第4课《给图像做编码》教学设计-2024-2025学年青岛版（2024）小学信息技术第四册

第4课《给图像做编码》教学设计-2024-2025学年青岛版（2024）小学信息技术第四册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析第4课《给图像做编码》教学设计-2024-2025学年青岛版（2024）小学信息技术第四册，本课主要引导学生了解图像编码的概念，学习基本的图像编码方法，通过实践操作体验编码与解码的过程，培养学生的信息处理能力和创新思维。内容与课本紧密相关，注重联系生活实际，旨在提高学生信息素养。二、核心素养目标培养学生信息意识，理解图像编码的重要性，提高信息处理能力；增强创新思维，通过编码实践探索图像压缩的原理；提升动手实践能力，通过操作学习图像编码和解码的基本步骤；强化问题解决能力，面对图像处理中的挑战，学会分析问题和寻找解决方案。三、教学难点与重点1.教学重点，

①理解图像编码的基本概念和原理，包括压缩与解压缩的过程。

②掌握常用的图像编码方法，如JPEG和PNG，并能够区分它们的特点和应用场景。

③通过实际操作，学会使用图像处理软件进行图像编码和解码。

2.教学难点，

①理解图像编码中数据压缩的复杂性和技术细节，如色彩空间转换、像素值压缩等。

②在编码过程中，平衡图像质量和文件大小，避免信息丢失或失真。

③解决编码过程中可能遇到的技术问题，如兼容性问题、编码效率问题等。四、教学资源软硬件资源：计算机、投影仪、笔记本电脑、USB闪存盘、图像处理软件（如Photoshop、GIMP等）。

课程平台：学校网络教学平台、班级学习交流群。

信息化资源：网络上的图像编码教学视频、图片编码技术相关资料。

教学手段：多媒体课件、互动教学软件、实验指导书。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，要求学生预习图像编码的基本概念和JPEG、PNG编码方法。

设计预习问题：围绕图像编码课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。如：“JPEG和PNG编码各有何特点？”、“图像编码过程中如何避免信息丢失？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。教师可以通过查看学生提交的预习成果来了解预习情况。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解图像编码的基本概念和编码方法。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。例如，学生可能会思考为什么JPEG适合照片编码，而PNG适合图形编码。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。教师可以通过学生的预习成果来了解他们的预习效果。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示不同格式的图像文件，引出图像编码的必要性，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解图像编码的基本原理，结合JPEG和PNG的实例，帮助学生理解编码过程。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨不同编码方法的优缺点，并尝试进行简单的编码实验。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“为什么JPEG文件比PNG文件小？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题，如编码效率与图像质量的关系。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，通过合作学习，共同解决编码过程中遇到的问题。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论，如讨论如何优化编码算法。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解图像编码的基本原理。

实践活动法：通过小组编码实验，让学生在实践中掌握编码技能。

合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解图像编码的基本原理，掌握JPEG和PNG的编码方法。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置实际操作作业，如使用图像处理软件对图片进行编码和解码，并分析结果。

提供拓展资源：提供与图像编码相关的拓展资源，如在线编码工具、编码技术论文等，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，如对编码效率的优化建议。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果，并尝试使用不同的编码方法。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考，如研究不同图像编码算法的原理。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议，如如何提高编码效率。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习，培养自主学习能力。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，促进自我提升。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的图像编码知识点和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《图像处理技术入门》

作者：张华

简介：本书以通俗易懂的语言介绍了图像处理的基本概念、技术和应用，适合初学者阅读。

-《数字图像处理原理与应用》

作者：李明

简介：本书详细阐述了数字图像处理的基本原理和方法，包括图像编码、压缩、增强等，适合有一定基础的读者。

-《JPEG和PNG图像格式详解》

作者：王刚

简介：本书针对JPEG和PNG两种常见的图像格式，深入分析了它们的编码原理、优缺点和应用场景，适合对图像编码感兴趣的读者。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-图像编码算法研究：鼓励学生探索JPEG、PNG等常见图像编码算法的原理，分析其优缺点，并尝试改进编码算法，提高图像编码效率。

-图像压缩技术在其他领域的应用：引导学生思考图像压缩技术在视频、音频、数据传输等领域的应用，了解其在现代信息技术中的重要性。

-图像编码与人工智能：探讨图像编码技术在人工智能领域的应用，如深度学习、计算机视觉等，了解图像编码与人工智能之间的相互促进关系。

-图像编码标准的发展：研究图像编码标准的发展历程，了解JPEG、PNG等编码标准的制定背景、发展过程和未来趋势。

-图像编码技术在数字媒体制作中的应用：分析图像编码技术在数字媒体制作中的应用，如视频编辑、图像处理等，了解其在数字媒体制作中的重要性。

-图像编码与版权保护：探讨图像编码技术在版权保护中的应用，如数字水印、加密技术等，了解其在保护图像版权方面的作用。

-图像编码与网络安全：研究图像编码技术在网络安全中的应用，如图像加密、隐私保护等，了解其在保障网络安全方面的作用。七、板书设计①图像编码的基本概念

-编码：将图像信息转换成二进制代码的过程

-解码：将二进制代码转换成图像信息的过程

②图像编码的目的

-减少数据量，便于存储和传输

-优化图像质量，满足特定需求

③常见图像编码方法

-JPEG：有损压缩，适合静态图片

-PNG：无损压缩，适合图形、图标等

④编码与解码过程

-编码：色彩空间转换、像素值压缩

-解码：像素值解压、色彩空间还原

⑤图像编码的优缺点

-优点：减小文件大小，提高传输效率

-缺点：有损压缩可能导致信息丢失

⑥图像编码的应用

-数字图像处理

-视频压缩

-网络传输

-媒体制作

⑦编码效率与图像质量的关系

-编码效率越高，图像质量可能越差

-需要平衡编码效率与图像质量

⑧编码与解码的技术挑战

-编码效率与压缩比

-解码算法的优化

-不同格式之间的兼容性八、课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《数字图像处理》

作者：JohnF.Foley,AndriesvanDam,StevenK.Feiner,andJamesF.Hughes

简介：这是一本经典的数字图像处理教材，适合对图像处理技术有进一步了解的学生阅读。

-视频资源：《图像编码原理与技术》

简介：这是一系列讲解图像编码原理和技术的视频教程，由专业人士制作，适合学生通过视频学习。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间阅读《数字图像处理》一书，重点关注图像编码的相关章节，如图像压缩技术、JPEG和PNG编码方法等。

-观看《图像编码原理与技术》视频教程，特别是关于图像编码算法的讲解部分，帮助学生更深入地理解编码过程。

-学生可以尝试完成以下拓展任务：

-比较JPEG和PNG编码在图像质量、文件大小和适用场景上的差异。

-研究图像编码技术在数字媒体制作中的应用案例，如视频压缩、图像存储等。

-探索图像编码与人工智能领域的结合点，例如在计算机视觉中的应用。

-设计一个简单的图像编码实验，使用不同的编码参数观察图像质量和文件大小的变化。

-教师可以提供以下指导：

-安排课后讨论小组，让学生分享他们的阅读和观看体验，讨论学习中的疑问和发现。

-针对学生在拓展学习中遇到的问题，提供解答和指导，如推荐相关的学习资源或解释技术难点。

-鼓励学生将所学知识应用于实际项目中，如制作一个简单的图像压缩工具或参与学校的科技活动。

-评估学生的拓展学习成果，可以通过口头报告、书面作业或项目展示等形式进行。教学反思与总结今天的这节课，我总体感觉还是不错的。学生们对图像编码这个概念有了基本的理解，也通过实际操作学会了如何进行简单的图像编码和解码。但是，在回顾整个教学过程之后，我也发现了一些可以改进的地方。

首先，我觉得在教学方法的运用上，我还做得不够灵活。比如，在讲解JPEG和PNG的编码方法时，我可能过于依赖PPT和讲解，而没有充分调动学生的积极性。我看到有些学生虽然能跟着我的讲解走，但似乎没有真正参与到思考过程中来。我觉得以后可以尝试更多的小组讨论和互动环节，让学生在讨论中学习，这样既能提高他们的参与度，也能培养他们的团队协作能力。

其次，我在课堂管理上也存在一些问题。比如，在实验环节，我发现有些学生对于操作步骤不够熟悉，导致实验过程中出现了一些混乱。这说明我在课前准备和实验指导上还有提升的空间。我应该在课前更详细地说明实验步骤，并提供一些操作指南，让每个学生都能清楚地知道如何操作。

至于教学效果，我觉得学生们在知识方面有了明显的进步。他们能够区分JPEG和PNG，知道它们各自的特点和应用场景。在技能方面，学生们通过实际操作，掌握了基本的图像编码和解码技能。但是，在情感态度方面，我感觉到部分学生对信息技术的兴趣还不够浓厚，这可能是因为课程内容较为抽象，缺乏直观的吸引力。

针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

1.在教学方法上，我计划增加课堂互动，比如设计一些与图像编码相关的游戏或竞赛，让学生在玩乐中学习。同时，我会鼓励学生提出问题，并尽量用简单易懂的方式解答。

2.在课堂管理上，我会提前准备好详细的实验步骤和操作指南，确保每个学生都能顺利进行实验。此外，我还会在实验过程中巡回指导，及时发现并解决问题。

3.为了提高学生对信息技术的兴趣，我打算在接下来的课程中引入更多实际案例，让学生看到信息技术在生活中的应用，从而激发他们的学习热情。课堂在今天的课堂上，我通过多种方式对学生的学习情况进行评价，以了解他们的学习效果并及时调整教学策略。

1.课堂评价：

-提问：我使用了多种提问技巧来检验学生对图像编码知识的掌握程度。例如，我提出了关于JPEG和PNG编码特点的问题，让学生比较两种编码方式的差异。通过观察学生的回答，我发现大部分学生能够正确回答，但对于编码过程中的一些技术细节，如色彩空间转换，学生的理解还不够深入。这提示我需要在接下来的教学中加强这一部分的内容。

-观察：在实验环节，我仔细观察了学生的操作过程。我发现一些学生在进行图像编码时，对于参数的设置不够熟练，导致编码效果不佳。我及时给予了指导，并鼓励学生多尝试不同的参数设置，以找到最佳的编码效果。

-测试：为了更全面地了解学生的学习情况，我设计了一份简短的测试题，包括选择题、填空题和简答题。测试结果显示，学生们对图像编码的基本概念有了较好的掌握，但在实际应用方面还有待提高。例如，在简答题中，有些学生无法准确描述图像编码的过程。

通过这些评价方式，我及时发现了学生在学习中的问题，并能够在课堂上进行针对性的讲解和指导。

2.作业评价：

-批改：我对学生的作业进行了认真批改，对每一个编码实验的结果进行了详细分析。我发现，虽然大部分学生能够完成编码任务，但他们在处理复杂图像时，往往无法达到预期的效果。这表