放1分钟敦煌莫高窟视频（含实体壁画→设备扫描→高清数字壁画），定格对比画面，提问“数字壁画如何从实体变成0和1？”，揭示课题“图像数字化”。 观察画面差异，带着疑问进入课堂。 用文化场景激发兴趣，感知“模拟→数字”转化，铺垫探究方向。 二、新课讲授（32分钟） 一、图像数字化 结合实物展示讲定义：“用扫描/摄像技术将连续模拟图像转成0、1数字图像，就是图像数字化”， 记录定义 关联生活实例，快速理解概念本质。 二、图像数字化的核心过程 （1）采样 1.播放“模拟图像分割成像素矩阵”动画，讲解“采样是按空间间隔提取像素点” 2.展示分辨率6×8的像素矩阵图，解释“图像分辨率=横向像素×纵向像素”，对比其它分辨率的图像清晰度 （2）量化 1.以“4级颜色（蓝、红、黄、绿）用2位二进制表示（00=蓝、01=红）”为例，讲解量化本质 2.推导“颜色种类=2^颜色深度”（如8位对应256种颜色），对比4位与32位颜色深度的图像色彩差异 （3）编码 1.讲解编码：记录量化后的像素数据，结合压缩技术形成文件格式 3.图像文件格式与存储容量1.对比BMP、PNG、GIF、JPG的压缩特点与适用场景，展示不同格式的文件大小差异 2.推导存储容量公式：“分辨率×颜色深度”是总位数，÷8转成字节，举例计算（分辨率64×64、颜色深度8） 1.记录像素、分辨率、颜色深度的概念，在笔记本上绘制6×8像素矩阵图 2.跟随推导“颜色种类=2^颜色深度”，在练习本上计算“24位真彩色的颜色种类” 3. 记录不同格式的压缩类型和特点 4.跟随推导公式，独立完成例题计算，举手反馈结果 1.认知图像数字化的技术与设备，强化信息意识 4. 通过动画与实例理解抽象概念，拆解“过程与参数”的逻辑，培养计算思维 4. 推导并应用公式，掌握数据量化方法，深化计算思维 4.关联格式特点与需求，形成技术选择认知，提升信息意识 三、课堂巩固（5分钟） 布置课堂练习题 独立完成题目，举手回答 应用公式计算，强化计算思维的实践应用 四、布置作业（2分钟） 1. 实践作业：用手机拍摄同一场景，分别保存为JPG（压缩）和PNG（无损）格式，对比文件大小与画质差异，撰写200字实践报告 2.计算作业：计算“分辨率1024×768、颜色深度24”的图像未压缩时的存储容量（单位：MB），写出计算步骤 1.记录作业要求，明确实践报告的撰写要点 2.课后完成作业，下节课提交报告并分享实践发现 1.通过实践操作感知格式差异，培养数字化学习与创新的实践能力 2.应用公式计算，巩固计算思维，同时强化“合理选择参数”的信息社会责任 （十一）板书设计 图像数字化 1、 图像数字化的过程 1. 采样：形成像素矩阵 2. 量化：确定颜色深度 3. 编码：确定编码规则 2、 影响图像的因素 1. 质量：图像分辨率、颜色深度等 2. 存储质量：图像分辨率、颜色深度和文件格式等 三、图像的计算与格式 1.图像文件存储容量的计算 2.常见图像的文件格式 学科网（北京）股份有限公司 $