高中信息技術(shù)多媒體技術(shù)應(yīng)用3.1多媒體作品中的聲音教學(xué)設(shè)計

高中信息技術(shù)多媒體技術(shù)應(yīng)用3.1多媒體作品中的聲音教學(xué)設(shè)計一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析本節(jié)課主要是引領(lǐng)學(xué)生體驗聲音在信息表達中體現(xiàn)出的特點，學(xué)習(xí)聲音數(shù)字化原理，本章的原理部分與本教材的第二章相街接，技能方面是后續(xù)課程中學(xué)生完成學(xué)習(xí)活動所需具備的。因此本節(jié)課的學(xué)習(xí)與該課程的前后有著密切的聯(lián)系。二、學(xué)習(xí)者分析學(xué)生在小學(xué)、初中以及高中信息技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)中，已經(jīng)多次進行了有關(guān)聲音的簡單操作，對聲音有了一些感性認識。但從知識角度看，學(xué)生對此還是比較陌生的，從方法看，本課的原理與第二章中圖像的數(shù)字化過程與方法又有著相似的地方。因此，本課中，應(yīng)較多的采取遷移的方法，其教學(xué)難度與第二章上圖像數(shù)字化原理的教學(xué)要簡單得多。三、教學(xué)目標1．知識與技能：（1）知道聲音分類（語音、音效、音樂）（2）了解聲音數(shù)字化過程（采樣、量化、編碼）（3）能列舉常見的聲音文件格式（4）列舉獲取音頻信息的途徑2．過程與方法：（1）能通過實例分析，了解多媒體作品中的音頻使用情況（2）能從日常生活、學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)或歸納需要利用聲音解決的問題3．情感態(tài)度與價值觀：（1）感受聲音在人類表達、交流中的重要作用。（2）理解聲音在信息表達的意義（3）體驗數(shù)字音頻對人的生活帶來的影響四、教學(xué)過程環(huán)節(jié)一：利用聲音表達信息的意義（一）錄像片斷的播放事先教師組織其它班級學(xué)生錄制一部兩三分鐘的小品。然后，在本班播放。1.將“音量控制”設(shè)置為“全部靜音”，播放錄像。學(xué)生猜測小品的內(nèi)容。2.取消“音量控制”中的“全部靜音”，重新播放錄像。學(xué)生討論與先前猜測的內(nèi)容的不同，繼而感受聲音在信息表達的重要，使學(xué)生體驗到聲音與其它媒體組合，使信息的傳遞更加直接和有效。3.組織學(xué)生觀看教師自制的多媒體作品“有聲電影的產(chǎn)生”，使學(xué)生更深刻感受到聲音在信息表達中的意義。本環(huán)節(jié)目的是感受聲音在人類表達、交流中的重要作用，實現(xiàn)信息技術(shù)教學(xué)的情感目標。同時也努力引起學(xué)生對本課內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠積極主動投放到本課的學(xué)習(xí)中來。環(huán)節(jié)二：利用聲音表達信息的方法通過上一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對聲音表達信息的意義有了一定的認識，對利用聲音表達信息產(chǎn)生強烈興趣，這時教師不失時機引導(dǎo)學(xué)生通過對聲音作品和包含聲音的多媒體作品進行分析，使學(xué)生掌握應(yīng)用聲音表達信息的方法。為了引導(dǎo)學(xué)生順利完成作品的分析，提高教學(xué)效率，教師先播放其中一部作品，然后向?qū)W生提出如下問題，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的示范型支架：1.作品中承載信息的媒體有哪些？（圖形、圖像、聲音、文字、字符、符號……）2.其中使用了哪幾種聲音？（語音、音響、音樂？）3.聲音的使用方式？（敘述？畫外音？……）4.聲音在作品中的作用？在此基礎(chǔ)上，組織學(xué)生完成如下活動：1.各小組打開學(xué)習(xí)資源庫，觀看其中的作品，分析聲音媒體的使用并利用表格記錄下來。2.各小組交流討論結(jié)果。教師總結(jié)：多媒體技術(shù)中一種重要媒體來自聲音，包括語音、音響和音樂。聲音的作用是直接通過講話表達信息、制造某種效果和氣氛、播放音樂等。本環(huán)節(jié)設(shè)計目的是使學(xué)生能通過實例分析，了解多媒體作品中的音頻使用情況，了解常見的聲音的類型，能從日常生活、學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)或歸納需要利用聲音解決的問題，合理的利用聲音呈現(xiàn)信息、發(fā)表觀點、交流思想。為了使學(xué)生能夠順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)，教師首先引領(lǐng)學(xué)生完成一個作品的分析是十分必要的，它為學(xué)生提供了一個示范性的學(xué)習(xí)支架。環(huán)節(jié)三：獲取聲音的途徑討論：首先，組織學(xué)生討論，然后由教師進行總結(jié)，獲取聲音的途徑大致有以下幾個方面：將光盤中的文件存儲到計算機中將磁盤中的文件存儲計算機中將U盤或移到硬盤中的文件存儲到計算機中從網(wǎng)絡(luò)下載通過話筒將自已的語音錄入到計算機中利用錄音機將磁帶中的內(nèi)容錄制到計算機中利用MIDI設(shè)備制備音頻本環(huán)節(jié)使學(xué)生了解數(shù)字音頻信息的獲取方式和途徑，理解聲音信息獲取方式的多樣性。這一環(huán)節(jié)是本人在教學(xué)設(shè)計時，根據(jù)實際情況將下節(jié)內(nèi)容提到這里。本環(huán)節(jié)采取討論教學(xué)的方式，在需要同學(xué)們列舉的獲取聲音的途徑中，大部分學(xué)生都有相關(guān)的學(xué)習(xí)或生活經(jīng)驗。但每個同學(xué)的先前經(jīng)驗并不一定完整，經(jīng)過討論，同學(xué)們將自己獨立的、片面的、零散的理解，綜合為對知識的完整的認識。環(huán)節(jié)四：聲音的數(shù)字化在上面總結(jié)聲音采集的7個途徑中，前4種聲音信號是以二進數(shù)字形式存放在存儲介質(zhì)中的，而第5、6種方式傳輸?shù)铰暱ǘ丝诘男盘柺悄M音頻，第7種是由信息技術(shù)設(shè)備直接制作成的二進制信息存儲在計算機中。這樣通過“設(shè)疑引學(xué)”提出：“第5、6種方式聲音源本來是自然的、模擬的聲音，它是如何轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字的音頻保存到計算中的呢？”引入聲音數(shù)字化的教學(xué)內(nèi)容。聲音的數(shù)字化是本節(jié)課的重點和難點。本環(huán)節(jié)主要采取知識的遷移，充分利用和不斷推進最近發(fā)展區(qū)，啟發(fā)學(xué)生逐漸完成知識的建構(gòu)。在本環(huán)節(jié)正式教學(xué)之前，可以先組織學(xué)生回憶圖像數(shù)字的原理，充分利用最近發(fā)展區(qū)，為本環(huán)節(jié)的教學(xué)的順利進行打好基礎(chǔ)。（一）采樣1．采樣的定義提問：我們在學(xué)習(xí)圖像的數(shù)字化表示時，已經(jīng)接觸過采樣的概念，它是怎樣描述的？與此類似，聲音數(shù)字化過程中，采樣應(yīng)該怎樣定義？2.采樣的過程提問：圖像數(shù)字化的采樣過程？那么聲音數(shù)字化過程中可能是怎樣進行采樣呢？聲電轉(zhuǎn)換：提示：話筒是我們生活中最常見的音頻感受器實驗：（1）斷開音響揚聲器與音響主機的連接，打開主機機箱，將調(diào)至“電壓”的萬用表與音響設(shè)備的話筒端口相連，插好話筒，接好音響電源。音源（如說話）發(fā)出不同聲音，觀察聲音的大小及話筒端口電壓變化的關(guān)系；（2）斷開萬用表與話筒接口的連接，將示波儀兩個端口與話筒接口相連。音源發(fā)出不同聲音，利用示波儀觀察話筒接口電壓波形，分析電壓波的振幅與音量（聲波的振幅）的關(guān)系、頻率與音調(diào)（聲波的頻率）的關(guān)系；（3）切斷電源，斷開示波器與音響的連接，蓋好主機機箱，將揚聲器與主機連接好。（4）小組討論：經(jīng)過實驗，分析聲波與話筒接口電壓波的關(guān)系。（5）教師總結(jié)：通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)，聲波通過話筒轉(zhuǎn)變?yōu)闀r間上連續(xù)的電壓波，電壓波與聲波的變化規(guī)律是一致的，因此可以利用電壓波來模擬聲音信號，這種電壓波被稱為模擬音頻信號。采樣離散化提示：在數(shù)字化圖像的過程中，首先將連續(xù)的圖像分割為離散的像素。提問：在數(shù)字化聲音時，我們已經(jīng)通過話筒將聲波轉(zhuǎn)化為連續(xù)的電信號。下一步應(yīng)該怎樣做呢？教師展示課件并總結(jié)。（一）量化提問：像素量化的方法和依據(jù)？提示：就像人的視覺一樣，人的聽覺也是有一定的局限性的討論：音頻的量化辦法教師展示課件并總結(jié)。計算：如果CD音質(zhì)的采樣頻率為44.1kHz，量化位數(shù)為16bit，那么，一首4分鐘CD雙聲道立體聲音樂的數(shù)據(jù)長度是多少？更高品質(zhì)的數(shù)字錄音帶，其采樣頻率為48kHz，量化位數(shù)為16bit。這樣一首4分鐘雙聲道立體聲音樂的數(shù)據(jù)長度又是多少？有的數(shù)字字音帶甚至采用了96kHz的采樣頻率，用以在最大限度上追求聲音的完美。這樣一首4分鐘雙聲道立體聲音樂的數(shù)據(jù)長度又是多少？（一）編碼通過上步驟的計算，學(xué)生感受到數(shù)字音頻的數(shù)據(jù)量也是相當大的。為了減少數(shù)據(jù)量，方便、順利地利用信息技術(shù)存儲、處理和傳輸數(shù)字音頻，需要采取一定的策略，將數(shù)字音頻序列按照一定格式記錄下來，這就是數(shù)字音頻的編碼技術(shù)。本部分技術(shù)很復(fù)雜，但又不是重點，教師以講解方式對其方法及分類進行介紹。本環(huán)節(jié)與第二章中圖像數(shù)字化原理的方法非常類似，圖像數(shù)字化原理的理解，對本章教學(xué)的順利完成有著重要的作用。本環(huán)節(jié)一共三個部分，這三部分組成了聲音數(shù)字化的完整過程。第一過程通過實驗啟發(fā)學(xué)生理解聲音轉(zhuǎn)化為電信號原理。然后利用第二章方法的遷移，使學(xué)生很容量理解采樣的原理。第二過程同樣采用方法的遷移達成教學(xué)目的，其第五步目的的使學(xué)生更深入理解采樣和量化，使學(xué)生將剛剛獲得的陳述性知識轉(zhuǎn)化為技能性知識，同時向?qū)W生介紹在計算過程中需要了解的與采樣、量化相關(guān)的幾個概念[采樣周期、采樣頻率（采樣率）、量化位數(shù)（或采樣精度、采樣位數(shù)、分辨率）]，同時使學(xué)生感受數(shù)字音頻數(shù)據(jù)量之大，理解進行編碼、壓縮的必要性，為第三過程的教學(xué)創(chuàng)設(shè)情境。第三過程主要采取講解法完成。本環(huán)節(jié)的重點是采樣和量化。在進行這兩部分教學(xué)時，可以向?qū)W生展示采樣、量化過程示意圖（如下圖），這樣使學(xué)生的理解更加形象、直觀。環(huán)節(jié)五：MIDI前面接觸的數(shù)字音頻，利用模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備對來自話筒或音響設(shè)備的模擬音頻信號，進行采樣、量化轉(zhuǎn)換成由二進制序列表示的數(shù)字音頻。計算機中還有一種聲音信號的獲取方式——MIDI（環(huán)節(jié)三中的第7種采集信息的方式）。學(xué)生在生活中很少接觸MIDI電子琴以外的其它MIDI設(shè)備。在教學(xué)過程中，一邊向?qū)W生展示各種MIDI設(shè)備，一邊講解MIDI的采集與回放過程，更好地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。環(huán)節(jié)六：實踐為使學(xué)生理解數(shù)字音頻對人類生活的影響，更好地理解波形音樂和MIDI音樂，感受數(shù)字化音樂的魅力，本節(jié)最后組織學(xué)生完成如下活動：列舉生活中應(yīng)用數(shù)字音頻的實例；欣賞學(xué)習(xí)資源庫中的MIDI音樂與波形音樂，體會音樂所表達的意境，并比較兩種音樂的異同。利用MIDI軟件輸入一小段音樂；就像第二章中的圖形和圖像一樣，數(shù)字音頻的產(chǎn)生主要有兩種途徑，一種是由模擬聲音數(shù)字化而來，另一種是由數(shù)字化設(shè)備制作而成，MIDI就是由第二種途徑產(chǎn)生的。本環(huán)節(jié)內(nèi)容只需學(xué)生感性的有所了解就可以了。環(huán)節(jié)七：總結(jié)今天我們討論了收集聲音信息的途徑，數(shù)字化聲音的產(chǎn)生方式和原理，感受了數(shù)字化音樂的魅力。一般的聲卡都具有將模擬音頻數(shù)字和接收MIDI信號的功能，但這不是聲卡的全部功能。課后，同學(xué)們閱讀教材中的3.2.1節(jié)，對聲卡的功能做一個比較全面的了解。我們還學(xué)習(xí)了聲音的數(shù)字化原理和MIDI音效的采集與回放過程。聲音的數(shù)字化原理與前面我們學(xué)習(xí)的圖像數(shù)字化原理很類似，同學(xué)們將這兩個原理進行比照，就更容易理解這部分內(nèi)容。五、案例分析根據(jù)心理學(xué)的研究，先前的學(xué)習(xí)會對當前的學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響，同時