Урок информатики по теме: Кодирование звуковой информации

Разработал учитель информатики МБОУ СШ № 18 г. Иваново Якунцова Ирина Валерьевна
КОДИРОВАНИЕ ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ
Использование ИКТ при изучении данной темы обусловлено следующими причинами:
Данный учебный материал сам является разновидностью ИКТ, так как тема «кодирование звуковой информации» является основой для любой коммуникативной технологии;
Реализуются обширные межпредметные связи: история–музыка–физика–математика;
Материал урока характеризуется большой наглядностью, углубленностью, дает возможность охватить существенные объемы информации с использованием красочных текстов, графики, анимации, звуковых примеров, – и все это без дополнительных дидактических материалов;
Обеспечивается постоянная активно-познавательная деятельность учащихся на всех этапах урока;
Просто и удобно реализуется возможность самопроверки учащимися усвоения урока;
Форма и качество данного учебного материала позволяет использовать его для самостоятельного или дистанционного (через Интернет) обучения.
Цель:
создать условия для личностной самореализации каждого учащегося в процессе изучения темы «Кодирование звуковой информации», способствовать развитию информационных, коммуникативных, образовательных, рефлексивных, здоровьесберегающих компетенций у участников образовательного процесса.
Задачи урока
Образовательные:
Расширение познавательной сферы учащихся через знакомство с понятиями: временная дискретизация, частота дискретизации, глубина кодирования звука и со способами аналогового и цифрового кодирования звука.
Формирование представления о качестве двоичного кодирования звука через выполнение практической работы и индивидуального микро исследования.
Формирование умений рассчитывать информационный объем звукового файла через активное применение формулы I = D * i * t.
Закрепление понятий кодирование, двоичное кодирование и знаний о единицах измерения информации через выполнение тестовых заданий, представленных в электронной презентации.
Совершенствование умений работы с приложениями Windows, cвободным многоплатформенным звуковым редактором, работающими со звуком - Audacity, освоение учащимися дополнительных возможностей программы Звукозапись, позволяющих сохранить файл WAV с разными значениями частоты дискретизации и глубины кодирования звука.
Развивающие:
Развитие умений сравнения, анализа, установления причинно-следственных связей через выполнение тестовых и диагностических заданий.
Развитие навыков целеполагания, планирования через формулировку в ходе совместной поисковой работы темы урока.
Формирование навыков индивидуальной исследовательской работы.
Доформирование межпредметных знаний и умений обучающихся через интеграцию заявленной темы с предметными областями биология, физика, музыка, история, математика и т.д.
Развитие эмоциональной сферы воспитанников через применение активных форм ведения урока, в том числе самостоятельную многоплановую работу с электронной презентацией, с программой Звукозапись.
Развитие рефлексивных умений через проведение анализа результатов урока и самоанализа собственных достижений на нём.
Развитие речи как показателя интеллектуального и общего развития ученика через представление собственных достижений на уроке.
Воспитательные:
Развитие коммуникативных умений воспитанников через организацию коллективной и индивидуальной работы на уроке.
Развитие у воспитанников чувства собственного достоинства, способностей к преодолению трудностей, умения ориентироваться в социальной среде и учебном пространстве урока.
Формирование техники безопасного поведения на уроке, бережного отношения к дорогостоящей технике.
Формирование здоровьесберегающих умений при работе на компьютере в школе и дома.
Тип урока: Урок усвоения новых знаний.
МТО:
ПК
Мультимедийный проектор
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Наушники и микрофон
Стандартные программы операционной системы Windows XP (Калькулятор, Проигрыватель Windows Media, Звукозапись, Общая громкость)
Учебник «Информатика и ИКТ» для 8-9 класса Макарова Н.В.
Свободный многоплатформенный звуковой редактор Audacity
Рабочая тетрадь
Инструкционные карты

План урока:
I. Организационно-мотивационный момент - 13 мин.
II. Актуализация знаний – 5 мин.
III. Изучение новой темы – 17 мин.
IV. Закрепление изученного материала – 10 мин.
V. Практическая работа – 35 мин.
VI. Рефлексия – 10 мин.




ХОД УРОКА

Деятельность учителя
Деятельность ученика

Организационный момент 3 мин


Приветствует обучающихся. Проверяет явку и готовность к уроку.
Готовятся к уроку. Приветствуют учителя.

Мотивационный этап 10 мин


Жестами предложить учащимся прочитать стихотворение (о звуке).
Жестами предложить заполнить пропуск в названии темы на доске.
Пытаются понять учителя.
Читают стих.
Осмысливают происходящее.
Участвуют в определении темы урока.
Заполняют пропуск в теме урока.

Слайд 1
Вероятно, ребята, вам не хватает звуковой информации.
Завершите формулировку темы


Называют тему урока.

Слайд 2-3
Мир наполнен самыми разнообразными звуками.
Возможность использования и обработки звука давно привлекала человека.
Вопросы к учащимся:
Какие вы знаете виды информации?
Как человек хранит звуковую информацию?
Какие устройства компьютера служат для хранения информации?
Как информация кодируется в компьютере?





Отвечают на вопросы.

Слайд 4


Задание учащимся:
Прослушать два музыкальных файла.
В каком виде представлена информация?
Какие различия Вы заметили?
Почему?

Слушают.

Исследуют свойства файлов, анализируют, сравнивают, делают выводы.

Слайд 5











Сегодня на уроке мы ответим на вопрос: От чего зависит качество звучания аудиофайла.
Почему файл с худшим качеством имеет меньший объем, и наоборот.
Цели нашего урока
У вас на столах лежат Рабочие тетради, возьмите их, познакомьтесь с содержимым. Вы обнаружили пустые поля. Во время работы их необходимо заполнить.
О необходимости заполнения рабочей тетради вам будет подсказывать «анимашка».
В результате работы получится опорный конспект, который можно использовать для дальнейшей подготовки к урокам.





Проводят самоопределение целей.
Рассматривают рабочую тетрадь, места для заполнения.
Записывают тему, число, подписывают выданные им рабочие тетради.

Операционный этап 32 минуты

Слайд 6
Вопрос к учащимся:
Что такое звук?
Давайте разберем понятие, составляющее тему урока. Из курса физики вы знакомы с понятием звук.

Вспоминают.
Отвечают на вопрос.
Записывают в рабочие тетради определение звука.
Оформляют график.

Слайд 7- 11
Рассказ учителя с опорой на презентацию. Знакомит учащихся с аналоговой формой хранения звука, с историей развития устройств для хранения и воспроизведения звуковой информации в аналоговой форме.
Воспринимают информацию.

Слайд 12-13
Задания учащимся:
Наша цель сегодня познакомиться с принципом кодирования звука в компьютере.
Выберите правильный вариант ответа:
Компьютер – это
Кодирование – это
Изучают перечень ответов, анализируют, ищут решение, сравнивают, делают выводы, отвечают.
Проверяют себя.

Слайд 14
Задания учащимся:
В компьютере для представления информации используется . кодирование.
Сколько цифр в двоичной системе счисления?
Назовите цифры двоичной системы счисления.
Вспоминают, воспроизводят информацию, дополняют друг друга.

Слайд 15
Цифровое представление звука в наглядной форме
Знакомятся с процессом кодирования звука в компьютере.

Слайд 16
Гиперссылка
на презентацию
«Гимнастика для глаз»
Учитель рекомендует сделать паузу и активизирует кнопку «Гимнастика»
Дети встают с рабочих мест, выполняют упражнения для осанки и позвоночника, снимают статическое напряжение. Включаются в «Гимнастику для глаз».

Слайд 17
Вынесение на экран понятия - Временная дискретизация.
Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука.
Демонстрация на экране.
Задания учащимся:
Выполнить дискретизацию в рабочей тетради, заполнить таблицу.


Записывают со слайда определение – временная дискретизация.







Выполняют задание в рабочей тетради. После завершения работы учащиеся проверяют результаты заполнения в таблице
(самоконтроль, самокоррекция).




Слайд 18
Вынесение на экран понятия – Частота дискретизации.
Задания учащимся:
Сравнить два рисунка.
В каком случае звук будет более качественным, где частота дискретизации больше или меньше?
Выполняют записи в рабочей тетради.

Изучают, сравнивают, анализируют, обсуждают, делают выводы.

Слайд 19- 21
Задания учащимся:
Записать определение глубины кодирования звука.
Дана формула зависимости количества уровней громкости от глубины кодирования звука. Посчитать количество уровней громкости в задании.
Влияет ли глубина кодирования звука на качество звука?

Формулируют определение.
Заполняют рабочие тетради.
Выполняют вычисления,
делают выводы, осуществляют самопроверку.





Слайд 22
На экран выводится формула для расчета информационного объема закодированного звукового сигнала.
Осмысливают информацию.
Записывают пояснения в рабочей тетради.

Слайд 23
Задания учащимся:
Выберите правильный вариант ответа на вопросы:
Какое устройство выполняет преобразование звука из цифрового представления в аналоговое?
В каком случае происходит преобразование звука из аналогового представления в цифровое?
Воспринимают информацию, осмысливают, вспоминают изученный материал (анализ, сравнение, выводы) отвечают.
Проверяют себя.


Слайд 24
Задания учащимся:
Расположите в порядке выполнения операции, осуществляемые аппаратными и программными средствами компьютера при идентификации человека по голосу
Расположите емкости запоминающих устройств в порядке возрастания
Вспоминают изученный материал, осмысливают, выполняют действия. Проверяют себя.


Слайд 25
Задания учащимся:
Предлагает решить задачу 1.

Предлагает решить задачу 2.

Предлагает решить задачу 3.



Выполняют решение. Самопроверка.

Выполняют решение. Самопроверка.

Рассуждают вслух, записывают решение задачи, можно предложить на доске. Самопроверка.

Слайд 26
Домашнее задание.
Не все пропуски в вашей рабочей тетради заполнены. В практической части нашего урока вы закончите работу по данной теме и тогда мы сможем подвести итог и выставить оценки.
Записывают задание.

Практическая работа – 35 мин


Предлагает выполнить практическую работу.
Раздает инструкционные карты.
Контролирует выполнение работы учащимися, оказывает помощь.
В определенное время проводит «Физкультминутку»



Осмысливают задание, задают вопросы, вспоминают изученный ранее материал, выполняют вычисления, осуществляют запись звука, сохраняют файлы, анализируют, делают выводы.
Самопроверка, самоанализ.

Рефлексия 10 мин


Вопросы к учащимся:
Умеете ли Вы работать с программой Звукозапись?
Умеете ли Вы сохранять звуковой файл с разным уровнем качества?
Зависит ли объем звукового файла от содержания (речь, музыка)?
Какие характеристики определяют качество двоичного кодирования звука?
Как Вы оцениваете результаты своего труда по критериям оценки?


Отвечают на вопросы








Подводят итоги, оценивают себя по критериям. 9 - 10 бал. – «5»,
8 - 7 бал. – «4»,
5 - 6 бал. – «3»


Оценивает работу.
Сдают работы.


Список литературы:

Гилярова М.Г. Информатика. 10 класс. Поурочные планы по учебнику Макаровой Н.В. I часть. – Волгоград: ИТД «Корифей», 2005.
Информатика и информационно-коммуникационные технологии. Базовый курс: Учебник для 8 класса /И.Г. Семакин, Л.А. Залогова. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2006.
Радченко Н.П. Школьная информатика: впереди экзамены. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008.
Соколова О.Л. Универсальные поурочные разработки по информатике: 10 класс. – М.: ВАКО, 2007.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
http://fdstar.com/2008/04/01/nekotorye_svedeniya_o_prirode_zvuka.htmlОцените информационный объем цифрового звукового файла (моно)

Решение
Дано
Решение
Дано


D = 8 Гц
i = 3 бита
t = 1 сек

D = 8000 Гц
i = 8 битов
t = 10 сек


Оцените информационный объем цифрового звукового файла (стерео)

Решение
Дано


D = 48 кГц
i= 16 битов
t = 10 cек



ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Оцените информационный объем моно-аудиофайла

Решение
Дано
Решение
Дано


D = 8 кГц

i= 8 битов

t = 1 мин


D = 24 кГц

i= 16 битов

t = 1 мин


Запишите звуковые файлы с такими параметрами, сохраните, прослушайте и сравните полученные объемы с вычисленными.

Вывод: Качество двоичного кодирования звука зависит от
..
..




















УЧЕНИКА__________________________________________________


ТЕМА УРОКА_______________________________________________

____________________________________________________________



____________________ 20__





1. Звук _____________________________________________
___________________________________________________

2. Оформите график. Аналоговое представление звука.










Для того, чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный (аналоговый) звуковой сигнал при кодировании должен быть превращен в цифровой (дискретный) – последовательность электрических импульсов (двоичных 0 и 1).
3. Временная дискретизация _______________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________

t0
t1
t2
t3
t4
t5













На рис. 3 вертикальные линии означают_________________

На рис. 3 горизонтальные линии означают_________________

4. Частота дискретизации_________________________________
____________________________________________________________


Частота дискретизации измеряется в_____________( ________)
Условное обозначение

5. Глубина кодирования звука____________________________



____________________________________________________________










6. Формула для расчета информационного объема (I) закодированного звука.











13PAGE 14615


13PAGE 14715



... И скрип двери, и лай собаки
И боли стон и крики драки
И бой часов и капли стук
И даже сердца чей-то звук
И шепот волн, и грохот грома
И тишины глухая кома
И дребезжание ключей
И шелест крыльев, так, ничей...

(О. Дудкина)

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Количество уровней громкости
N - ____________________________

i - _____________________________

N = 2 i


D - ____________________________

i - _____________________________

t - _____________________________

I = D * i * t



РАБОЧАЯ КАРТАEras Bold ITCЗаголовок 1,ГЛАВАЗаголовок 2,тема15