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1、高中信息技术多媒体技术应用3.1多媒体作品中的声音教学设计一、学习任务分析本节课主要是引领学生体验声音在信息表达中体现出的特点，学习声音数字 化原理，本章的原理部分与本教材的第二章相街接，技能方面是后续课程中学生 完成学习活动所需具备的。因此本节课的学习与该课程的前后有着密切的联系。 二、学习者分析学生在小学、初中以及高中信息技术基础课程学习中，已经多次进行了有关 声音的简单操作，对声音有了一些感性认识。但从知识角度看，学生对此还是比 较陌生的，从方法看，本课的原理与第二章中图像的数字化过程与方法又有着相 似的地方。因此，本课中，应较多的采取迁移的方法，其教学难度与第二章上图 像数字化原理的教
2、学要简单得多。三、教学目标1 .知识与技能：（1）知道声音分类（语音、音效、音乐）2 2） 了解声音数字化过程（采样、量化、编码）3 3）能列举常见的声音文件格式4 4）列举获取音频信息的途径2 .过程与方法：（1）能通过实例分析，了解多媒体作品中的音频使用情况（2）能从日常生活、学习中发现或归纳需要利用声音解决的问题3 .情感态度与价值观：（1）感受声音在人类表达、交流中的重要作用。（2）理解声音在信息表达的意义（3）体验数字音频对人的生活带来的影响四、教学过程环节一：利用声音表达信息的意义（一）录像片断的播放事先教师组织其它班级学生录制一部两三分钟的小品。然后，在本班播放。1 .将“音量控
3、制”设置为“全部静音”，播放录像。学生猜测小品的内容。2 .取消“音量控制”中的“全部静音”，重新播放录像。学生讨论与先前猜 测的内容的不同，继而感受声音在信息表达的重要，使学生体验到声音与其它媒 体组合，使信息的传递更加直接和有效。3 .组织学生观看教师自制的多媒体作品“有声电影的产生”，使学生更深刻 感受到声音在信息表达中的意义。本环节目的是感受声音在人类表达、交流中的重要作用，实现信息技术教学 的情感目标。同时也努力引起学生对本课内容的学习兴趣，使学生能够积极主动 投放到本课的学习中来。环节二：利用声音表达信息的方法通过上一环节的学习，学生对声音表达信息的意义有了一定的认识，对利用 声音
4、表达信息产生强烈兴趣，这时教师不失时机引导学生通过对声音作品和包含 声音的多媒体作品进行分析，使学生掌握应用声音表达信息的方法。为了引导学 生顺利完成作品的分析，提高教学效率，教师先播放其中一部作品，然后向学生 提出如下问题，作为学生学习的示范型支架：1 .作品中承载信息的媒体有哪些？（图形、图像、声音、文字、字符、符号）2 .其中使用了哪儿种声音？（语音、音响、音乐？）3 .声音的使用方式？（叙述？画外音？）4 .声音在作品中的作用？在此基础上，组织学生完成如下活动：1 .各小组打开学习资源库，观看其中的作品，分析声音媒体的使用并利用表 格记录下来。2 .各小组交流讨论结果。教师总结：多媒体
5、技术中一种重要媒体来自声音，包括语音、音响和音乐。声音的作用是直接通过讲话表达信息、制造某种效果和气氛、播放音乐等。本环节设计目的是使学生能通过实例分析，了解多媒体作品中的音频使用情 况，了解常见的声音的类型，能从日常生活、学习中发现或归纳需要利用声音解 决的问题，合理的利用声音呈现信息、发表观点、交流思想。为了使学生能够顺 利完成学习任务，教师首先引领学生完成一个作品的分析是十分必要的，它为学 生提供了一个示范性的学习支架。环节三：获取声音的途径讨论：首先，组织学生讨论，然后由教师进行总结，获取声音的途径大致有 以下几个方面：1 .将光盘中的文件存储到计算机中2 .将磁盘中的文件存储计算机中
6、3 .将U盘或移到硬盘中的文件存储到计算机中4 .从网络下载5 .通过话筒将自己的语音录入到计算机中6 .利用录音机将磁带中的内容录制到计算机中7.利用MIDI设备制备音频本环节使学生了解数字音频信息的获取方式和途径，理解声音信息获取方式 的多样性。这一环节是本人在教学设计时，根据实际情况将下节内容提到这里。 本环节采取讨论教学的方式，在需要同学们列举的获取声音的途径中，大部分学 生都有相关的学习或生活经验。但每个同学的先前经验并不一定完整，经过讨论, 同学们将自己独立的、片面的、零散的理解，综合为对知识的完整的认识。环节四：声音的数字化在上面总结声音采集的7个途径中，前4种声音信号是以二进数
7、字形式存放 在存储介质中的，而第5、6种方式传输到声卡端口的信号是模拟音频，第7种 是由信息技术设备直接制作成的二进制信息存储在计算机中。这样通过“设疑引学”提出：“第5、6种方式声音源本来是自然的、模拟的 声音，它是如何转变为数字的音频保存到计算中的呢？ ”引入声音数字化的教学 内容。声音的数字化是本节课的重点和难点。本环节主要采取知识的迁移，充分利 用和不断推进最近发展区，启发学生逐渐完成知识的建构。在本环节正式教学之 前，可以先组织学生回忆图像数字的原理，充分利用最近发展区，为本环节的教 学的顺利进行打好基础。（-）采样1 .采样的定义提问：我们在学习图像的数字化表示时，己经接触过采样的
8、概念，它是怎样描述 的？与此类似，声音数字化过程中，采样应该怎样定义？2 .采样的过程提问：图像数字化的采样过程？那么声音数字化过程中可能是怎样进行采样呢？声电转换：提示：话筒是我们生活中最常见的音频感受器实验：（1）断开音响扬声器与音响主机的连接，打开主机机箱，将调至“电压” 的万用表与音响设备的话筒端口相连，插好话筒，接好音响电源。音源（如说话） 发出不同声音，观察声音的大小及话筒端口电压变化的关系；（2）断开万用表与话筒接口的连接，将示波仪两个端口与话筒接口相连。 音源发出不同声音，利用示波仪观察话筒接口电压波形，分析电压波的振幅与音 量（声波的振幅）的关系、频率与音调（声波的频率）的关
9、系；（3）切断电源，断开示波器与音响的连接，盖好主机机箱，将扬声器与主 机连接好。（4）小组讨论：经过实验，分析声波与话筒接口电压波的关系。（5）教师总结：通过实验，我们发现，声波通过话筒转变为时间上连续的电压波，电压波与 声波的变化规律是一致的，因此可以利用电压波来模拟声音信号，这种电压波被 称为模拟音频信号。3 .采样离散化提示：在数字化图像的过程中，首先将连续的图像分割为离散的像素。提问：在数字化声音时，我们已经通过话筒将声波转化为连续的电信号。下一步应 该怎样做呢？4 .教师展示课件并总结。（一）量化提问：像素量化的方法和依据？提示：就像人的视觉一样，人的听觉也是有一定的局限性的讨论：
10、音频的量化办法教师展示课件并总结。计算：（1）如果CD音质的采样频率为44. 1kHz,量化位数为16bit,那么,一首 4分钟CD双声道立体声音乐的数据长度是多少？（2）更高品质的数字录音带，其采样频率为48kHz,量化位数为16bit。这 样一首4分钟双声道立体声音乐的数据长度又是多少？（3）有的数字字音带甚至采用了 96kHz的采样频率，用以在最大限度上追 求声音的完美。这样一首4分钟双声道立体声音乐的数据长度又是多少？（一）编码通过上步骤的计算，学生感受到数字音频的数据量也是相当大的。为了减少 数据量，方便、顺利地利用信息技术存储、处理和传输数字音频，需要采取一定 的策略，将数字音频序
11、列按照一定格式记录下来，这就是数字音频的编码技术。 本部分技术很复杂，但又不是重点，教师以讲解方式对其方法及分类进行介绍。本环节与第二章中图像数字化原理的方法非常类似，图像数字化原理的理解, 对本章教学的顺利完成有着重要的作用。本环节一共三个部分，这三部分组成了 声音数字化的完整过程。第一过程通过实验启发学生理解声音转化为电信号原理。 然后利用第二章方法的迁移，使学生很容量理解采样的原理。第二过程同样采用 方法的迁移达成教学目的，其第五步目的的使学生更深入理解采样和量化，使学 生将刚刚获得的陈述性知识转化为技能性知识，同时向学生介绍在计算过程中需 要了解的与采样、量化相关的几个概念采样周期、采
12、样频率（采样率）、量化位 数（或采样精度、采样位数、分辨率），同时使学生感受数字音频数据量之大， 理解进行编码、压缩的必要性，为第三过程的教学创设情境。第三过程主要采取 讲解法完成。本环节的重点是采样和量化。在进行这两部分教学时.，可以向学生展示采样、 量化过程示意图（如下图），这样使学生的理解更加形象、直观。环节五：MIDI前面接触的数字音频，利用模/数转换设备对来自话筒或音响设备的模拟音 频信号，进行采样、量化转换成由二进制序列表示的数字音频。计算机中还有一 种声音信号的获取方式一一MIDI （环节三中的第7种采集信息的方式）。学生在生活中很少接触MIDI电子琴以外的其它MIDI设备。在教
13、学过程中， 一边向学生展示各种MIDI设备，一边讲解MIDI的采集与回放过程，更好地激发 学生的好奇心和求知欲。环节六：实践为使学生理解数字音频对人类生活的影响，更好地理解波形音乐和MIDI音 乐，感受数字化音乐的魅力，本节最后组织学生完成如下活动：1 .列举生活中应用数字音频的实例；2 .欣赏学习资源库中的MIDI音乐与波形音乐，体会音乐所表达的意境，并 比较两种音乐的异同。3 .利用MIDI软件输入一小段音乐；就像第二章中的图形和图像一样，数字音频的产生主要有两种途径，一种是 由模拟声音数字化而来，另一-种是由数字化设备制作而成，MIDI就是由第二种 途径产生的。本环节内容只需学生感性的有
14、所了解就可以了。环节七：总结今天我们讨论了收集声音信息的途径，数字化声音的产生方式和原理，感受 了数字化音乐的魅力。一般的声卡都具有将模拟音频数字和接收MIDI信号的功 能，但这不是声卡的全部功能。课后，同学们阅读教材中的3. 2.1节，对声卡的 功能做一个比较全面的了解。我们还学习了声音的数字化原理和MIDI音效的采集与回放过程。声音的数 字化原理与前面我们学习的图像数字化原理很类似，同学们将这两个原理进行比 照，就更容易理解这部分内容。五、案例分析根据心理学的研究，先前的学习会对当前的学习产生影响，同时当前的学习 也会对先前的学习产生影响，这种现象就是迁移。迁移的方法就是通过类比推理, 沟通新旧事物之间的联系，通过比较、分析、综合，然后对事物进行抽象、概括。 奥苏伯尔认为“为迁移而教”实际上是为塑造学生良好的认知结构问题。本节课 的教学中较多运用了迁移的教学方法，通过知识间的迁移，不但复习巩固了原有 的知识，同时也降低了学习新知识的教学难度，有利于教师和学生对原有知识的 进行拓宽和加深，有利于教学目标的顺利达到和培养学生的学习能力。