音频素材的采集教学设计(教案)

声音的数字化

指导思想与理论依据

高中信息技术课程标准指出信息技术课程的总目标是提升学生的信息素养，而本节课对应的课标“能够说出多媒体技术的现状与发展趋势，了解多媒体技术在数字化信息环境中的普遍性”

，这种对信息的了解正是信息素养的一个重要表现。本着这一总目标，充分考虑高中学生起点水平及个性方面的差异，强调学生在学习过程中的自主探究，让学生在活动中了解信息。

在信息技术的应用和亲身体验中提升学生的信息素养是新课程对信息技术教学的要求，因此，本设计由提问的方式引出多媒体中的声音，让学生理解声音数字化的基本原理，在亲身体验的过程中认识多媒体中的声音，学会数字声音的一种获取方式。

教学背景分析

学习内容分析：

《声音的数字化》是第一单元第二节《多媒体技术》中的一个知识点，教学内容主要有声音数字化的基本原理、音频文件存储空间的计算方法和常见的音频文件格式及其特点。教学中设计了一个课堂练习，主要目的是让学生理解声音的数字化原理，并通过试听验证音频质量与采样频率、量化位数和声道数有关，学会计算音频文件的存储容量，通过自主探究了解常见音频格式。

学生情况分析：

学生对多媒体中的声音比较感兴趣，渴望提高声音处理的能力，因此，易于形成主动的学习氛围，具有完成课堂任务的积极性。教师在讲授声音数字化原理时用到了物理知识，学生在物理知识和计算机操作方面有所差异，有的学生可能在完成任务时有一定困难，需要个别辅导。

教学方法：

通过讲授法、个别辅导、任务驱动与评价相结合的教学模式进行教学。讲解与演示，观察与思考相结合；注重问题的设置，强调问题的解决。

学习方法：

任务驱动

教学资源：

PPT演示文档，微课，课堂任务。

技术准备：

多媒体网络教室，电子教学系统

教学目标

知识与技能：

1．理解声音数字化的基本原理

2．学会音频文件存储空间的计算方法

3．了解常见的音频文件格式及其特点

过程与方法：

能从日常生活中发现数字化信息的普遍性，能根据任务的要求，采用适当的工具和方式呈现信息、发表观点、交流思想。

情感态度价值观：

在完成任务的过程中，形成积极主动地学习和使用信息技术、参与信息活动的态度，养成自主探究精神。

教学重难点

1

教学重点：

1．声音的数字化原理及存储空间计算。

2．常用的音频文件格式及其特点

教学难点：

声音的数字化原理

教学流程图

教师小结

自主探究，完成任务

教师引领，建构知识

创设情境，引出课题

教学过程

教学

阶段

一、

创设

情境

引入

课题

二、

教师

引领

学习

新知

教师活动

观看视频：

磁带式随身听淡出我们的生活

提问：为什么磁带淡出了我们的生活？

磁带――模拟信号

手机、Ipod、Mp3等――数字信号

学生活动

看

携带不方便

不易保存

有噪音

传输麻烦

物体的振动产生的

设计意图

为什么要把声音数字化

声音的数字化定义：计算机只能处理数字信号，声波必须转换为数字信号组成的数字音频后，才能被存储和处理，这个过程是声音的数字化。

1．将声音数字化

提问：声音是怎么产生的？

声音是由物体的振动产生的，是一种波。声波可以通过话筒转变为时间上连续的电压波，电压波与引起电压波的声波的变化规律是一致的，所以可以利用电压波来模拟声音信号，这种电压波被称为模拟音频信号。

现在的计算机功能再强大，也只能处理0和1这两个数字。所以必须借助于一种设备，将时间上连续的模拟音

了解什么是模拟信号

2

顺

序

提问：采样频率越高，声音的质量越好，采样频率设定多少比较合适呢？

注意：

为了准确地记录声波，必须有一个恰当的采样频率，过慢会丢失重要的声音片段。典型的采样频率为5kHz—100kHz 采样定理又称奈奎斯特定理

在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>=2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5～10倍；采样定理又称奈奎斯特定理。

2. 数字音频占用存储空间的计算方法

采样频率和量化位数的增加会使数字音频的质量更有保证。采样频率和量化位数提高的同时，会使存储数字音频所占用存储空间加大。

例如：要录制一分钟的数字音频，需要多少存储空间？

以CD音质为例：采样频率44.1kHz，16位量化、立体声

提问：人耳的听觉范围是多少

人耳听觉的声音频率范围在20Hz~20KHz，根据采样定理，当采样频率达到40KHz以上时，人耳听觉认为数字音频已达到保真程度，因此，作为数字音频的CD音质采样频率为44.1KHz。

所占存储量为：

存储量=采样频率×量化位数×声道数÷8(B) 60×44100×16×2÷8＝10584000字节≈10MB

3. 常见的数字音频格式

听，思考

思考

想，回答

学生自主探究

采样频率的确定

计算音频文件存储容量

常见的数字音频格式

4

音频

格式

特点

局限性

通过记录声音的波形而成、具WAV 有CD音质；

文件极大

适合制作人声时使用；

MP3 压缩比比较高，被大量软件和有损压缩、音硬件支持，应用广泛。

质稍差

制作古典或文件小、音质好；适合制作流纯人声音乐WMA 行摇滚音乐

比

较生硬

RA \RM 采用强大的压缩技术制成、因压缩比高，音而文件小但失真

质稍差。

少，常用于网站视听。

MIDI文件的修改方便、数据量小，而且其主要缺陷是

制作、播放和存

难以重现真储的速度都很快。主要用于电实、自然的

脑作曲。

声音。

Mid 为了减少数据量，可以采用数字音频的编码技术，在提高压缩率的同时得到较高的音质，比如MP3就是采用混合编码的形式存储与传输的。由于编码方法很多，所以产生了许多不同格式的音频文件。

4.学生完成课堂任务

1.音质与哪些参数关系

2.如何计算音频文件的存储容量

3. 常见的数字音频格式

回答

三、

声音的数字化原理

小结

计算音频文件的存储容量

常见的音频文件格式

5

课堂任务

一、小明想把电脑里的音乐文件刻录到CD光盘上，以便家人在车里欣赏。CD盘的容量是700MB，那么小明至少可以刻录多少首歌？（假设一首音乐的时间不超过5分钟，采样频率44.1KHz，量化位数为16位，立体声）

二、请根据文件中的信息，将下列表格中的内容填写完整

项目

文件名称

文件1 文件2 文件3

采样频率

（Hz）

量化位数

（位）

声道数

单声道/双声道

音频质量

好，一般，差

存储容量

（MB）

分析上面表格：文件1与文件2、文件3相比，存储容量较大的是哪一个？你认为音频质量较好的是哪一个？造成这些差异的原因是什么？

三、请说出2~3种常见数字音频格式，并简单描述它们各自的特点。

6

教学反思

《声音的数字化》这节课首先播放一段视频，提出声音为什么要数字化，其次利用课件讲解声音的数字化原理，最后通过操作让学生体会音频质量与哪些参数有关。

在教学过程中，通过一分钟的视频让学生明确学习目标，通过五分钟的微课让学生理解声音的数字化原理，通过课堂任务让学生验证音频质量与采样频率、量化位数和声道数有关，学会计算音频文件的存储容量，通过自主探究了解常见音频格式。小结时用到了PPT开发工具中的文本框，与学生互动总结常见的数字音频格式。整堂课学生在一种欢快的氛围中学习新知识。

在设计教学环节中注重学生的自主探究及实践能力，使学生能自主地基于问题需要使用信息技术。教师能充分利用信息技术，提高课堂效率，使信息技术用到恰到好处。

信息技术课的总体目标是提升学生的信息素养，整堂课下来，学生不仅仅可以学到相关的技术技能，更重要的是学生可以通过学习掌握通过信息技术解决现实问题的能力。在今后的学习和生活当中可以自由的结合信息技术完成想要表达的思想。我觉得这是这堂课最突出的地方，让学生在学习中成长，在成长中学习，老师与同学共同进步。

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