Урок информатики «Кодирование графической информации в компьютере» (10 класс)
Кодирование графической информации в компьютере
PPTX / 3.83 Мб
Презентация для самостоятельной работы
PPT / 929 Кб
Тема урока: Кодирование графической информации в компьютере
Класс: 10б
Учитель: Урманова Н.М.
Тип урока: Урок «открытия» нового знания.
Продолжительность урока: 45 минут
Формы организации учебной деятельности: индивидуальная, парная, коллективная.
Оборудование: интерактивная доска, проектор, компьютеры.
Цели урока:
Содержательная: Изучение принципов кодирования графической информации в компьютере. Сравнительный анализ кодирования текстовой и графической информации.
Деятельностная: Формирование способности обучающихся анализировать имеющуюся информацию, применять известные способы действий в новой ситуации.
Развивающая цель: Развитие познавательного интереса, логического мышления.
Формирование УУД:
Личностные: установление учащимися связи между целью учебной деятельности и ее мотивом.
Регулятивные: постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно.
Познавательные: смысловое чтение, выделение необходимой информации; построение логической цепи рассуждений;
Коммуникативные: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками.
|
Ход урока |
||
|
Этап урока |
Действия учителя |
Деятельность учащихся |
|
Организационный момент (2 мин) |
Приветствует учащихся. Проверяет готовность к учебному занятию, организует внимание детей. |
Приветствие учителя. |
|
Актуализация знаний (4 мин) |
Организует устный опрос с использованием презентации: Какую тему мы изучали на прошлом уроке? КОДИРОВАНИЕ ТЕКСТОВОЙ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ. Компьютер хранит, передает и обрабатывает цифровую информацию. Вопрос: Любую информацию можно представить в цифровой форме? Ответ: Нет, только дискретную информацию. Вопрос: Что значит термин ДИСКРЕТНЫЙ? Ответ: Дискретный – состоящий из отдельных элементов. Мы говорили о кодировании текстовой информации. Вопрос: Текст дискретный? Ответ: Да. Вопрос: Что является наименьшим элементом текста? Ответ: Наименьший элемент текста – символ. Вопрос: Как кодируется текст в памяти компьютера? Ответ: Каждый символ имеет свой двоичный код. Вопрос: На экране вы видите фрагмент таблицы кодировки. Сколько бит на один кодирование одного символа используется в данной кодировке? Ответ: 8 бит. Вопрос: Сколько символов можно закодировать, используя 8-битный код? По какой формуле мы можем это вычислить? Ответ: N=2b. 256 символов. |
Участвуют в работе по повторению: в беседе с учителем отвечают на поставленные вопросы. |
|
Формулировка темы и постановка цели урока (4 мин) |
Организует формулировку темы урока, обсуждение проблемы и постановку цели урока. С помощью компьютера можно хранить и обрабатывать текстовую информацию. Вопрос: А можно ли работать на компьютере с изображениями? Ответ: да. С древних времен люди научились сохранять изображения в виде рисунков, затем фотографий. В настоящее время используются цифровые технологии хранения и обработки изображений. Вопрос: Как каждый из вас может получить цифровое изображение? Ответ: сделать фотографию на телефоне или цифровом фотоаппарате. В настоящее время работа с изображениями, т.е. с компьютерной графикой очень популярное направление использования компьютера. Методы и средства компьютерной графики востребованы в любой сфере человеческой деятельности, где используются изображения, т.е. везде. Чтобы можно было представить информацию в цифровой форме, она должна быть дискретна. Вопрос: Изображение дискретно? Ответ: Да. Вопрос: Что является наименьшим элементом изображения? Ответ: Пиксель. Вопрос: Как вы думаете, что есть общего в способах кодирования текстовой и графической информации? Ответ: … Вопрос: Сегодня вам предстоит ответить на этот вопрос более подробно. Вы уже изучили принципы кодирования текстовой информации в компьютере. О чем еще вам нужно узнать, чтобы ответить на поставленный вопрос. Вопрос: Как вы думаете, о чем сегодня пойдет речь на уроке? Тема урока: КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ. (запишите в тетрадь) Сегодня вам предстоит познакомиться с принципами кодирования графической информации в компьютере и ответить на вопрос: что есть общего в способах кодирования текстовой и графической информации. |
Участвуют в беседе с учителем, отвечают на поставленные вопросы, пытаются найти общее в способах кодирования текстовой и графической информации. Формулируют тему урока. |
|
Формулировка задач урока (2 мин) |
Объясняет задания, которые предстоит выполнить учащимся. (Приложение 1) Задание (сразу раздать детям и прокомментировать): Для выполнения заданий вы можете воспользоваться презентацией или распечатанным теоретическим материалом (Приложение 2). Задания выполняются в тетради. Для задания 6 я дам вам готовые таблицы (Приложение 3), вам просто нужно их заполнить. Таблицы потом вклеите в тетрадь. На эту работу отводится 20 минут. Затем мы обсудим результаты вашей работы и ответим на вопрос: что есть общего в способах кодирования текстовой и графической информации. Выполнять задания можно по одному или в паре. В пары вы можете объединиться по своему желанию. Критерии оценивания: 4-5 заданий оценка 3; 6 заданий оценка 4; 7 заданий оценка 5. |
При необходимости задают уточняющие вопросы, относящиеся к самостоятельной работе. |
|
Самостоятельная работа (индивидуально или в парах) (20 мин) |
Просматривает полученные учениками выводы. Оказывает помощь ученикам, не справляющимся с заданием. |
Индивидуальное выполнение заданий |
|
Обсуждение полученных выводов. (10 мин) |
Организует обсуждение результатов работы (поделить доску пополам) Параллельно 2 человека у доски и один за компьютером записывают ответы к заданиям 4, 5 и 6. (на компьютере заготовка таблицы для задания 6, на доске с обратной стороны заготовка таблицы для задания 4 (в таблицу заранее вписать названия цветов)) Пока учащиеся записывают ответы к заданиям на доске: Вопрос (для задания, с которым справились все): Что помогло тебе справиться с этим заданием, какие знания или умения? Вопрос (для задания, с которым справились не все): При выполнении задания № … у тебя возникли трудности? Почему? Спросить у ученика, который записывал задание на доске: Что помогло тебе справиться с этим заданием, какие знания? Аналогично про другие задания. Вопрос: С помощью таблицы из задания 6 давайте сделаем вывод: Что общего в способах кодирования текстовой и графической информации? Ответ:… В таблице остались незаполненные ячейки. Завтра на уроке мы обсудим, как изменить структуру таблицы, чтобы все ячейки были заполнены, и таблица при этом стала компактнее. |
Записывают результаты работы на доске, обсуждают, дополняют ответы одноклассников. Подводят итог: Какие задания вызвали наибольшие сложности при выполнении, что помешало с ними справиться. |
|
Рефлексия (3 мин) |
Выставляет оценки (просматривает оценки, выставленные учениками самостоятельно, соглашается или не соглашается с ними). Объявляет домашнее задание. |
Выставляют себе оценку в зависимости от количества правильно выполненных заданий. |
Приложение 1
Задания
Откройте презентацию Кодирование графической информации, находящуюся на Рабочем столе, или воспользуйтесь распечатанным теоретическим материалом, находящимся на первой парте, и ответьте на вопросы письменно в тетради.
Какая величина называется глубиной кодирования цвета? Как она обозначается?
Сколько битов видеопамяти на один пиксель требуется для хранения двухцветного изображения?
Сколько цветов будет содержать палитра, если каждый пиксель кодировать двумя битами?
Составьте таблицу, аналогичную таблице на слайде 10 (или аналогичную таблицам, представленным на распечатке), которая показывает, какие коды используются для кодирования цветов пикселей при восьмицветном изображении (названия цветов можно взять любые). Сделайте вывод, сколько битов памяти на один пиксель достаточно для хранения восьмицветного изображения.
Используя ответы на вопросы 2, 3, 4, запишите связь между количеством цветов в изображении (палитре) N и глубиной кодирования цвета в виде формулы. Если затрудняетесь записать формулу, заполните таблицу, находящуюся на оборотной стороне заготовки для задания 6.
Задание 6 выполните на заготовке таблицы. Если у вас возникнут затруднения при выполнении задания 6, попробуйте сначала выполнить задание 7.
При кодировании различных видов информации (текстовой, графической и т.д.) в компьютере используется один и тот же принцип. Проведите сравнительный анализ кодирования текстовой и графической информации. Результаты представьте в виде таблицы (некоторые ячейки в таблице останутся пустыми)
|
Вид информации |
Наименьший элемент |
Связь между информационным весом символа и мощностью алфавита |
Связь между глубиной кодирования цвета и количеством цветов в палитре |
Формула для определения информационного объема текста |
Формула для определения информационного объема изображения (К –количество пикселей в изображении, I – объем изображения) |
Графическое изображение имеет размер 64×128 пикселей. Какой объем памяти I в килобайтах займет это изображение, если используется палитра из 16 цветов?
Дополнительные задания
Измените структуру таблицы, чтобы в ней не оставалось пустых ячеек.
Для хранения изображения 128×128 пикселей отвели 4 Кбайта памяти. Каково максимально возможное количество цветов в палитре. Произведите вычисления, используя свойства степеней.
Приложение 2
Теоретический материал
КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ
Приемы кодирования изображений стали разрабатываться с появлением цифровых технологий хранения, передачи и обработки изображений: цифровой фотографии и компьютерной графики.
В XIX веке во Франции возникла техника живописи, которую назвали пуантилизмом: рисунок составлялся из разноцветных точек, наносимых кистью на холст.
Подобный принцип используется и в компьютерах.
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ
При кодировании изображения осуществляется его пространственная дискретизация – разделение изображения на элементы. Эти элементы называются пиксели.
Пиксели на экране монитора образуют сетку. Эта сетка называется растром.
Размер растра представляется в форме произведения числа точек в горизонтальной строке на число строк.
Чем гуще сетка пикселей на экране, тем лучше качество изображения, тем меньше наши глаза различают его дискретную структуру.
КОДИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Информация о состоянии (цвете) пикселя хранится в закодированном виде в памяти компьютера.
Код пикселя – это информация о цвете пикселя.
Каждый пиксель светится определенным цветом. Таким образом, получается цветное изображение на экране монитора.
Количество бит, отводимое для кодирования цвета пикселя, обозначается b и называется глубиной кодирования цвета.
В простейшем случае изображение черно-белое. Каждая точка экрана может иметь лишь два состояния – «белая» или «черная» (светится или не светится). Тогда для кодирования цвета пикселя достаточно одного бита памяти. Черный – 0, белый – 1.
|
цвет |
двоичный код |
|
|
черный |
0 |
1 бит видеопамяти на пиксель |
|
белый |
1 |
При четырехцветной палитре каждый пиксель имеет четыре возможных состояния.
|
цвет |
двоичный код |
|
|
черный |
00 |
2 бита видеопамяти на пиксель |
|
белый |
01 |
|
|
серый |
10 |
|
|
голубой |
11 |
Приложение 3
Таблица для задания 6
|
Вид информации |
Наименьший элемент |
Связь между информационным весом символа и мощностью алфавита |
Связь между глубиной кодирования цвета и количеством цветов в палитре |
Формула для определения информационного объема текста |
Формула для определения информационного объема изображения (К –количество пикселей в изображении, I – объем изображения) |
|
___ |
___ |
||||
|
___ |
___ |
Таблица для задания 5
|
№ задания |
Количество цветов в палитре N |
Количество битов памяти на один пиксель b |
|
2 |
||
|
3 |
||
|
4 |
