声音的数字化-象山二中章正喜

《声音的数字化》教学设计

象山二中 章正喜

一、内容分析

《声音的数字化》是浙江教育出版社出版的《信息技术基础》第一章信息的编码中的内容。《学科教学指导意见》中对该内容的要求是：了解声音数字化的基本方法，理解声音的采样频率、量化位数与存储容量之间的关系。在实际教学中，该内容整合到《多媒体技术应用》模块中的《媒体的采集与制作》中进行教学。声音的数字化是信息的编码中的重点，同时也是学习声音的编辑的理论基础。

二、学情分析

本节课的授课对象是高一学考班学生，在此之前他们学习过进制的转换、图像存储容量的计算、字符的编码、图像的数字化等内容。他们了解计算机内部信息都是二进制数字信息，在小学、初中信息技术课程学习中，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，大部分学生并不了解声音的数字化的一些基本概念和原理，例如声音采样和量化的过程、存储容量的计算等。

三、教学目标

1.了解声音数字化的基本过程（采样、量化）

2.理解声音的采样频率和量化位数与声音质量及存储容量之间的关系

3.能够运用GoldWave软件查看声音文件的基本属性（量化位数 采样频率 声道数 时长）、运用公式计算未经压缩的声音文件存储容量

四、教学重难点

教学重点：1．声音的采样和量化的基本原理

2. WAVE格式声音文件的存储容量的计算方法

教学难点：声音的采样和量化的基本原理

五、教学方法

演示法、支架式教学 小组合作学习

六、教学准备

导学案、学习帮助网页、计算机网络教室等

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七、教学过程

（一）声音的录制

教师活动：1.欣赏一段无配音视频，提出任务：给该视频配音。 2.指导学生完成台词录制任务。 3.展示学生的“配音作品”。 学生活动：1.欣赏无配音视频

2.欣赏配音作品，对比分析在多媒体作品中声音的重要性 设计目的：1.激发学生的学习兴趣。

2.通过配音任务，让学生了解在计算机中录制声音的软硬件要求。 3.录制声音文件，下面学习声音的数字化原理做铺垫。

（二）声音的采样和量化 （I） 声音的数字化的基本过程

教师活动：1.引导学生回忆计算机中信息的存储是以二进制形式存储的，提出问题：声音是如

何实现数字化的？

2.结合学习任务单：让学生通过教师提供的帮助网页自主学习“声波—>电流波?数

字信息”的基本过程

3.引导学生归纳，重点指导话筒、声卡的功能。 学生活动：

1.复习旧知识，明确计算机中的文件是以二进制信息存储的。

2.通过学习任务单中问题的解决，初步理解“声波—>电流波?数字信息”的基本过程。3.了解话筒和声卡在声音数字化中的主要作用。

设计目的：通过计算机中的信息是以二进制形式存储的，引发学生对声音数字化的思考。通过学习任务单上的问题结合网页，学生自主学习了解声音数字化的基本过程。

（II）声音的采样

教师活动：1.提出问题：录音过程中声卡是如何将电流波转化为二进制数字的呢？

2.教师通过audition软件放大学生录制的声音文件波形，查看采样点和时间刻度，

启发学生

3.结合导学案和帮助网页学生自学采样、采样频率、量化和量化位数的含义。 4.结合波形图像，让学生采样描点法，在波形上“采样”

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5.对比学生“采样”的结果，诱导得出采样频率和声音质量之间的关系。 学生活动：1.自主学习声音的采样和量化的含义。 2.通过实践活动模拟声卡的采样过程。 3.比较归纳采样频率与声音质量之间的关系。

设计目的：运用软件查看声音波形的点，透视声音数字化的本质，结合采样任务，让学生理解

声音是通过采样来实现波形信号的离散。

(III) 声音的量化

教师活动：1.数学里面平面上的点的位置的确定方法，横轴、纵轴。

2.出示A、B两个坐标点，根据不同的纵坐标刻度标准，让学生用描述A、B点的幅

度值，并比较那种刻度标准更加具有区分度。

3.引申到声音的量化，诱导得出量化位数与声音质量之间的关系。 学生活动：1.完成教师布置的任务，完成两种不同量化等级下的A、B点幅度赋值。 2.比较两种刻度标准下赋值的结果，量化等级越高，区分度越大。 3.结合帮助网页，自学了解量化、量化等级的含义。 设计目的：1.通过对数据点采赋值，让学生模拟了声音量化的过程。

2.对比分析用不同等级的刻度标准赋值结果之间AB点的差异，得出量化位数与声音

质量之间的关系。

（三）声音文件存储容量的计算

教师活动：1.结合.wav文件演示在GoldWave软件中查看声音的采样频率、量化位数、声道数和时间长度的方法，指导学生在文件视图中查看文件存储容量的方法。 2.发布任务：观察余下4个声音文件的相关属性。 文件 采样频率 量化位数 声道数 时间长度（秒） 存储容量 1.wav 2.wav 3.wav 4.wav 5.wav 3.引导学生观察对比上述结果，思考声音文件的存储容量与采样频率、量化位数、声道数、时

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间长度之间的关系。

4. 假设：wav格式的声音存储容量=采样频率×量化位数×声道数×时间长度/8

请第一、二、三、四组的同学分别以1.wav、2.wav\\3.wav\\4.wav的参数来验证一下，看看最终的计算值与在计算机中观察到的存储容量的值是否一致？ 5.结合学生的验证结果，得出wav声音文件存储容量的计算公式。 学生活动： 1.观察教师的演示。

2.小组分工完成声音文件属性的观察。

3.讨论汇报声音文件的存储容量与采样频率、量化位数、声道数、时间长度之间的关系。 4.计算验证假设，得出结论：wav格式的声音存储容量=采样频率×量化位数×声道数×时间长度/8B

设计目的：1.培养学生熟悉GoldWave软件中观察声音文件的基本参数的的能力。

2.通过观察结果，学生自己对比分析出决定wav格式声音存储容量的相关因素。 3.通过假设验证，得出wav格式声音储存容量的计算公式。

（六）课堂小结

教师活动：小结本节课的主要学习内容，提出合理的声音对生活的重要性，呼吁学好信息技术，为社会创造出更多和美的音符。 学生活动：聆听思考。

设计目的：总结学习内容，情感渗透。

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