資源簡介

1.2聲音的數(shù)字化
學(xué)校： 授課班級：
授課時間： 授課教師：
課時單元分析
本課時是單元“信息的數(shù)字化”中的第三節(jié)課，在單元前兩節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生主要學(xué)習(xí)了信息的編碼、數(shù)字化、數(shù)據(jù)量與模擬量基本概念和字符編碼、圖像編碼的基本原理及文件大小的計算。聲音的數(shù)字化，在經(jīng)過之前知識點內(nèi)容的鋪墊和基本能力的塑造后，學(xué)生已經(jīng)能夠認識到聲音數(shù)字化的基本過程應(yīng)該也屬于模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且應(yīng)有采樣、量化和編碼的過程。
本課時的主題是“聲音的數(shù)字化”，重點是理解聲音數(shù)字化的基本原理，掌握未經(jīng)壓縮的聲音文件大小的計算。
學(xué)情分析
經(jīng)過開學(xué)前兩周的學(xué)習(xí)，同學(xué)們基本掌握了信息的概念、進制轉(zhuǎn)換、數(shù)字化與編碼的基本概念。對數(shù)字化有一定的理解能力和計算能力。不過由于學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，計算能力和理解能力還是稍有欠缺。本節(jié)在機房使用音頻處理軟件對聲音波形進行操作，也是本學(xué)期第一次上機，所以估計會出現(xiàn)進度拖慢，操作水平不一的問題。
總體上，學(xué)生具備完成項目活動的能力，但在實際操作和理論知識的理解上，仍然存在一些挑戰(zhàn)。
教學(xué)目標(biāo)
通過觀察波形和軟件界面參數(shù)，了解聲音文件的采樣頻率和量化位數(shù)（信息意識）；通過調(diào)整波形參數(shù)，體會采樣頻率和量化位數(shù)大小對聲音文件的影響（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）；通過項目活動，獲取音頻文件的基本參數(shù)并計算文件的大小（計算思維）。
教學(xué)重點
聲音數(shù)字化的基本原理
未經(jīng)壓縮的聲音文件大小的計算
教學(xué)難點
未經(jīng)壓縮的聲音文件大小的計算
教學(xué)準(zhǔn)備
安裝聲音處理軟件，并且將素材wav音頻文件進行下發(fā)的機房
提供項目運行和訪問方法簡介以及聲音處理軟件使用方法等教學(xué)支架的PPT課件
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
課堂引入 1.情景介紹 介紹生活中的問題情景。 2提示同學(xué)們，思考生活中的聲音屬于模擬信號，而計算機中存儲的聲音文件屬于數(shù)字信號。 3.提問，引導(dǎo)學(xué)生思考聲音數(shù)字化本質(zhì)也屬于數(shù)字化過程，其采樣、量化、編碼的基本步驟是一致的。 4.明確今天的學(xué)習(xí)任務(wù) 1.觀察ppt展示的項目情景。 2.思考并回答問題。 3.知曉今天的學(xué)習(xí)任務(wù)。 通過項目情景，讓學(xué)生思考自然界中的聲音和計算機中的聲音文件的差別。在有梯度的問題的引導(dǎo)下，讓學(xué)生回顧之前所學(xué)知識，對聲音數(shù)字化的基本步驟建立整體的認識。
活動一：查看數(shù)字波形 1.ppt展示Audacity查看數(shù)字波形中采樣點的基本步驟。 2.巡視課堂，幫助存在困難的同學(xué)。 1.根據(jù)ppt提示查看Canon in D.wav的波形,并且通過縮放看到采樣點。 2.學(xué)有余力的同學(xué)幫助存在困難的學(xué)生。 讓同學(xué)們切身體會到，計算機中的音頻文件也有波形，不過其本質(zhì)是一系列已經(jīng)數(shù)字化過的，離散的采樣點。
知識卡片： 采樣頻率 1.介紹采樣頻率，提示學(xué)生波形的橫坐標(biāo)和采樣頻率的關(guān)系。 2.讓學(xué)生在軟件界面上找到采樣頻率的大小。 1.思考并聆聽新知識。 2.結(jié)合課本相應(yīng)介紹進行學(xué)習(xí)。 通過引導(dǎo)和講解，讓同學(xué)們對基本概念和波形的采樣頻率參數(shù)有更深刻的認識。
活動二：探秘采樣頻率 1.ppt展示Audacity調(diào)節(jié)采樣頻率從44100HZ到22050HZ。 2.提問，波形如何變化（單位時間的采樣點變多還是變少了）。 3.播放采樣率減半的音樂，讓學(xué)生體會聲音質(zhì)量的變化。 1.借助PPT為學(xué)習(xí)支架，使用Audacity調(diào)節(jié)采樣頻率從44100H到22050HZ。 2.思考波形的變化。 借助Audacity軟件，讓同學(xué)們直觀的理解采樣頻率對波形的影響。并讓同學(xué)們通過聽相應(yīng)的音樂文件，體會這種影響。
知識卡片：量化位數(shù) 1.講解量化位數(shù)的概念。 2.引導(dǎo)學(xué)生從ppt圖片和軟件界面上讀取量化位數(shù)。 1.參照課本和PPT學(xué)習(xí)四個SQL語句的語法。 2.思考并回答問題。 在學(xué)生對數(shù)據(jù)庫有一定的直觀認識的基礎(chǔ)上，介紹本節(jié)課的重難點知識，為下一個活動的實施做鋪墊。
活動三：了解量化位數(shù) 實驗1：調(diào)整量化位數(shù) 1.根據(jù)ppt提示，請同學(xué)使用8bit存儲wav文件到桌面，并且命名為music1 2.播放聲音體會聲音文件音質(zhì)的變化。 實驗2：比較文件大小 1.請同學(xué)們根據(jù)ppt提示，查看Canon in D.wav（原16位文件）和music1.wav（8位文件）的文件大小。 2.請同學(xué)們比較兩個文件大小，并思考二者之間的數(shù)量關(guān)系。 1.保存8bit的wav文件。 2.體會聲音文件的變化。 3.查看兩個文件的大小。 4.比較兩個文件的大小，思考其中的數(shù)量關(guān)系。 通過兩個實驗，讓同學(xué)們從直觀感受，到數(shù)據(jù)比對，分別體會量化位數(shù)對聲音文件音質(zhì)和文件大小的影響。通過思考兩個文件的大小關(guān)系，引出聲音文件大小的計算這一知識點。
知識卡片：聲音文件大小的計算 引導(dǎo)同學(xué)們得到未經(jīng)壓縮的聲音文件大小的計算方法。 引導(dǎo)同學(xué)們驗證原文件大小。 提問，請同學(xué)們再次思考上個活動中兩個文件大小的倍數(shù)關(guān)系。 根據(jù)提示，得到聲音文件大小的計算方法。一起驗證原文件大小。再次思考活動三中兩個文件大小之間的倍數(shù)關(guān)系。 通過思考乘數(shù)，加深對聲音數(shù)字化原理的理解。通過回顧之前的問題
課堂小結(jié) 活動一： 觀察波形 活動二： 采樣頻率 活動三： 量化位數(shù) 知識卡片： 文件大小的計算 回顧并思考本節(jié)課所學(xué)習(xí)過的知識 引導(dǎo)學(xué)生反思本課學(xué)習(xí)收獲，內(nèi)化學(xué)習(xí)知識，提升素養(yǎng)；引導(dǎo)學(xué)生鞏固聲音數(shù)字化的 基本概念，為下節(jié)課做好鋪墊。
思考與拓展 引導(dǎo)請同學(xué)們將音軌導(dǎo)出為mp3格式，觀察文件大小，有條件，播放音樂感受文件的音質(zhì)和wav文件的差別。并思考，為什么mp3格式文件 為什么體積小質(zhì)量高。 思考，討論，有余力的同學(xué)盡可能的完成實驗。 給已經(jīng)有一定操作基礎(chǔ)的同學(xué)們給予引導(dǎo)，為數(shù)據(jù)壓縮的相關(guān)知識做鋪墊。
練習(xí)內(nèi)容
已知一段2分零8秒的wav格式音樂文件，采樣頻率為44.1KHz，量化位數(shù)32位，雙聲道采集，請問其文件大小為多少MB？
已知一段未經(jīng)壓縮的音頻文件，采樣頻率為40KHz，波形圖如圖所示，雙聲道，請問這樣的錄音文件每秒大小為多少KB？
教材P25頁第二題（可留作下節(jié)課開頭復(fù)習(xí)用）

展開更多......

收起↑