Материалы к уроку-проекту "Кодирование графической информации"
план-конспект урока по информатике и икт (7 класс) по теме

Водопьянова Галина Николаевна

Урок проходит в форме телекоммуникационного проекта, показывающего учащимся, что интернет технологии нужно и должно использовать в учебе. Урок проводится с учащимися двух школ одновременно в режиме он-лайн с использованием программы "Агент" в социальных сетях и веб-камеры. Представлен конспект урока, презентация к уроку, карточки с заданиями, файлы Свидетельств-наград  для участников проекта.

Скачать:


Предварительный просмотр:

ТЕМА УРОКА: КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Цели и задачи: изучение нового материала, формирование в сознании школьника информационной картины мира; развитие умений  обработки информации; навык работы с калькулятором,  по новым технологиям; развитие самостоятельности; развитие творческой активности учащихся, умения выполнять исследовательские работы, анализировать выполненную работу.

Развитие отношения взаимной ответственности; умения понимать и сознательно использовать различные формы и способы представления данных; умения наглядно представлять имеющийся материал, организовать продуктивную содержательную коммуникацию.

В ходе выполнения работы над проектом у учащихся развиваются следующие способности:

• коммуникативная – способность к общению, умение слушать и уважать мнения учащихся;

 • проблемно – поисковая – способность решать жизненные вопросы;

 • рефлексивная – способность к анализу совершенной деятельности.

При выполнении работы ребята овладевают практическими навыками:

 • работа с калькулятором, перевод единиц измерения информационного объема;

 • работа в он-лайн конференции сети интернет,  прикрепление файлов к сообщениям.

НИКТО НЕ ЗНАЕТ ТАК МНОГО,

КАК ВСЕ МЫ ВМЕСТЕ    

СЕНЕКА

1. Организационный момент. Мотивационное начало.

- Я бы хотела, чтобы вы встали. Расставьте ноги по ширине плеч. А теперь повернем туловище вправо насколько можем и запомним место на стене, куда дотягивается наш взгляд. Запомнили? Теперь вернемся в исходное положение.

И сейчас снова повернемся вправо, но постараемся посмотреть еще дальше. Итак, повернулись, повернулись, так чтобы еще дальше посмотреть. Спасибо, садитесь.

- У всех получилось посмотреть во второй раз дальше? Я и в первый раз попросила вас повернуться, так как только вы сможете. Но во второй раз все повернулись гораздо дальше. А получилось так потому, что перед нами стояла цель – увеличить предыдущее достижение.

- Так вот, юные информатики, всегда, когда у человека есть цель, он может добиться гораздо большего. Итак, наша цель на уроке, который пройдет у нас в форме учебного телекоммуникационного проекта, научиться кодировать и декодировать графические изображения, в форме он-лайн конференции освоить навык вычисления информационного объема черно-белых и цветных изображений.

- кто из вас пользуются социальными сетями интернет? Кто пользуется форумами и конференциями для общения? Какие технические возможности вы используете? А часто ли используете эти возможности для обучения?

СЛАЙД 2

СТИХОТВОРЕНИЕ ЧИТАЕТ УЧЕНИК

Я писал все выходные

В интернете всем «Привет!»

Интересно, кто такие:

«Йа, Креведко и Медвед»?

Оказалось, что приветы

Получал сосед по дому,

И надеялся при этом,

Что мы вовсе не знакомы.

 (комментарий)

- Хотите ли вы увеличить предыдущие достижения в освоении интернет-технологий? Давайте посмотрим на это гораздо шире. Для этого сегодня мы представим нашу группу и группу  семиклассников средней школы № 17, как партнеров в изучении новой темы и решении учебных задач нашего телекоммункационного проекта.

ВИЗИТКИ НА СЛАЙДАХ 3-4

Нам предстоит с вами рассмотреть несколько вопросов. Ваша задача в течение урока найти ответы на следующие вопросы:

СЛАЙД 5

А начнем мы свой урок, посвященный графике, с одной из самых загадочных и спорных картин 20 века, которую в 1915 году, почти сто лет назад,  написал художник – Казимир Малевич. Кто знает ее название?

МАЛЕВИЧ через 5 лет – 100 лет картине

СЛАЙД 6.

В 1915 году он написал "Черный квадрат на белом фоне" и сделал шокирующее признание: "Это не живопись, это что-то другое".

КОДИРОВАНИЕ ОБРАЗА

В чем секрет картины, почему она вызывает столько споров по поводу художественной ценности, и выразительности, почему каждый человек видит в ней какой-то свой образ?

1. Заслуга Малевича заключается в том, что путем визуального обмана, увеличив вертикальные стороны квадрата и изобразив их вогнутыми, заставил зрителя видеть в прямоугольнике – квадрат.

СЛАЙД 7

2. чтобы придать плоскости однородность цвета он:

 - меняет размер и форму кисти;

 - изменяет форму и размер мазка кисти;

 - в различных комбинациях, изменяет тональность цвета;

- знает, под каким наклоном к зрителю повесить картину, в каком месте (в угол) поместить.

 - Так что же такое картина, изображение? Прежде всего,  это образ, соответственно принимаемый каждым человеком по-своему.

Вопрос: - что относится к графическому виду информации?

СЛАЙД 8

 Картина. Фотография, рисунок, схема –. Эта информация окружает нас повсюду, не только в пространстве, но и во времени. И создать ее можно самыми разными средствами, даже простыми карандашами. Посмотрите, пожадуйста ролик. Ваша задача найти в ролике слова, созвучные нашей сегодняшней теме.

ФИЛЬМ-видео

- Какие слова, созвучные теме урока вы услышали?

ОТВЕТ(Кодирование. Код, изображение, зашифровано)

- Верно:

  • Творчество – это чувства, эмоции человека; это его настроение, фантазии, воплощенные материальное.
  • Техника –  это строгие законы, четкие алгоритмы, электронные схемы, различные детали и механизмы.

Можно ли соединить в единое эти две совершенно разные сферы деятельности человека?

Попробуем ответить на этот вопрос!

- А для этого я хочу обратить ваше внимание на то, что ГРАФИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ бывает нескольких видов

СЛАЙД 9

Основные приемы кодирования мы рассмотрим на примере растровых изображений.

СЛАЙД 10.

Давайте посмотрим на экран компьютера через увеличительное стекло. (дети смотрят)

В зависимости от марки и модели техники мы увидим либо множество разноцветных прямоугольничков, либо множество разноцветных кружочков.

(И те, и другие группируются по три штуки, причем одного цвета, но разных оттенков.)

Они называются ПИКСЕЛЯМИ. 

- Что такое пиксель?

СЛАЙД 11

ОТВЕТ:      - Пиксель – это наименьший элемент на экране компьютера.

СЛАЙД 12

Пространственная дискретизация.

  • В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация.
  • изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки или пиксели).
  • каждому элементу присваивается значение его цвета, т.е. код цвета.

СЛАЙД 13

Посмотрите на следующий слайд и постарайтесь определить, что такое растр?

(Это графическая сетка, точечная структура)

Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые, в свою очередь, содержат определенное количество точек.

ПОВТОРЕНИЕ

Скажите пожалуйста, в каком случае мы с вами говорим, что сигнал, с помощью которого мы передаем информацию, несет в себе количество информации 1 бит?

ОТВЕТ:   (Если сигнал может иметь только два различных состояния: да и нет, можно и нельзя, 0 и 1, включено и выключено.)

-

СЛАЙД 14        

Исходя из этого, посмотрите на рисунок и постарайтесь ответить, как можно закодировать это изображение?

СЛАЙД 15. Делаем вывод. Повторяем единицы измерения информационного объема.

Ученики 17 школы расписывают

? – Как найти объем?

СЛАЙД 16. Из ваших ответов можно сделать вывод, что (ЧИТАЮ)

СЛАЙД 17. Ваша задача: вывести алгоритм вычисления объема растрового изображения.

УЧ-ся озвучивают алгоритм.

12*16= 192 / 8 = 24 байта

СЛАЙД 18.

- По данному алгоритму уч-ся школы № 17, ваши партнеры, вычисляют объем рисунка.

СЛАЙД 19.

Задание ГИМНАЗИЯ

СЛАЙД 20

Задание школа 17.

- какие трудности возникали в ходе кодирования и вычисления?

СЛАЙД 21-

Подключаемся партнерскими группами, напоминаю взаимодействие:

. СЛАЙД 22

ПАМЯТКА – 10 золотых правил участника телекоммуникационного проекта

СЛАЙД 23

На рабочем столе у вас есть текстовый файл «ЗАДАНИЕ 1» с заданиями подобного рода. Ваша задача, подключившись к конференции «Урок ИВТ», отправить своему партнеру номер задания и по выполнении проверить правильность его выполнения.

СЛАЙД 24

Если задание выполнено неверно, напишите друг другу, в чем ошибка,         найдите совместно правильное решение. По окончании работы, прошу поднять карточку с № пары.

Подвести итог.

СЛАЙД 25.

Попытаться ответить на вопрос.

- Мы не можем закодировать цветной рисунок, потому что не знаем, сколько бит приходится на цветной пиксель.

СЛАЙД 26

ФИЗМИНУТКА

СЛАЙД 27.

 Запишите в тетрадь таблицу кодирования цветовых сигналов. Формула .

СЛАЙД 28 .

Пример. Я показываю.

СЛАЙД 29

. Рассмотрим пример решения задачи. гимназия

СЛАЙД 30

Закрепление алгоритма. ШКОЛА 17

СЛАЙД 31.

ЗАДАНИЕ В КОНФЕРЕНЦИИ. Открыть файл на рабочем столе «ЗАДАНИЕ 2»,  выбрать и отправить номер задания своему партнеру. Проверить. Показать карточку по выполнению. У кого возникли спорные моменты?

Для того, чтобы научиться кодировать цветные растровые изображения, нам необходимо познакомиться с палитрой RGB/

СЛАЙДЫ 32-33.

Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (N), и число бит, отводимых в видеопамяти на каждый пиксель (I), связаны формулой: N=2i

Величину I называют битовой глубиной или глубиной цвета.

Чем больше битов используется, тем больше оттенков цветов можно получить.

СЛАЙД 34.

Нам предстоит решать более объемные задачи. Вам необходимо будет еще раз вспомнить перевод единиц измерения информации в более крупные, если понадобиться, воспользуйтесь калькулятором на компьютере. Пример.

СЛАЙД 35.

Картины рудненских художников в задании № 3, в текстовом файле на Рабочем столе. Рядом с названием картины и ее автором указаны размеры картины в точках. Задание найти информационный объем картины.

. СЛАЙД 36.

Для тех, кто рано закончил, дополнительная задача. 

СЛАЙД 37.

.

Итог. Итак, с точки зрения кодирования информации, как можно назвать картину Малевича? Это  пиксель.

ИТОГ:

мы составили алгоритм для решения задач на определение количества графической информации;

еще раз повторили, как правильно оформлять решение задач по информатике и научились решать задачи на определение количества графической информации по алгоритму;

увидели, что умеем работать в группах,

 что Интернет-технологии можно с пользой использовать не только для общения, но и для обучения.

СЛАЙД 38.

ОТПРАВКА СВИДЕТЕЛЬСТВА.

СЛАЙД 39.

РЕФЛЕКСИЯ – СМАЙЛЫ ДРУГ ДРУГУ.



Подписи к слайдам:

*
Я писал все выходныеВ Интернете всем «Привет!»Интересно, кто такие:«Йа, Креведко и Медвед»?Оказалось, что приветыПолучал сосед по дому,И надеялся при этом,Что мы вовсе не знакомы…
ГРУППА 7 В КЛАССА ГИМНАЗИИ № 2«ПЯТОЕ ПОКОЛЕНИЕ»«Если действовать не будешь, ни к чему ума палата»Шота Руставели1.2.3.4.5.6.7.8.9.Руководитель проекта – учитель информатики –Водопьянова Галина Николаевна
ГРУППА 7 А КЛАССА СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ № 17«УЛЁТ»«Мы улётная команда, С нами весело всегда!»1.2.3.4.5.6.7.8.9.Руководитель проекта – учитель информатики – Гусарова Мария Владимировна
*
ИЗУЧАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Двоичное кодирование информации в компьютере. Кодирование - декодирование;Виды компьютерной графики;Информационный объем и его единицы;Дискретизация, пространственная дискретизация, пиксель;Разрешающая способность;Кодирование цвета точки; Цветовая модель RGB;Уметь решать задачи на кодирование графической информации;Вычисления на калькулятореИспользование интернет-конференции, прикрепление файла к сообщениям.
*
*
*
Что вы понимаете под графической информацией?
*
векторная
растровая
Графическая информация
фрактальная
*
РАСТРОВЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ
*
Чем больше пикселей, тем четче и лучше изображение
Пиксель – наименьший элемент на экране компьютера
*
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ
В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация.изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки или пиксели).каждому элементу присваивается значение его цвета, т.е. код цвета.
*
Изображение может иметь различное разрешение, которое определяется количеством точек по горизонтали и вертикали.
М
N
Пиксель
Растр M x N
*
ПОДУМАЙТЕ, КАК ЗАКОДИРОВАТЬ ЭТОТ ДВУХЦВЕТНЫЙ РАСТРОВЫЙ РИСУНОК.
*
0
1
НА 1 ПИКСЕЛЬ ЧЕРНО-БЕЛОГО РИСУНКА ПРИХОДИТСЯ 1 БИТ ПАМЯТИ
1 байт = ________ бит1 Кбайт = _____________ байт1 Мбайт = ____________ Кбайт
*
КАК НАЙТИ ОБЪЕМ РАСТРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ?
Объем растрового изображения определяется как произведение количества точек и информационного объема одной точки:
I = k*i
*
0000000000011100 1000000100000110 1100001100000011 1111111100000011 1101101100000011 1111111100000011 1111111111111110 0111111011111110 0001100011000110 0000000011000110 0000000111001110 0000000111001110
12
16
ВЫЧИСЛИ!
I =
*
11000011 11000110 11011100 11110000 11111000 11001110 11000011 11000011
Вычисли, чему равен информационный объем изображения
I =
*
Закодируй черно-белое изображение и вычисли его информационный объем
I =
*
По коду узнай, какое изображение зашифровано.
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
1
1
0
I =
*
ДЕСЯТЬ ЗОЛОТЫХ ПРАВИЛ участников телекоммуникационного проекта Отвечайте на пришедшее вам сообщение сразу же после его получения. Когда вы отправляете подтверждение о получении сообщения или файла, не забудьте сообщить в нем о том, когда вы собираетесь отправить свой ответ. Будьте корректными и аккуратными в работе конференции или в обмене сообщениями. Если ваш партнер не может ответить, обратитесь к другому участнику конференции. Если вы затрудняетесь при выполнении задания, обратитесь к любому участнику конференции. Следите за тем, чтобы переписка не превратилась в бесцельную болтовню в сети. Хорошо, если по окончании совместного проекта вы продолжите общение, и узнаете побольше друг о друге, о своих планах и интересах. В кабинете информатики есть специальный стенд, на котором будет размещена вся информация по телекоммуникационному проекту.Если вы подготовили вопросы, не посылайте своим партнерам слишком много вопросов за один раз. Иначе ответы на эти вопросы будут односложные и неинтересные для вас. Следите за временем выполнения задания и общения в сети, разбивайте сложную работу на отдельные этапы. Подведя итог, по окончании конференции, не забудьте поблагодарить своих партнеров по совместной работе.
ЗАДАНИЕ № 1
*
*
Подумайте, как закодировать этот растровый рисунок.
ЗАПИШИ В ТЕТРАДЬ! Запомни!
Количество бит информациина один пиксель (I)
1
2
3
4
5
6
7
8
Количество различных вариантов сигналов (цветов) (N)
2
4
8
16
32
64
128
256
N = 2 в степени I
*
Для кодирования черно-белого изображения глубина цвета составляет 1 бит.
Для кодирования четырехцветного изображения глубина цвета составляет 2 бита.
РАССМОТРИМ ПРИМЕР
Дано:Кол-во цветов = 8Размер картинки = 17*24 точкиI = ?Решение:Так как кол-во цветов=8, то информационный объем 1 точки i = 3 битK = 17*24 = 408 (точек)I = i*k; I = 408*3 бит = 1224 (бит)I = 1224 бит:8 = 153 байт.Ответ: информационный объем картинки равен 153 байт
РЕШИ ЗАДАЧУ ПО АЛГОРИТМУ
Дано:Кол-во цветов = 4Размер картинки = 20*14 точекI = ?Решение:Так как кол-во цветов = ___ , то информационный объем 1 точки i = ____битK = 20*14 = ____ (точек)I = i*k; I = ________ = ____ (бит)I = __________ = _____ байт.Ответ: информационный объем картинки равен ____ байт
*
ЗАДАНИЕ № 2
Глубина цвета
*
Растровое кодирование (палитра RGB)
От цвета – к числам: модель RGB
цвет = R + G + B
redкрасный0..255
blueсиний0..255
greenзеленый0..255
R = 218 G = 164 B = 32
R = 135 G = 206 B = 250
Числа – в двоичную систему.
Сколько памяти нужно для хранения цвета 1 пикселя?
?
Сколько разных цветов можно кодировать?
?
256·256·256 = 16 777 216 (True Color) – полноцветный режим
R: 256=28 вариантов, нужно 8 бит = 1 байт
Тон -
*
Растровое кодирование с палитрой
Сколько занимает палитра и основная часть?
?
Файл с палитрой:
палитра
коды пикселей
256 = 28 цветов:рисунок- 8 бит на пиксель16 цветов:рисунок - 4 бита на пиксель2 цвета:рисунок- 1 бит на пиксель
Глубина цвета
*
Задача
Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое графическое изображение имеет размер 10х10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?1) 100 битов2) 800 битов3) 100 байтов4) 800 байтовРешение:Общее количество пикселей изображения 10х10 =100. Используется палитра из 256 цветов (N). Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки.Количество цветов N в палитре и количество информации I, необходимое для кодирования цвета каждой точки связаны формулойN = 2I256 = 28, 2I = 28,  I = 8Для хранения каждого пикселя необходимо 100  8 = 800 битов
ЗАДАНИЕ № 3
*
*
Задачи
1. Цветное с палитрой из 256 цветов растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?2. Сколько бит требуется для кодирования:8 цветов?16 цветов?256 цветов?
*
Не забудьте попрощаться и поблагодарить друг друга!


Предварительный просмотр:

1

2

3

4

5

6

7

8

9


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Графическая информация

Понятие графической информации, реальный объект, задачи обработки графической информации....

Упражнения по теме "Графическая информация"

Работа с палитрой цветов, закраска замкнутых областей, изменение фона рисунка, способы заливки цветом...

Обработка графической информации.Системы машинной графики.Типы графических файлов

Обработка графической информации.Системы машинной графики.Типы графических файлов...

Задачи по теме "Графическая информация"

Материал содержит 6 задач с решениями (возможное использование: 4 задачи - классная работа, 2 - домашняя работа)...

Обработка графической информации. Инструменты графического редактора.

План-конспект второго занятия по теме «Обработка графической информации. Инструменты графического редактора» дополнительной общеобразовательной программы "Компьютерная графика и анимация"На занятии уч...

Конспект занятия «Основы обработки графической информации с помощью ПК. Графический редактор Paint»

Цели:Создать условия для расширения знаний о различных способах кодирования информации; способствовать формированию знаний об основах кодирования и обработки графической информации с помощью ПК; дать ...