第一篇:新课标苏教版高中通用技术《技术与设计2》第一单元第二节《结构与稳定性》精品教案
新课标苏教版高中通用技术《技术与设计2》第一单元第二节《结构与稳定性》精品教案
一、教材分析
本课题是《技术与设计2》第一单元第二节第1部 分的教学内容,计划用1课时进行教学。“结构与稳定性”安排在学生学习了“常见结构的认识”之后,这样安排符合学生的认知规律,从浅到深由易到难。“结构与稳定性”是“结构与设计”这单元的一个重要组成部分,同时也是后面学习“结构与强度”的基础,有着承上启下的作用。并且“结构与稳定性”和生活实际联系密切。所以,这部分内容是本单元的重点。
本课教学对象是我校高二年级学生。学生们已经有一定的生活经验,并且经过技术与设计1模块的学习后,也具备了一定的分析问题能力。但动手能力较差,不能很好地将理论知识与实践相结合。所以在教学过程中,我注意创设情境,采取多种形式的教学方法吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣和热情,挖掘学生的创造潜能,从而达到本课的教学目标。
二、教学目标
根据课标要求结合本节教材及学生已有的认知水平,我确定本节课的教学目标如下 :
(1)知识与技能:通过技术试验,使学生了解影响结构稳定性的主要因素;培养学生的观察分析能力,运用本节知识分析解决实际问题的能力。
(2)过程与方法:通过技术试验及试验分析、讨论等方法引导学生综合运用相关的理论知识,提高学生的知识迁移能力。
(3)情感与价值:通过本节教材内容的学习,提高学生对结构稳定性设计的意识,激发他们的学习兴趣,促进学生之间的相互交流与合作。
三、教学重点难点
重点:通过技术试验,引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。难点:运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。
四、教法
“教无定法,贵在得法”,选择有效的教学方法是取得良好教学效果的保证。根据课标要求结合本节教学内容与学情分析,我采取以下教学方法:
1、情境创设:通过播放视频和做演示试验,引导学生观察、分析、交流、探讨影响结构稳定性的主要因素。
2、引导发现:在学生参与演示实验的过程中,激发学生对技术理论知识掌握和学习的兴趣。通过动手制作激发学生的创造力和想象力,巩固课堂所学的理论知识。
3、总结评价:在课堂教学中,对学生进行过程评价及总结评价。
五、教具准备
教学课件、铁块泡沐组合体1个、矿泉水2瓶、三角形、四边形等组合体的结构框架几个、活动的方形架1个、自制不倒翁1个、筷子几十把、橡皮绳和棉线若干米、小剪刀若干把。
六、教学过程:(一)视频导入
采用激趣法,播放视频资料,介绍超强台风的电影画面,台风中心所到之处,一片狼藉,很多结构受到破坏,给人类带来了无比的恐慌和伤害,08年汶川大地震的灾难性的画面应该给我们带来很强的责任 感,稳定的结构可以保护人们的生命和财产安全,日本的五重佛塔让我们知道稳定的结构是可以做到的,所以研究结构的稳定性是非常有意义的。从而激发起学生对稳定性学习的兴趣,引出结构稳定性的概念。
注:结构的稳定性不能光理解成倒与不倒的问题。(二)演示探究
老师与学生共同演示技术试验,让学生仔细观察,并提出问题引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。
探究影响结构稳定性的主要因素
1、试验一:(探究结构的稳定性与重心位置高低的关系)
思考: 将此结构按以上两种方式放置,要将此结构拉倒,哪种方式用的力大?为什么? 说明:重心位置的高低是影响结构稳定性的主要因素之一。
学生举例:生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素?同时请学生演示不倒翁的稳定性,讨论书P16制作不倒翁办法的可行性。
2.探讨试验二:
演示:挂重锤的活动方形架的稳定性演示。
说明:结构的稳定性与结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内有关。学生举例:生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素? 3.试验三:(探究结构的稳定性与结构的形状的关系)
请学生上台演示各种结构不同的稳定性,自己总结出结论。说明:结构的形状是影响结构稳定性的主要因素之一 学生举例:生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素? 4.试验四:(探究结构的稳定性与支撑面的大小的关系)
思考:
将两瓶矿泉水放在桌面上,放置方式如上图所示,当摇动桌子时,哪个先倒下?说明了什么问题? 说明:结构与接触面所形成的支撑面的大小是影响结构稳定性的主要因素之一。学生举例:生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素? 最后提出是不是支撑面越大越稳定呢?
例如:边长:5×100mm,20×20mm,高相同形状一样,且重心的垂线均在底面的中心的两结构哪一个更稳定?
结论:这些要素是综合的不是孤立的。
5.介绍五重佛塔不倒的原因,拓展出结构稳定性的其他要素。(三)亲身体验、探究实践:
1.以小组为单位,利用筷子、橡皮筋和棉绳,搭建一个稳定结构,并能承受一个鸡蛋,使其在吹风机的作用下能保持一定的稳定性。
2.鼓励性的评价学生设计的作品
(四)知识拓展迁移
1.运动状态与静止状态的结构稳定条件不相同:
(1)自行车骑起来时,只有两个支撑点,为什么不会倒下呢?(2)静止状态的陀螺会倾倒,但它转动时却可以立起来? 2.人们又利用不稳定的结构实现某些功能:(1)倒置的啤酒瓶可以预报地震。
(2)在打水的桶口扣一重物,在水面时能自动翻到打水。(五)课堂小结
本节课你学到了什么?
通过问答形式引导学生总结本节课内容:
影响结构稳定性的主要因素有重心位置的高低,结构与地面接触形成的支撑面的大小,结构的形状;以及结构重心所在点的垂线是否落在结构底面范围内有关。
(六)作业布置
收集身边一些不稳定的结构,并结合本节课学习内容对它进行分析。
第二篇:高中通用技术《结构与稳定性》说课稿
《结构与稳定性》说课稿
教材分析:本节内容是粤教版《技术与设计2》第一章第二节稳固结构的探析第1课时的内容。教学内容为影响结构的稳定性的因素,主要包括重心位置的高低、与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状等。本节内容有承上启下的作用,可以使学生对前面学习的结构的基本知识有更深的认识和巩固,也为下一节课时结构与强度和功能的学习,为后续的简单结构的设计和经典结构的欣赏学习做好铺垫,本课是在感性的认识基础上进一步探究结构的重要性质之一的稳定性,可使学生对如何构建一个稳定的结构有更深的认识,并最终为解决实际问题能设计出成功的结构奠定了良好的基础。
教学目标:
知识与技能:理解结构稳定性的含义。
过程与方法:通过试验,分析总结出影响结构稳定性的主要因素。
情感态度与价值观:激发学生结构探究兴趣和欲望,培养学生的思想和意识。
教学重点和难点:
重点:影响结构稳定的主要因素。
难点:
1、影响结构稳定的主要因素在不同结构中的体现。
2、能从影响结构稳定性的多个因素综合探讨典型结构的稳定性。
教学策略手段:
采用直观教学法。通过试验、举例、图片和实物展示,采用直观教学方法让学生亲身体会和感受,激发学生的学生的学习兴趣和促进对相关概念的理解。
采用探究式教学方法。通过纸板屏风的小实验,结合案例分析,激发学生探究热情,提高学生掌握相关知识的稳定性。
立足学生的直接经验和亲身经历。通过做中学,以学生的亲历情境、亲手操作、亲身体验为基础,学生自己能发现问题、提出问题、分析问题,并将所学知识应用于实际问题的解决。
学情学法:
通过第一节的学习,学生认识了常见的结构,会从力学的角度理解结构的概念,会简单的分析结构的受力,使得学生有了学习本课时的基础。学习本课可以使学生对结构特性有更深入的认识,并为后续的结构设计教学奠定基础。
因为教学内容以及概念的具体性,需要在课堂上通过对具体实例的探究,学生才会建立起比较稳定的结构与稳定性相关概念,也有利于提高学生的理解技术、运用技术的能力。
高中学生已经有相关结构及稳定性的生活经验和感性的认识,也有相应的力学知识,会对事物进行一般性分析,观察能力和思维能力已日趋成熟,但缺乏对事物的理性认识能力,自我探究能力还有待提高。只要引导方法得当,学生可以很快建立起相关概念。
教学准备:
多媒体课件,演示用的实物、模型。
学生试验用的纸板屏风。
教学过程:
整体思路:素材引课—演示试验—学生总结—互动试验—学生探究—学生自主试验——总结拓展
一、引课
让学生欣赏日常生活中的一些结构图片,有一定的发展趋势,这些物体以不同状态摆放存在着,让学生去总结发现他们之间有什么共同点?引出稳定性概念。
二、新课教学
1、稳定性的概念的解释,特别是对荷载和平衡状态的理解,这是本课的重点。
2、演示试验一:相同水瓶,满瓶和半瓶的推倒试验。启发学生分析总结影响结构稳定性的因素之一——重心位置的高低。学生联系实际,教师补充典型案例加强。
3、演示试验二:相同水瓶,两满瓶水,一正立,一倒立的推倒试验。启发学生分析总结影响结构稳定性的因素之二——支撑面的大小。学生联系实际,教师补充典型案例,静止停放的自行车和摩托车稳定的条件、再有就是比萨斜塔的案例,这两个案例解决两个关键:
(1)接触点和支撑面的关系。(2)结构重心的垂线与支撑面的关系。
4、互动试验:你站的稳吗?请学生参与调动学生的积极性和参与性。启发学生分析总结影响结构稳定性的因素之三——结构的形状。学生联系实际,教师补充典型案例加强,引导学生能从影响结构稳定性的多个因素综合探讨结构的稳定性。,培养他们全面的看待问题。
5、学生小组自主探究试验:纸板屏风探究试验。结合本节课所学内容,自我探究各因素对结构稳定性的影响,通过做中学,以学生的亲历情境、亲手操作、亲身体验为基础,学生自己能发现问题、提出问题、分析问题,并将所学知识应用于实际问题的解决,这也是本节课的重点。
6、总结影响结构稳定性的一般因素。引导学生由感性认识上升到理性认识。
7、拓展探究。创设研究问题的延续性和研究问题的深度广度,提高解决现实问题的能力,提高设计能力。
8、作业练习,巩固提高所学内容。
9、板书设计
结构的稳定性
定义
影响因素: 教学效果:
通过演示试验,典型案例的分析已经充分调动了学生的积极性,互动试验激发了学生的参与性,学生自主试验学生的积极性和参与性达到高峰,学生学中做,做中学,思维和身体的统一协调,起到了很好的效果,达到了预期的教学目标。
第三篇:《技术与设计2》第一单元 结构与设计(讲稿)
《技术与设计2》第一单元 结构与设计(讲稿)
前言
上学期,我们学习了《技术与设计1》模块,老师和同学们一起走进了技术世界,认识了技术及其主要特性;我们一起步入了设计殿堂,学习了设计的基本知识,体验了设计的初步过程,进行了设计的交流和评价。应该说,在培养“技术素养”的进程中,有了一个良好的开端。
本学期,我们将继续学习本课程的第二个必修模块——《技术与设计2》。本模块共有四个单元,这四个单元是:结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计。同学们会发现,在第一模块中的八个内容是用“章”来表示的,而本模块的四个学习内容则用来“单元”来表示,这是因为,第一模块的八个内容是彼此相连,且有递进关系的内容,而本模块的四个内容相对比较独立。但并不是说它们没有关联。实际上,这四个主题,也是有着内在联系的。这种联系可以理解为:系统是主体,结构是核心,流程是系统状态的变化,控制是对系统状态实施的干预。
在本模块的学习中,我们除了要继续加深对技术的认识和对设计知识的掌握外,同学们特别要对包含在这些专题里的技术思想和方法的领悟和理解,并将这些思想和方法迁移到我们的学习和生活之中。
由于本模块内容的知识性和专业性都比第一模块要强得多,同学们在学习中既要动手,又要动脑,并要学会灵活运用其它学科的知识来解决技术问题。要通过本模块的学习进一步提高技术理论素养、技能素养和创新能力。老师将和同学们一起为达成这样的教学目标而竭尽全力。
下面,我们开始学习第一单元
第一单元 结构与设计
第一节
认识结构
一、结构的涵义
“结构”一词,对同学们来说可能并不陌生。请同学们想一想,在学习其它课程中,有哪些课程提到过“结构”?对!;在生物课中提到过:人体的结构;在政治课里有社会结构;在化学和物理中,有物质结构、分子结构、原子结构,在语文课里接触过:文章的结构,在地理课中有地质结构。看来,世界上的事物,大到宇宙,小到原子、分子;物质的,非物质的,都有其自身的结构。仅管它们各自的具体内容不一定相同,但是,它们的本质涵义却是相同的。现在,我请同学们根据不同事物的结构,给“结构”归纳出一个总的表述。对!“结构是指事物内部的组成、排列及其相互之间的关系”。
二、为什么要学习结构?
在人们对系统进行研究时,进一步发现了结构和系统的功能有着紧密的关系。也就是说,系统的功能对其结构有着绝对的依赖性。所以有人说,结构不仅是事物存在的形式,更是事物特性的依据。
在自然界,相同的物质,不同的结构,表现出不同特性的现象处处可见:
——同样是水,有液态、气态、固态;
——同样是碳,但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在;
——同样是磷,有三价磷和五价磷,它们的非金属性是有差别的;
——同样的六个字:“这个人表现好”,“这个人好表现”但因排列不同,就成了一褒一贬。
——用同样的制作材料,做出来的结构不同的小凳,就会有不同的特性,有的稳定,的就不稳定。
——同样的三根棍,首尾相连,就成了武术器械“三节棍”,如将三根棍的一端连在一起就变成了可用来照相和测量的“三角架”。
从以上事例,我们看到结构是如何的重要,结构不合理,就会产生严重的后果。教材中(004页)列举了一个典型的事例,就是加拿大的魁北克大桥的坍塌,请同学们读读这段文字。并谈谈感想。
在我们这个课里,不去讨论广义的结构。而只限定在“工程结构”的范围内。
什么是工程结构?工程结构是指能承受和传递外加载荷的承力系统,包括杆、板、壳等构件及其组合体。也就是说,工程结构可以是单个的构件,如一根杆、一块板、一条绳,也可以是一个由不同构件组合起来的组合体。如一座桥、一张桌子、一架飞机等,它们都可以叫做工程结构。常常简称为结构。
三、作用在(工程)结构上的载荷(力)
工程结构承受的外力有各种各样。但从它们对结构的影响来说,主要有如下几种。
1.拉力。结构承受拉伸时,作用在结构(经常称为拉杆)上的力,是一对方向相反,作用线与拉杆轴线重合的集中力,方向背离杆的底面。其受力实例是吊车的吊绳,其力学模型如下图。
2.压力。结构承受压缩时,作用在结构(习惯上称为压杆)上的力是一对方向相反,作用线和压杆轴线重合的集中力,方向指向杆的底面。液压机的顶杆工作时就是受压,其力学模型如下图。
3.剪力。结构在受剪切时,结构所承受的力是分别作用在构件相对的两个面上,方向相反,作用线错开微小距离的两个平行力。连接剪刀两个部分的销钉在剪刀工作时就是承受的剪切,其受力模型如下图。
4.扭转力。承受扭转的构件一般都称为轴。它承受的外力是一对作用在轴两端面内,转向相反力偶矩,其受力实例和力学模型如图。
5.弯曲力。承受弯曲载荷的构件,一般称为梁。梁在承受弯曲时,受力情况比较复杂,其中一种载荷叫做弯矩。它是作用在过梁的轴线且与横截面垂直的平面内的力偶矩。其作用是使梁产生弯曲变形。其受力模型如图。
任何结构承受的外载荷,都是拉、压、剪、扭、弯中的一种、或几种的组合。工程结构的主要功能就是承受和传递各种形式的外载,保证结构的可靠工作。如
——秋千的吊索,主要承受拉力;
——桥梁的桥墩,主要承受压力;
——连接齿轮和轴的键,主要承受剪力;
——汽车方向盘的轴,主要是受扭;
——单杠的杠体(上面的横杠),主要受弯。
为了保证结构的正常工作,这些构件必须有对于主要载荷的足够的承载能力。这是结构设计中必须考虑的重要问题。
第四篇:技术与设计2第一单元结构与设计教学建议
技术与设计2第一单元结构与设计教学
建议
技术与设计2第一单元结构与设计教学建议
奉化市教师进修学校
黄育稼
技术与设计2教学建议
本模块是在“技术与设计1”的基础上设置的具有典型意义的专题性技术与设计的教学内容,它所体现的技术设计的思想和方法,对于高中生的生活、学习以及人生规划都具有普遍的价值。
通过本模块的学习,学生应该理解结构、流程、系统和控制的基本概念,掌握结构设计、流程设计和系统设计的基本思想和方法,初步掌握简单控制设计的基本思想和方法;能使用常用的规范的技术语言表达设计方案;能结合生产和生活的实际形成设计方案并初步实施;学会从技术、环境、经济、文化等角度综合评价技术设计方案和实施的结果,增强革新意识。
本模块的教学要面向生活和生产的实际;引导学生关注技术试验,理解技术设计中所蕴含的文化内涵,注重归纳技术设计的思想和方法,并将它们迁移到日常生活中灵活运用;要使学生善于总结具有典型性的技术问题的解决策略。第一单元结构与设计
一、程标准内容
本单元内容体现了《通用技术程标准》以下几点要求:
1、了解结构的涵义,能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
2、能结合1至2种简单的结构案例,分析结构是如何承受应力的。
3、能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素,并写出试验报告。
4、能确定一个简单对象进行结构设计,并绘制设计图纸,做出模型或原型。、能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例。
二、教学要求 第一节
常见结构的认识
基本要求
1、了解结构的含义。
2、从力学的角度了解结构的概念。
3、了解结构的类型,能对简单的结构实例进行分类。发展要求
能结合简单的结构案例,分析结构是如何承受力的。说明
不作深入的结构受力分析
第二节
稳固结构的探析
基本要求
1、理解结构的稳定性和影响结构稳定性的主要因素。
2、从结构的形状、材料、连接方式等方面,分析影响结构强度的主要因素。
3、理解结构与功能的关系。发展要求
会用现代理念研究结构的形状、材料和连接方式,如:形状——新颖、材料——合理、连接——巧妙稳固。
第三节
简单结构的设计
基本要求
1、了解结构设计的主要因素。
2、能确定一个简单对象进行结构设计,绘出简单的设计图纸,并制作实物模型或原型。说明
模型或原型的制作强调过程,制作结果要求不能过高。
第四节
经典结构的欣赏 基本要求
1、学会观察结构的实用性和美。
2、能从技术和文化的角度去欣赏并评价典型结构设计的案例。
三、设计思路
全书四个单元在内容上即相对独立又有一定的内在联系。本单元研究的对象是“结构”,相对于后三单元的“流程”“系统”“控制”而言,内容较直观、容易理解,故作为全书的开篇。
“结构”“设计”共同构成了本单元的两个核心概念。本单元内容的设计遵循程设计的基本学习原则,在学生建立了结构的感性认识的基础上,学习结构的概念、分析结构的稳定性和强度,在问题的解决中学习结构设计。学习进程由具体到抽象再到应用。
依据教学目标,本单元沿着这样的线索展开:
1、常见结构的认识
从认识普通意义的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构、结构的基本分类的讨论,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的应用的理解。
2、稳固结构的探析
通过简单易行的试验,使学生理解、分析稳定性和强度这两个结构的重要参数,为后续进行的结构设计奠定良好的铺垫。
3、简单结构的设计
在明晰结构设计应关注的主要因素的前提下,通过简易相片架结构设计的若干种设计方案的呈现,传递给学生的信息,一是如何进行结构设计,二是技术设计的解决方案是不唯一的,解决技术问题的答案也不是非此即彼的。
4、经典结构的欣赏
通过引导学生对具有典型人文意义的结构赏析,拓展学生对结构设计的文化特性的理解和评价,培养他们高尚的技术文化品位。
四、教学准备
1、相关学科知识
本单元内容要求学生具有初中物理学科的基本力学知识。
2、教学器材和材料
本单元需要的教学设备和器材主要有,演示用的实物如自行车、可改变重心位置的装置等,试验用硬纸板、生鸡蛋、瓶盖、木板、重物等。各校教师可根据教学设计以及本校情况酌情使用和选择替代器材、材料以及与为教学服务的音像资料等。
五、时安排
本单元建议使用8学时。
节次
内容
建议学时数
第一节常见结构的认识
第二节稳固结构的探析
第三节简单结构的设计
第四节经典结构的欣赏
合计
六、教学建议
1、教师应查阅有关结构力学和理论力学书籍,重点研究结构构的基本受力形式、结构的分类。
2、本单元内容与学生生活实际联系密切,教师应有针对性地指导学生收集资料和实物素材,如案例、阅读材料、典型的结构设计实例等,为学生提供丰富的学习背景。第一节的教学,建议对结构的受力情况进行分析,应围绕生活中常见结构如何承受力、如何抵抗变形的现象,根据学生已有的知识水平,分析并体验常见结构所受到的力。不要求学生作进一步的定量分析,不要求画结构的受力图。第二节的教学,可让学生通过试验来感受结构的稳定性和强度,试验的方案多种多样,教师根据实际情况选用,要注重交流,注重试验过程,指导学生认真观察,如实记录,写出简单的试验报告。
第三节的教学,教师要注意本单元的内容与《技术与设计1》中相关内容的区别与联系,引导学生从结构的角度去考虑问题、分析问题和解决问题。
第四节的教学,可让学生结合当地的风俗民情对本地区、本校的建筑进行欣赏和评价。
3、每一节“案例分析”栏目之后的“马上行动”或“讨论”中,提出了一些承上启下的问题或者围绕核心内容的支撑性问题,当然教师也可以提出更适合学生的问题,教学活动可以沿着这些问题展开、延伸,到第3、4节,则应引导学生综合理解和运用前几节的内容。
4、强调学生在结构设计中的多角度、多方案构思,采用多种方式鼓励或肯定学生在作品制作过程中的独特创意,在教学活动中逐步培养学生的创新能力。可让学生进行压力试验,如比较不同形状的纸板承受压力的大小试验;鸡蛋或乒乓球承压试验等。学生可自行设计试验方案,对某物体进行稳定性和强度的试验,记录试验数据,写出简单的试验报告,并指出提高它们的稳定性和强度的方法。选择一个简单对象进行结构设计,形成设计方案,绘出简单的设计图纸,并做出实物模型或原型,如简易书架、简易相架、简单金属衣架等。
七、教学评价
1、本章每一节的练习和末尾的练习和综合实践活动,为学生学习的形成性评价提供了可能,教师可根据学生练习过程中的反馈信息,评价学生和调整教学。
2、要强调过程评价与结果评价相结合,学生的任何一合格的结构设计的作品的诞生需要思维的反复和时间的磨砺,这是一个有意义的、不可忽略的过程。要引导学生用技术设计档案袋的形式,把这一过程的丰富性记录下来,便于把过程性评价落到实处。
3、允许学生在设计和制作过程中的反复,多数学生第一次接触结构设计,一开始难免走弯路,或者设计结果不理想,这都不重要,重要的是学生能找到问题的原因所在并偿试解决它。
4、在结构的方案设计中,要倡导学生对方案进行互评,学会接纳不同声音,学会倾听对设计方案的多元化理解,要引导学生不断的质疑、不断的修正,共同寻找更完善的解决方案。
:黄育稼工作室
第五篇:第一单元 第二节多媒体技术教学设计
第一单元 第二节多媒体技术教学设计
2005-08-30 16:24, 定安中学 傅蕾丝, 4173 字, 0/1097, 原创 | 引用
多媒体技术应用 第一单元 第二节多媒体技术教学设计
【教学题目】 第二节 多媒体技术
【教学目标】
知识与技能:了解媒体技术的发展和应用初步认识,了解数据冗余和压缩的简单原理。掌握各种媒体的数字化表示和存储的一般知识。
过程与方法: 能从日常的生活和学习中感受各种媒体及其作用;能从实践中归纳多媒体的含义和分析多媒体的特征。
情感态度与价值观: 体验媒体和多媒体所包含的文化内涵,关注多媒体技术对人们的学习、工作、生活的影响,辩证地认识媒体和多媒体技术对社会发展的影响。
【学时安排】 本节教学内容安排 2学时。
【教学组织】本节内容为该选修课程的开篇,以认识和感受为主。因此,采用教师引导下的学生讨论和典型案例的分析相结合的方式组织教学。
【教学环境】 硬件环境:网络教室;软件环境:电子学习档案袋,典型多媒体作品,配套光盘。
【教学要点】 引导学生观察生活,寻找身边的媒体,并进行归纳分类。理解多媒体的概念,由典型案例分析和总结多媒体的特征 和作用。
【教学过程】
(一)导入
同学们,我们在日常生活当中,经常会从不同渠道获取文字,图像,声音,还有视频等,那么这些如何处理的呢。而我们经常接触到的许多信息都是非数字化的,如报刊、书籍、照片和电视等。我们利用多媒体技术处理信息,首先是要将信息数字化,只有用0和1表示的信息才能被计算机编 码、存储和处理,进而发挥出数字化处理和传输信息的优势。
多媒体技术所涉及的媒体信息包括文本、图形、图像、声音、视频和动画等,这些媒体信息在计算机中都有自己的数字化表示和存储方式,它们是多媒体技术的基础。
(二)讲解新课
1、文本
尽管我们现在使用的媒体非常丰富,但文本仍是我们表达与交流的重要媒体。如《水浒传》这样的名著,其文字表达魅力是任何一种其他媒体都无法代替的。因此,媒体信息 的数字化首先实现的是文本的数字化表示。文本是一种用文字、数字和符号表达信息的方式。为了用计算机对文本信息进行处 理,人们对文本中常用的文字、数字和符号等进行了数字化编码,即字符代码。目前,国际通用的信息交换字符代码是ASCII 码,即美国标准信息交换码。它用一个 字节的低7 位表示,共有128 个编码,分别表示大写英文字母、小写英文字母和西文标点 符号等。例如:字母“A”的ASCII码用二进制表示为01000001,而转换为十进制时则为65。计算机对汉字的编码与ASCII 码不同。按照1980 年中国国家标准局颁布的国标 GB2312 叶信息交换用汉字编码字符集曳基本集规定,汉字编码采用区位码,所收录的 763个汉字共分94 个区,每个区有94 个位,每个汉字由区号和位号惟一确定。例如:“啊”字位于16 区01 位,故其区位码为1601。区位码在存储时,区码和位码各占一个字 节,即一个汉字用两个字节存储。
相关知识
2.图形
很多人小时候都喜欢信笔涂鸦,至今仍有人乐此不疲,喜欢画一些卡通人物.可见,图画是我们经常接触的媒体.使用计算机也不例外,我们可以通过鼠标或绘图板等输入设备在计算机上绘制各种图形,计算机会记录我们画的直线、曲线、颜色、位置和形状等内容,并将它们转换成一系列绘图指令,以文件形式存储,形成矢量图(Vectorgraph).矢量图在显示和打印时也是按照绘图内容的指令绘制出来的,即使随意改变其大小,也不会失真.因此,用数字编码记录绘图指令的矢量图所占存储空间小,一般多用于辅助设计,如广告徽标、标识设计和工业辅助设计等.用基于矢量图的计算机辅助设计软件设计完成的.人们感觉非常新奇的一些电影特技画面也是用基于矢量图的动画设计软件制作的,那超乎寻常的效果给人们带来亦真亦幻的感觉.3.图像
(1)位图
根据图的表示和存储方式不同,除矢量图外还有另外一种由许多点组成的点阵图,我们称它为位图(Bitmap),构成位图的点称为像素(Pixel)。位图与我们生活中的手工“十字绣”(如图1-2-2 所示)很相似。下面,我们以只有黑白两种颜色的太极图为例,看一看位图是如何存储的。将一个网格叠放在太极图上(如图1-2-3(a)所示),网格将太极图分成45*45 的点阵,其中,黑色的点在计算机中用0 表示,白色的点用1 表示(如图1-2-3(b)所示),每个点对应位图的一个像素,每个像素非1 即0,故每个像素只需用一个二进制位表示即可。因为1 个字节由8 个二进制位组成,所以,1 个字节可以存储8 个像素的信息。那么,由45*45像素构成的太极图,需要用45*45*1=2 025 位,即2025/8=254 个字节来存储。对于彩色位图来说,每个像素用1 位存储显然不够。比如16 种颜色的位图,需要用16 个不同的二进制数与每一种颜色对应,因此,最少用4 位二进制数表示,即0000、0001、0010......1111 共16(即24)个二进制数。这样,每个像素需要用4 位存储,因此,16 种颜色的45*45 像素的位图,需要用45*45*4=8100 位,即8100/8=1013 个字节来存储。
依此类推,256 种颜色的位图,至少需要8 个二进制位(即1 个字节)来存储1 个像素。由此看来,同样大小的位图,其最大颜色数越大,所占用的存储空间也越多。我们将位图所能达到的最大颜色数,称为色彩深度。色彩深度是描述图像质量的重要参数,也可以用一个像素的存储位数来表示,如:256色图像也可以称为8 位色图像。随着色彩深度的增大,位图表达的颜色越来越丰富,越来越接近自然界的真实颜色。因此,位图多用于表达真实的景物和创作富于层次、色彩和光感的作品。需要说明的是,位图的放大和缩小都会引起像素的增加和减少,这样会使得原有图像的线条和形状变得参差不齐,与原图像相比出现失真,这是位图的一个缺陷,如图1-2-4 所示。位图的另一个缺点是数据量太大。位图的数据量不仅与色彩深度有关,还与图像的分辨率有关。图像辨率是指数字化图像的大小,即:用水平的像素点和垂直的像素点来表示和存储一幅图像。因此,由图像分辨率和图像的色彩深度可决定该图像的文件大小。例如:长和宽分别为1 024 像素和768 像素的24 位色彩深度的图像,就需要2 359 296
(1024*768*24/8)字节存储文件,数据量过大。
(2)图像文件的压缩
为了解决位图文件数据量过大的问题,人们往往采取图像压缩技术来减少存储空间开销,压缩后的媒体文件更便于传输使用。图像的压缩是根据图像数据中存在着大量的冗余现象而设计的。冗余有空间冗余、结构冗余、知识冗余和视觉冗余等许多种,压缩技术就利用了这些冗余进行计算编码,使得重复存储的数据量大大减少,从而达到图像压缩的目的。例如:图1-2-4 中的大片蓝天,其中有许多连续的像素是有规则分布的,这就使图像数据在空间上存在很大的相关性,表现为数字图像的空间冗余。
由于数据冗余种类的不同,图像的压缩方法也有所不同,而不同的压缩方法又会产生不同的压缩质量。根据压缩的质量,压缩可以分为无损压缩和有损压缩两类。能还原成与压缩前完全一致的压缩,称为无损压缩。比如:TIFF格式的图像就可以进行无损压缩。由于无损压缩只是对数据本身进行优化,故压缩率有限,大约在2:1-5:1之间。有损压缩则是利用了人眼对图像某些变化的不敏感性而对图像进行的压缩,有损压缩改变了原始图像,使得还原后的内容与原始的不一致,但观察者并不会明显感觉到图像的变化。比如JPEG格式的图像就可以进行有损压缩,其压缩比可以达到50:1。
(3)图像文件格式
位图文件的存储格式除了上述JPEG格式外,还有一些其他常用的文件格式。例如院BMP格式是Windows中普遍采用的一种与设备无关的位图格式,由于它没有经过压缩,故所占存储空间很大;TIFF格式是常用于桌面出版系统的位图文件格式,它是一种通用图像
格式,可以跨平台使用;GIF格式采用压缩存储,最大颜色深度为8位,占用存储空间开销较小,是流行于网络的图像格式。它的另一个特点是在一个文件中可以存放多幅彩色图像,将这些图像连续显示,即可产生一种简单的动画效果。
4、动画
动画(Motivation)是运动的画面,是人们想像的艺术,它通过人眼的视觉暂留特性,快速播放连续的静止图像,从而使人得到动态视觉的效果。计算机动画是用计算机生成一系列能够实时演播的连续画面,它可以把人们的视觉引向一些客观不存在或很难做到的内容上。计算机在创建画面、着色、录制、特技剪辑和后期制作等整个动画制作过程中起着核心作用。计算机动画开始于20 世纪60 年代初期,当时主要研究二维动画系统。20 世纪70 年代开始,动画的研究重心转移到对三维动画的研究与开发上。随着图形工作站和计算机图学的飞速发展,一批可生成真实感动画的三维动画系统相继面世。
5、多媒体技术的发展
1、起步阶段
2、标准化阶段
3、应用发展阶段
(1)多媒体的数据库
(2)多媒体的通信
(3)超媒体
4、多媒体技术发展的趋势
作业:
1、通过上网,下载一个看图文件,然后举例说明常见的图像文件的格式有几种,这些作业可以传到服务器中。
2、任选课本P22中的有关实践和思考中的一题,完成之后,传到服务器或者成长博客网上。