Технологическая карта с конспектом урока по информатике Кодирование графической информации (8 класс)

Технологическая карта урока (с конспектом),

реализующего системно-деятельностный подход и формирование УУД

Предмет - информатика и ИКТ

Класс - 8 класс

Автор УМК - Угринович Н.Д.

Тема урока - Кодирование графической информации (урок №1)

Тип урока - урок открытия нового знания (ОНЗ)

Цель урока: формирование знаний о принципах кодирования графического изображения и ее хранения в памяти ЭВМ через индивидуальную и групповую работу учащихся.

Задачи урока:

Предметные:

• сформировать знания о принципах построения изображения на экране монитора;

• сформировать знания о цветовой модели RGB;

• задавать цвет с использованием цветовой модели RGB.

Метапредметные:

• вносить необходимые коррективы в действие после его завершения на основе его оценки и учета характера сделанных ошибок;

• выполнять учебные действия в материализованной, громкоречевой и умственной форме;

• уметь формулировать собственное мнение и позицию;

• уметь задавать вопросы;

• использование знаково-символических средств, в том числе моделей и схем для решения задач;

• структурирование знания;

• адекватно использовать речевые средства для решения различных коммуникативных задач; строить монологическое высказывание, владеть диалогической формой речи.

Личностные:

• Формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе:развития познавательных интересов, учебных мотивов;

• формирование умения наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы;

• осуществление контроля и самоконтроля;

• развитие находчивости, умения преодолевать трудности для достижения намеченной цели;

Оборудование/ресурсное обеспечение урока: компьютер учителя, мультимедийный проектор, интерактивная доска, компьютеры для учащихся, презентация «Кодирование графической информации», рабочий лист учащегося (приложение 1), справочные материалы (приложение 2), цветные карандаши, набор цветных лепестков для рефлексии.

Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Этап 1. Организационный момент (1 мин.)

- Ребята, начинаем урок. На вашем рабочем столе должны быть расположены карандаш, ручка, рабочая тетрадь. Еще у вас на столах лежат рабочие листы, с которыми вы будете работать в течение урока.

- Будьте старательными, активными, внимательными и у вас все получится.

После перемены вы немного взволнованы, нужно сосредоточиться перед началом занятия, давайте посмотрим на доску.

Приветствие, фиксация отсутствующих;

- проверка подготовленности уч-ся к учебному занятию;

- проверка подготовленности классного помещения к занятию;

- организация внимания школьников

Ответ на приветствие учителя.

Выделение существенной информации из слов учителя.

Взаимодействие с учителем

Слушание учителя

Целеполагание

Умение настраиваться на занятие

.

Этап 2. Постановка темы и цели урока (2 мин)

Просмотр мотивационного видеоролика «Цветик-семицветик».

- Что вы увидели в видеофрагменте? (Цветик-семицветик)

- У нас тоже есть свой цветик-семицветик. посмотрите на него.

- Красивый у нас цветик-семицветик? (не совсем)

- А что вам не нравится в нем? (Не цветной. У него каждый цвет лепестка закодирован)

- Давайте раскодируем цвета. (А как?)

- Какой будет тема нашего сегодняшнего урока? (Кодирование графической информации)

Итак, запишите в рабочем листе число и тему урока «Кодирование графической информации».

- Какие цели мы поставим на сегодняшнем уроке?

- Чтобы достичь поставленных целей, что мы будем делать? Давайте составим план наших действий.

1. Направляет детей для формулирования темы урока.

2. Вовлекает учащихся в процесс определения цели урока.

3. Помогает детям построить план действий для решения проблемы.

Ответы на вопросы. Участвуют в беседе, выдвигают предположения относительно темы и цели урока. Совместно с учителем формулируют тему и цель урока, выстраивают план действий.

Компетенция обучающихся в повседневной жизни

Взаимодействуют с учителем

Слушание учителя

Развитие регуляции учебной деятельности.

Регуляция учебной деятельности.

Этап 3. Актуализация опорных знаний (2 мин.)

-Предлагаю поиграть в игру «Согласен - не согласен». Я буду произносить утверждения, а вы в своих рабочих листах ставите «+», если согласны со мной и «-», если не согласны.

1. Компьютерный алфавит - это алфавит двоичной системы счисления. (+)

2. Мощность алфавита - количество символов, используемых в алфавите. (+)

3. Мощность компьютерного алфавита равна 10. (-)

4. Минимальна единица измерения информации - байт.(-)

5. Чтобы возвести число в n-степень, надо это число умножить само на себя n-раз.(+)

- А теперь я назову правильный вариант ответа, а вы сравните со своими, и сделайте выводы для себя.

Произносит утверждения

Ответы на вопросы.

Актуализации знаний учащихся и активизации мыслительной деятельности

Взаимодействуют с учителем

Слушание учителя

Развитие регуляции учебной деятельности.

Регуляция учебной деятельности.

Этап 4. Изучение нового материала (15 мин.)

- Мы с вами наметили план действий для достижения нашей цели. А где можно найти необходимую информацию? (в учебнике, в интернете, в справочниках, спросить у учителя)

- Мы разбились на группы (три группы по четыре человека). Каждая группа будет работать со своим источником информации. Первая группа будет искать определения ключевых слов в учебнике:

• пиксель

• пространственное разрешение монитора

• цветовая модель RGB

• глубина цвета

• видеокарта

• видеопамять

• видеопроцессор

• частота обновления экрана

Вторая группа - в интернете найдет ответ на вопрос «Компьютерное представление цвета. Цветовая модель RGB. Как кодируются цвета в данной модели». А третья - в дополнительных справочных материалах по вопросу «Видеосистема персонального компьютера»

(Изображение на экране монитора формируется из отдельных точек - пикселей.

Пространственное разрешение монитора - это количество пикселей, из которых складывается изображение.

Каждый пиксель имеет определённый цвет, который получается комбинацией трёх базовых цветов - красного, зелёного и синего (цветовая модель RGB).

Глубина цвета - длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пикселя. Количество цветов N в палитре и глубина i цвета связаны между собой соотношением: N = 2ⁱ.

Монитор и видеокарта (видеопамять + видеопроцессор) образуют видеосистему персонального компьютера.)

-А теперь по одному представителю из каждой группы для сообщения результатов работы другим.

- Сейчас подумайте и оцените работу своей группы согласно критериям, которые вы видите перед собой, и занесите результаты в таблицу в ваших рабочих листах.

- Итак, сделаем общий вывод: изображение на экране монитора строиться с помощью … (пикселей) и зависит от …..(разрешающей способности экрана)

Напоминает о правилах техники безопасности при работе с ПК

Координирует процесс самостоятельного изучения учениками нового материала

Самостоятельно изучают теоретический материал за компьютером, в учебнике и дополнительной литературе.

Формирование умения наблюдать, делать выводы.

Выделение существенной информации.

Умение строить речевое высказывание.

Анализ содержания.

Поиск и выделение информации.

Умение структурировать знания.

Обсуждают выводы.

Слушание.

Говорение.

Умение слушать и вступать в диалог.

Контроль правильности ответов обучающихся.

Умение слушать в соответствие с целевой установкой.

.

Этап 5. Физкультминутка (2 мин)

Организует процесс выполнения упражнений

Выполняют упражнения

Этап 6. Первичное закрепление изученного (7 мин)

По двум одинаковым рисункам с разным разрешением сделать вывод о качестве изображения и от чего оно зависит.

- Давайте сравним два графических изображения:

- Что вы можете сказать о качестве этих изображений? Как можно объяснить разницу?

(качество разное, размер разный,)

- Сделайте вывод и запишите его в рабочем листе.

Сделать выводы от чего зависит объем видеопамяти.

- Мы рассмотрели цветовую модель RGB, основанную на использовании трёхбазовых цветов - Red (красный), Green (зелёный), Blue (синий). Для получения других оттенков используются сочетания базовых цветов.

Используя рисунок, заполните пустые клетки.Название цвета

Красный

Зеленый

Синий

Черный

0

0

0

Красный

255

0

0

Зелёный

Синий

Голубой

0

255

255

Желтый

Пурпурный

Белый

- Если кто-то испытывает затруднения с заполнением таблицы, может воспользоваться интерактивной моделью. (данная модель представлена на доске)

- Поменяйтесь листами с соседом по парте и сопоставьте результаты с эталоном. Внесите корректировку, если необходимо. Оцените работу вашего соседа и внесите данные в рабочий лист.Название цвета

Красный

Зеленый

Синий

Черный

0

0

0

Красный

255

0

0

Зелёный

0

255

0

Синий

0

0

255

Голубой

0

255

255

Желтый

255

255

0

Пурпурный

255

0

255

Белый

255

255

255

- Поработаем со своими рабочими листами. Составьте опорную схему тех знаний, которые вы получили.

- Сравните свои результаты с эталоном. Внесите корректировку, если необходимо. Оцените свою работу и внесите данные в рабочий лист.

Обсуждает с учащимися степень достижения цели

Установление правильности и осознанности изучения темы. Выявление пробелов первичного осмысления изученного материала, коррекция выявленных пробелов, обеспечение закрепления в памяти детей знаний и способов действий, которые им необходимы для самостоятельной работы по новому материалу. Организует обобщение изученного материала через составление опорного конспекта (схемы)

Ответы на вопросы

Выполнение задания в рабочих листах.

Поиск и выделение информации.

Умение структурировать знания.

Умение строить речевое высказывание.

Выбор наиболее эффективных способов решения задач.

Контроль и оценка процесса и результатов действия.

Классификация объектов.

Установление причинно-следственных связей.

Построение логической цепи рассуждений.

Участие в обсуждении во фронтальном режиме.

Понимание на слух вопросов и ответов обучающихся, умение использовать речь для регулирования своего действия

Инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации.

Умение выражать свои мысли в соответствии с условиями коммуникации.

Контроль правильности ответов обучающихся.

Самоконтроль понимания вопросов.

Умение слушать. Уточнение и дополнение высказываний обучающихся.

Осуществление самоконтроля и взаимоконтроля.

Прогнозирование.

Коррекция.

Оценка.

Саморегуляция.

Постановка вопросов.

Этап 7. Практическая работа (5 мин)

- Ответьте на вопрос: как количество используемых цветов влияет на качество изображения? (разные ответы)

- Для подтверждения или опровержения выдвинутых гипотез проведём компьютерный эксперимент.

- Давайте вместе сформулируем общий вывод по уроку.

Качество растрового графического изображения зависит от разрешающей способности экрана монитора (чем больше количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения), а также от глубины цвета (т.е. количества битов, используемых для кодирования цвета точки).

Напоминает о правилах техники безопасности при работе с ПК

Координирует процесс самостоятельного выполнения практической работы

Выполнение задания на компьютере

Поиск и выделение информации.

Умение структурировать знания.

Выбор наиболее эффективных способов решения задач.

Контроль и оценка процесса и результатов действия.

Установление причинно-следственных связей.

Построение логической цепи рассуждений.

Индивидуальная работа

Формирование умения наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы;

осуществление контроля и самоконтроля;

развитие находчивости, умения преодолевать трудности для достижения намеченной цели;

закрепление умений поиска и систематизации информации.

Самоконтроль понимания поставленной задачи.

Осуществление самоконтроля.

Прогнозирование.

Коррекция.

Оценка.

Саморегуляция.

Этап 8. Постановка домашнего задания (2 мин)

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ (на карточках)

1. Ответить письменно в тетради с объяснением на вопросы:

1) Сколько разных цветов можно кодировать? (256·256·256 = 16 777 216 (True Color))

2) Сколько памяти нужно для хранения цвета 1 пикселя?

(R: 256=2⁸ вариантов, нужно 8 бит = 1 байт

R G B: всего 3 байта)

2. Учебник п.2.2.

3. Творческое задание. Используя Интернет, графический редактор Paint и инженерный калькулятор определить цвета геометрических фигур на рисунке (файл прикреплен в электронном дневнике в разделе Домашнее задание) в системе цветопередачи RGB. Оформить электронный документ, в котором должны содержаться обозначения цветов всех фигур в десятичной системе счисления. Сдать задание на электронном носителе.

Обеспечивает понимание учащимися цели, содержания и способов выполнения домашнего задания. Отвечает на возникающие вопросы.

Слушание учителя и обсуждение домашнего задания (на карточках).

Выделение существенной информации из слов учителя.

Взаимодействие с учителем

Слушание учителя, формирование навыков самоорганизации;

формирование навыков письма.

Развитие регуляции учебной деятельности.

Регуляция учебной деятельности.

Этап 9. Рефлексия и самооценка деятельности на уроке (4 мин)

- Ребята, а теперь вы можете раскрасить наш цветик-семицветик, чтобы он стал ярким и красивым?

Ученики раскрашивают цветочек в цвета согласно кодировкам.

-Какая тема урока у нас сегодня была? Какие цели мы ставили перед собой? Достигли мы этих целей?

- А давайте сделаем наш цветик многоцветиком! Перед вами семь лепестков различных цветов. Каждый цвет несет в себе определенное значение.

Красный Я доволен своей работой на уроке

Зеленый Я хорошо работал, но умею еще лучше

Синий Работа не получилась, не доволен собой

Голубой Материал урока мне был понятен и интересен

Желтый Материал урока мне был не понятен и не интересен

Белый Мое настроение ухудшилось

Пурпурный Мое настроение улучшилось

- Ребята, вы можете выбрать три лепестка и прикрепить их к нашему цветочку.

-Всем спасибо за урок!

Организует процесс рефлексии

Рефлексируют и осуществляют самооценку работы на уроке.

Умение делать выводы.

Рефлексия способов и условий действий.

Взаимодействие с учителем.

Умение формулировать собственное мнение.

Саморегуляция эмоциональных и функциональных состояний.

Саморегуляция. Самооценка.

Рефлексия.

Литература

1. Информатика. УМК для основной школы: 7 - 9 классы (ФГОС). Методическое пособие для учителя. Авторы: Хлобыстова И. Ю., Цветкова М. С. .

2. Информатика : учебник для 8 класса. Авторы: Угринович Н. Д.

3. Информатика. Программа для основной школы : 7-9 классы. Авторы: Угринович Н. Д., Цветкова М. С., Самылкина Н. Н. Год издания: 2014

4. Информатика в схемах. Авторы: Астафьева Н. Е., Гаврилова С. А., Ракитина Е. А., Вязовова О. В. Год издания: 2010

Материал к уроку

Презентация «Кодирование графической информации»

Мотивационный ролик «Цветик-семицветик»

Ссылки на ресурсы ЕК ЦОР

• анимация «Цветовая модель RGB» (N 179672)
  
  sc.edu.ru/catalog/res/2899799f-7e7d-49bc-b9b5-a8a988cdb3c0/?

Приложение1

РАБОЧИЙ ЛИСТ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ

Фамилия, имя _______________________________________________________

1. Начало урока:

Число ___________ Тема урока: _______________________________________________________________________________________

Цель урока: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задачи (план действий):

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Игра «Согласен - не согласен»

___ ___ ___ ___ ___ Общий итог правильных суждений: _____

Вывод: __________________________________________________________________________________________________________________________

2.Работа в группе.

Участники моей группы: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Самостоятельная работа.

Задание 1.

рис.1 рис.2

Вывод: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 2.

Используя рисунок, заполните пустые клетки.

Вывод:

Задание 3.

Самооценивание

3. Практическая работа.

Предполагаемая гипотеза: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОБЩИЙ ВЫВОД ПО УРОКУ: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. КРИТЕРИИ ДЛЯ РЕФЛЕКСИИ

Красный Я доволен своей работой на уроке

Зеленый Я хорошо работал, но умею еще лучше

Синий Работа не получилась, не доволен собой

Голубой Материал урока мне был понятен и интересен

Желтый Материал урока мне был не понятен и не интересен

Белый Мое настроение ухудшилось

Пурпурный Мое настроение улучшилось

Приложение 2

СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

При работе с цветом используются понятия цветовое разрешение (его еще называют глубиной цвета) и цветовая модель. Цветовое разрешение определяет метод кодирования цветовой информации, и от него зависит то, сколько цветов на экране может отображаться одновременно. Для кодирования двухцветного (черно-белого) изображения достаточно выделить по одному биту на представление цвета каждого пикселя. Выделение одного байта позволяет закодировать 256 различных цветовых оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65 536 различных цветом. Этот режим называется High Color. Если для кодирования цвета используются три байта (24 бита), возможно одновременное отображение 16,5 млн цветов. Этот режим называется True Color.

Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью. Существует много различных типов цветовых моделей, но в компьютерной графике, как правило, применяется не более трех. Эти модели известны под названиями: RGB, CMYK и HSB.

Цветовая модель RGB наиболее проста для понимания и очевидна. В этой модели работают мониторы и бытовые телевизоры. Любой цвет считается состоящим из трех основных компонентов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Эти цвета называются основными. Считается также, что при наложении одного компонента на другой яркость суммарного цвета увеличивается. Совмещение трех компонентов дает нейтральный цвет (серый), который при большой яркости стремится к белому цвету.

Это соответствует тому, что мы наблюдаем на экране монитора, поэтому данную модель применяют всегда, когда готовится изображение, предназначенное для воспроизведения на экране. Если изображение проходит компьютерную обработку в графическом редакторе, то его тоже следует представить в этой модели. В графических редакторах имеются средства для преобразования изображений из одной цветовой модели в другую.

Метод получения нового оттенка суммированием яркостей составляющих компонентов называют аддитивным методом. Он применяется всюду, где цветное изображение рассматривается в проходящем свете («на просвет»): в мониторах, слайд-проекторах и т. п.

Нетрудно догадаться, что чем меньше яркость, тем темнее оттенок. Поэтому в аддитивной модели центральная точка, имеющая нулевые значения компонентов (0, 0, 0), имеет черный цвет (отсутствие свечения экрана монитора). Белому цвету соответствуют максимальные значения составляющих (255, 255, 255). Модель RGB является аддитивной, а ее компоненты - красный, зеленый и синий - называют основными цветами.

Таким образом белый цвет нашей точки в цветовой модели RGB можно записать в следующем виде:

R (от слова "red", красный) - 255

G (от слова "green", зеленый) - 255

B (от слова "blue", синий) - 255

"Насыщенный" красный будет выглядеть так:

R - 255

G - 0

B - 0

Чёрный:

R - 0

G - 0

B - 0

Желтый цвет будет иметь следующий вид:

R - 255

G - 255

B - 0

Ограничения

У модели цвета RGB есть три принципиальных недостатка: Первый - недостаточность цветового охвата. Независимо от размера цветового пространства модели цвета RGB, в ней невозможно воспроизвести много воспринимаемых глазом цветов (например, спектрально чистые голубой и оранжевый). У таких цветов в формуле цвета RGB имеются отрицательные значения интенсивностей базового цвета, а реализовать не сложение, а вычитание базовых цветов при технической реализации аддитивной модели очень сложно. Этот недостаток устранен в перцептивной аддитивной модели.

Второй недостаток модели цвета RGB состоит в невозможности единообразного воспроизведения цвета на различных устройствах (аппаратная зависимость) из-за того, что базовые цвета этой модели зависят от технических параметров устройств вывода изображений. Поэтому, строго говоря, единого цветового пространства RGB не существует, области воспроизводимых цветов различны для каждого устройства вывода. Более того, даже сравнивать эти пространства численно можно только с помощью других моделей цвета. Третий недостаток коррелированность цветовых каналов (при увеличении яркости одного канала другие уменьшают ее).

</ Достоинства

Множество компьютерного оборудования работает с использованием модели RGB, кроме того, эта модель очень проста, ее "генетическое" родство с аппаратурой (сканером и монитором), широкий цветовой охват (возможность отображать многообразие цветов, близкое к возможностям человеческого зрения) этим объясняется ее широкое распространение.

Главные достоинства модели цвета RGB состоят в ее простоте, наглядности и в том, что любой точке ее цветового пространства соответствует визуально воспринимаемый цвет.

Благодаря простоте этой модели она легко реализуется аппаратно. В частности, в мониторах управляемыми источниками света с различным спектральным распределением служат микроскопические частицы люминофора трех видов. Они хорошо заметны через увеличительное стекло, но при рассматривании монитора невооруженным глазом из-за явления визуального смыкания видно непрерывное изображение.

Интенсивность светового излучения в мониторах на основе электроннолучевых трубок регулируется с помощью трех электронных пушек, возбуждающих свечение люминофоров. Доступность многих процедур обработки изображения (фильтров) в программах растровой графики, небольшой (по сравнению с моделью CMYK) объем, занимаемый изображением в оперативной памяти компьютера и на диске.