Giáo án Tin học 10 · Toàn bộ sách chính (đồ họa và Python)

Tin họcLớp 10Phần 1. Chủ đề 1. Máy tính và xã hội tri thức

Giáo án Bài 6. Dữ liệu âm thanh và hình ảnh

Kế hoạch bài dạy theo mẫu Công văn 5512/BGDĐT-GDTrH · 2 tiết (90 phút)

Tải Word (.docx) Bài học trên Học liệu

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

Nêu được ảnh số gồm các điểm ảnh; kích thước ảnh là rộng×cao (điểm); độ sâu màu là số bit dùng để mã hóa mỗi điểm ảnh.
Nêu được âm thanh số được đặc trưng bởi tần số lấy mẫu, số bit mỗi mẫu và số kênh.
Vận dụng được công thức dung lượng thô của ảnh: $\text{rộng}\times\text{cao}\times\text{độ sâu màu}/8\ \mathrm{B}$ để tính dung lượng ảnh 100×80 điểm, 24 bit/điểm (24000 B).
Vận dụng được công thức dung lượng thô của âm thanh: $\text{thời lượng}\times\text{tần số lấy mẫu}\times\text{bit/mẫu}\times\text{số kênh}/8\ \mathrm{B}$ để tính đoạn âm 2 giây, 8000 mẫu/giây, 8 bit, một kênh (16000 B).
Giải thích được dung lượng thô khác dung lượng tệp nén; tăng thông số không khôi phục chi tiết đã mất ở nguồn; việc sử dụng hình ảnh, giọng nói cần được kiểm tra quyền.

2. Năng lực

a) Năng lực chung

Tự chủ và tự học: HS chủ động đọc tài liệu, tự kiểm tra kết quả tính toán theo quy trình bốn bước và tự sửa lỗi đơn vị (bit, byte).
Giao tiếp và hợp tác: HS trao đổi nhóm, trình bày cách tính và nhận xét kết quả của bạn khi làm việc theo trạm.
Giải quyết vấn đề và sáng tạo: HS phân tích tình huống thực tế (ảnh, ghi âm cá nhân), đề xuất phương án tính dung lượng và lí giải giả định sử dụng.

b) Năng lực đặc thù

Năng lực ứng dụng CNTT và truyền thông trong học và tự học (NLd): sử dụng học liệu số NeoEdu để xem ví dụ và làm bài tập tương tác về dữ liệu ảnh, âm thanh.
Năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của CNTT và truyền thông (NLc): dùng công thức, máy tính bỏ túi hoặc bảng tính để tính dung lượng thô và đánh giá kết quả.
Năng lực ứng xử phù hợp trong môi trường số (NLb): nhận biết cần có sự đồng ý khi thu âm giọng người khác hoặc sử dụng ảnh cá nhân.
Năng lực hợp tác trong môi trường số (NLe): cùng nhóm chia sẻ phiếu học tập và kết quả trên nền tảng hoặc bảng nhóm.

3. Phẩm chất

Chăm chỉ: kiên trì thực hiện đủ các bước tính, kiểm tra lại đơn vị bit và byte trước khi nêu đáp số.
Trách nhiệm: nghiêm túc khi chấm chéo bài của bạn, nêu rõ giả định dữ liệu thô và không nhận dung lượng nén là dung lượng chính xác.
Trung thực: ghi đúng kết quả tính được, không sao chép đáp án không có lí giải; nêu rõ khi dữ liệu chưa đủ.
Nhân ái: tôn trọng quyền hình ảnh, tiếng nói của người khác khi chia sẻ ảnh hoặc đoạn ghi âm trong lớp.

II. Thiết bị dạy học và học liệu

1. Giáo viên

Máy tính, máy chiếu, bảng phụ hoặc bảng trắng để ghi công thức và đáp án.
Phiếu học tập số 1 và số 2 (in cho mỗi nhóm), bộ thẻ đề cho ba trạm bài tập.
Học liệu số NeoEdu: trang bài học có bài giảng, ví dụ và bài tập tương tác, địa chỉ neoedu.vn/learn/10/informatics/bai-6-du-lieu-am-thanh-va-hinh-anh.
Một bức ảnh mẫu và một đoạn ghi âm 2 giây (dữ liệu minh họa do GV chuẩn bị).

2. Học sinh

Sách giáo khoa Tin học 10, vở ghi, bút.
Máy tính bỏ túi hoặc điện thoại có chức năng tính toán.
Thiết bị có kết nối internet (nếu nhóm truy cập học liệu NeoEdu).

III. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Mở đầu · 8 phút

Ảnh và âm thanh được máy tính lưu như thế nào?

a) Mục tiêu

Xác định vấn đề bài học: máy tính biểu diễn ảnh và âm thanh bằng số, và dung lượng phụ thuộc vào các thông số nào.

b) Nội dung

GV chiếu một bức ảnh chụp bằng điện thoại và hiển thị đoạn ghi âm 2 giây. GV đặt câu hỏi: (1) Theo em, máy tính lưu một bức ảnh bằng cách nào? (2) Một đoạn âm thanh ngắn được lưu bằng những thông số nào? (3) Vì sao hai tệp có cùng thời lượng nhưng dung lượng có thể khác nhau?

c) Sản phẩm

HS nêu được: ảnh gồm nhiều điểm ảnh, mỗi điểm ảnh được mã hóa bằng một số bit màu. Âm thanh số gồm nhiều mẫu được lấy theo thời gian, mỗi mẫu có số bit nhất định và có thể có một hoặc nhiều kênh. Dung lượng phụ thuộc vào các thông số này. GV ghi tên bài 6 và mục tiêu hai buổi học lên bảng.

d) Tổ chức thực hiện

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Giáo viên
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
GV chiếu ảnh và hiển thị đoạn ghi âm, nêu ba câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ 1 phút rồi trả lời cá nhân.
Học sinh
HS lắng nghe, suy nghĩ và ghi nhanh ý kiến cá nhân vào vở.
Giáo viên
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
GV mời 2–3 HS trình bày nhanh, không yêu cầu đúng hết.
Học sinh
HS trả lời dự kiến: "Ảnh gồm các chấm nhỏ gọi là điểm ảnh." "Âm thanh được lấy mẫu nhiều lần trong một giây." "Vì ảnh hoặc âm có độ phân giải, số bit hoặc số kênh khác nhau."
Giáo viên
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
GV ghi các ý của HS lên bảng theo hai cột: Ảnh và Âm thanh.
Học sinh
HS quan sát bảng, bổ sung ý kiến và nhận ra các thông số cần học.
Giáo viên
Bước 4: Kết luận, nhận định
GV nhận xét và dẫn vào bài: dữ liệu ảnh và âm thanh đều được mô tả bằng số, dung lượng thô tính được từ các thông số.
Học sinh
HS ghi tên bài và mục tiêu buổi học vào vở.

Hoạt động 2.1: Hình thành kiến thức mới · 22 phút

Dữ liệu ảnh số: điểm ảnh và độ sâu màu

a) Mục tiêu

Nêu được cấu trúc của ảnh số và vận dụng được công thức tính dung lượng thô của ảnh.

b) Nội dung

HS đọc mục Hiểu cách hoạt động và làm Phiếu học tập số 1 theo nhóm 4 người. Nội dung phiếu:
(1) Ảnh rộng 100 điểm, cao 80 điểm có bao nhiêu điểm ảnh?
(2) Độ sâu màu 24 bit/điểm nghĩa là gì?
(3) 24 bit bằng bao nhiêu byte?
(4) Tính dung lượng thô của ảnh theo đề: 100×80 điểm, 24 bit/điểm, bỏ qua tiêu đề và nén.
(5) Nếu ảnh rộng gấp đôi, cao và độ sâu màu giữ nguyên, dung lượng thô thay đổi thế nào? Vì sao?
Nhóm dùng quy trình: đổi bit sang byte khi cần, tính số điểm, nhân số byte mỗi điểm, nêu điều kiện mô hình.

c) Sản phẩm

Kết quả nhóm: (1) 100×80 = 8000 điểm ảnh. (2) Độ sâu màu 24 bit nghĩa là mỗi điểm ảnh dùng 24 bit để mã hóa màu. (3) 24 bit = 24/8 = 3 byte. (4) Dung lượng thô = 8000×3 = 24000 B. (5) Số điểm tăng gấp đôi nên dung lượng thô là 48000 B, nhưng dung lượng tệp nén không suy ra chính xác từ đó. Kết luận HS rút ra: Dung lượng thô của ảnh = rộng × cao × độ sâu màu (bit) / 8 (B).

d) Tổ chức thực hiện

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Giáo viên
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
GV chia lớp thành các nhóm 4 người, phát Phiếu học tập số 1, yêu cầu nhóm đọc mục nội dung và phân công: một người đọc, một người tính, một người ghi, một người kiểm tra đơn vị.
Học sinh
HS nhận phiếu, nhận nhiệm vụ trong nhóm và đọc lại quy trình bốn bước.
Giáo viên
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
GV đi quanh lớp, gợi ý khi nhóm nhầm bit với byte: "Các em đã đổi 24 bit ra byte chưa?" GV có thể mở trang NeoEdu để HS xem ví dụ về ảnh.
Học sinh
HS thảo luận, tính toán và ghi kết quả vào phiếu. Trả lời dự kiến cho câu (5): "Số điểm tăng gấp đôi nên dung lượng thô tăng gấp đôi, 48000 B."
Giáo viên
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
GV gọi ngẫu nhiên một nhóm trình bày câu (4) và (5), các nhóm khác nhận xét.
Học sinh
Đại diện nhóm trình bày; các nhóm khác đối chiếu và bổ sung.
Giáo viên
Bước 4: Kết luận, nhận định
GV chốt công thức dung lượng thô của ảnh và nhấn mạnh: dung lượng thô không phải dung lượng tệp PNG hay JPEG đã nén.
Học sinh
HS ghi công thức và ví dụ 24000 B vào vở.

Hoạt động 2.2: Hình thành kiến thức mới · 22 phút

Dữ liệu âm thanh số: tần số lấy mẫu, bit mỗi mẫu và số kênh

a) Mục tiêu

Nêu được các thông số của âm thanh số và vận dụng được công thức tính dung lượng thô của âm thanh.

b) Nội dung

HS làm Phiếu học tập số 2 theo nhóm đôi, sau đó ghép thành nhóm 4. Nội dung phiếu:
(1) Tần số lấy mẫu 8000 mẫu/giây nghĩa là gì?
(2) Đoạn âm 2 giây, 8000 mẫu/giây, 8 bit/mẫu, một kênh có bao nhiêu mẫu? Có bao nhiêu byte?
(3) Nếu đoạn âm có hai kênh (stereo) với các thông số còn lại giữ nguyên, dung lượng thô là bao nhiêu?
(4) Nêu hai lí do vì sao tệp âm nén có thể khác dung lượng thô.
HS áp dụng: dung lượng thô = thời lượng × tần số lấy mẫu × bit/mẫu × số kênh / 8 (B).

c) Sản phẩm

Kết quả: (1) 8000 mẫu được lấy trong mỗi giây. (2) Số mẫu = 2×8000 = 16000 mẫu; dung lượng = 16000×8/8×1 = 16000 B. (3) Dung lượng = 2×8000×8/8×2 = 32000 B. (4) Tệp nén dùng thuật toán nén và có phần tiêu đề, nên dung lượng khác dung lượng thô. Kết luận HS rút ra: Dung lượng thô âm thanh = thời lượng × tần số lấy mẫu × bit/mẫu × số kênh / 8 (B), và kết quả là dung lượng theo giả định, không phải dung lượng tệp nén.

d) Tổ chức thực hiện

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Giáo viên
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
GV phát Phiếu học tập số 2, yêu cầu HS làm cá nhân 2 phút câu (1), sau đó nhóm đôi thảo luận các câu (2) đến (4).
Học sinh
HS đọc phiếu, làm câu (1) và trao đổi với bạn cùng bàn.
Giáo viên
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
GV hướng dẫn HS đổi chỗ kiểm tra chéo; nhắc nhóm kiểm tra lại đơn vị bit và byte. GV gợi ý: "Hãy nhớ số kênh nhân vào công thức."
Học sinh
HS làm phép tính, kiểm tra kết quả của bạn. Trả lời dự kiến cho câu (1): "Mỗi giây máy lấy 8000 mẫu âm thanh."
Giáo viên
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
GV mời một nhóm trình bày câu (2) và (3), yêu cầu nhóm khác nhận xét về cách đổi đơn vị.
Học sinh
Đại diện nhóm trình bày, các nhóm khác đặt câu hỏi hoặc góp ý.
Giáo viên
Bước 4: Kết luận, nhận định
GV chốt công thức âm thanh và nhắc: tăng thông số không khôi phục chi tiết đã mất ở nguồn.
Học sinh
HS ghi công thức và kết quả 16000 B vào vở.

Hoạt động 3: Luyện tập · 26 phút

Luyện tập theo ba trạm

a) Mục tiêu

Vận dụng được công thức tính dung lượng thô của ảnh và âm thanh; phân biệt dung lượng thô với dung lượng tệp nén; nhận biết điều kiện sử dụng dữ liệu.

b) Nội dung

Lớp chia thành ba trạm, mỗi nhóm 4 HS luân phiên sau 8 phút. Trạm 1 (tính toán): câu 2 đến 5 của bài tập, gồm số điểm ảnh, đổi 24 bit ra byte, dung lượng ảnh và dung lượng âm 2 giây. Trạm 2 (đúng/sai và trắc nghiệm): câu 6 và câu 7 về tệp nén và quyền riêng tư khi thu âm. Trạm 3 (đánh giá và giải thích): câu 8 và câu 9, yêu cầu trình bày cách tính, nêu giả định và lí giải. Có thể làm bài tương tác tại trang NeoEdu để kiểm tra nhanh.

c) Sản phẩm

Đáp án: Câu 2: 8000 điểm. Câu 3: 3 byte. Câu 4: 24000 B. Câu 5: 16000 B. Câu 6: Sai, vì nén và tiêu đề làm thay đổi dung lượng. Câu 7: Đáp án A, cần sự đồng ý phù hợp khi thu âm giọng người khác. Câu 8: Ảnh 100×80×24/8 = 24000 B; âm 2×8000×8/8×1 = 16000 B; đây là dung lượng thô theo giả định, tệp PNG hoặc âm nén có thể khác. Câu 9: Dung lượng thô tăng gấp đôi thành 48000 B vì số điểm tăng gấp đôi; dung lượng nén không suy ra chính xác chỉ từ đó. Phiếu ghi kết quả chấm: ảnh 24000 B, âm 16000 B, bit/byte/số kênh đúng, giả định dữ liệu thô được nêu rõ.

d) Tổ chức thực hiện

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Giáo viên
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
GV giao thẻ đề cho ba trạm, nêu luật: 8 phút mỗi trạm, nhóm trưởng ghi kết quả chung vào bảng nhóm, cả nhóm phải hiểu cách làm.
Học sinh
HS nhận thẻ đề, phân vai và bắt đầu làm ở trạm đầu tiên.
Giáo viên
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
GV quan sát, hỗ trợ nhóm vướng ở câu 8, 9; khuyến khích nhóm nêu rõ giả định khi lập luận.
Học sinh
HS luân phiên các trạm, tính toán, đối chiếu đáp án và chỉnh sửa lỗi đơn vị. Trả lời dự kiến cho câu 6: "Sai, vì tệp nén có thể nhỏ hơn dung lượng thô."
Giáo viên
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
GV chọn một nhóm trình bày câu 8 hoặc câu 9, các nhóm khác góp ý; GV công bố đáp án đầy đủ.
Học sinh
Đại diện nhóm trình bày cách tính, các nhóm đối chiếu với đáp án và sửa phiếu.
Giáo viên
Bước 4: Kết luận, nhận định
GV nhận xét chung, nhấn mạnh lỗi thường gặp (nhầm bit với byte, quên nhân số kênh, coi dung lượng nén là dung lượng thô) và nêu điều kiện mô hình.
Học sinh
HS tự đánh giá phần làm của nhóm và ghi lại lỗi cần tránh.

Hoạt động 4: Vận dụng · 12 phút

Kiểm tra dữ liệu của em và quyền sử dụng

a) Mục tiêu

Vận dụng được công thức để ước tính dung lượng một ảnh hoặc đoạn âm thực tế và nêu điều kiện sử dụng hợp lí.

b) Nội dung

Trên lớp, HS thảo luận theo cặp: nêu một ảnh hoặc đoạn ghi âm em có thể thu được với thông số giả định, tính dung lượng thô. Sau đó, giao bài về nhà: chọn một ảnh chụp và một đoạn ghi âm ngắn (có sự đồng ý của người được ghi), ghi lại thông số (kích thước, độ sâu màu, tần số lấy mẫu, số bit, số kênh nếu xem được), tính dung lượng thô và so sánh với dung lượng tệp thực tế. Nêu một tình huống cần xin phép trước khi đăng ảnh hoặc chia sẻ đoạn ghi âm.

c) Sản phẩm

Sản phẩm trên lớp: một cặp nêu được ví dụ, ví dụ: ảnh 200×150 điểm, 24 bit/điểm có dung lượng thô 200×150×3 = 90000 B; kết luận đúng rằng tệp thực tế có thể nhỏ hơn do nén. Sản phẩm về nhà: bảng ghi thông số, phép tính dung lượng thô, dung lượng tệp thực tế và nhận xét về điều kiện sử dụng hình ảnh, giọng nói.

d) Tổ chức thực hiện

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Giáo viên
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
GV nêu nhiệm vụ, yêu cầu HS chọn một ví dụ thực tế và ghi thông số trong vài phút; giao nhiệm vụ về nhà với thời hạn nộp vào buổi học sau.
Học sinh
HS chọn ví dụ, ghi nhận nhiệm vụ về nhà vào vở.
Giáo viên
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
GV đi quanh lớp, hỗ trợ cặp đôi tính toán và đặt câu hỏi: "Nếu cùng ảnh đó lưu dưới dạng nén thì dung lượng có thể thay đổi thế nào?"
Học sinh
HS tính dung lượng thô cho ví dụ đã chọn và trao đổi về yếu tố làm tệp thực tế khác dung lượng thô.
Giáo viên
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
GV mời 1–2 cặp trình bày ví dụ, nhận xét về kết quả và cách lí giải.
Học sinh
Đại diện cặp trình bày ví dụ, các bạn nhận xét và bổ sung.
Giáo viên
Bước 4: Kết luận, nhận định
GV chốt: dung lượng thô là ước lượng từ thông số; khi chia sẻ ảnh, âm thanh của người khác cần xin phép.
Học sinh
HS ghi nhận nhiệm vụ về nhà và nguyên tắc sử dụng dữ liệu đúng quy định.

Phiếu học tập

Phiếu học tập số 1: Dữ liệu ảnh số

Ảnh rộng 100 điểm, cao 80 điểm, độ sâu màu 24 bit/điểm; bỏ qua tiêu đề và nén.

(1) Ảnh có bao nhiêu điểm ảnh?
(2) Độ sâu màu 24 bit/điểm nghĩa là gì?
(3) 24 bit bằng bao nhiêu byte?
(4) Tính dung lượng thô của ảnh theo đơn vị byte.
(5) Nếu ảnh rộng gấp đôi, cao và độ sâu màu giữ nguyên, dung lượng thô thay đổi thế nào? Giải thích.
Quy trình: đổi bit sang byte khi cần → tính số điểm → nhân số byte mỗi điểm → nêu điều kiện mô hình.

Phiếu học tập số 2: Dữ liệu âm thanh số

Đoạn âm 2 giây, tần số lấy mẫu 8000 mẫu/giây, 8 bit/mẫu, một kênh; bỏ qua tiêu đề và nén.

(1) Tần số lấy mẫu 8000 mẫu/giây nghĩa là gì?
(2) Đoạn âm có bao nhiêu mẫu? Dung lượng thô là bao nhiêu byte?
(3) Nếu đoạn âm có hai kênh, các thông số khác giữ nguyên, dung lượng thô là bao nhiêu?
(4) Nêu hai lí do khiến tệp âm nén khác dung lượng thô.

Hướng dẫn về nhà

Hoàn thành bài tập vận dụng: chọn một ảnh chụp và một đoạn ghi âm ngắn (có sự đồng ý của người được ghi), ghi thông số, tính dung lượng thô và so sánh với dung lượng tệp thực tế trong máy.
Làm lại câu 8 và câu 9 của bài tập, trình bày đầy đủ cách tính, đơn vị và giả định dữ liệu thô.
Đọc trước mục Hiểu cách hoạt động của Chủ đề 1 để chuẩn bị cho bài học tiếp theo; truy cập học liệu NeoEdu để xem thêm ví dụ và làm bài tập tương tác.

Giáo án do NeoEdu soạn với sự hỗ trợ của AI, dựa trên nội dung bài học trên Học liệu. Thầy cô nên đọc lại và điều chỉnh cho phù hợp với học sinh của mình; bản Word để sửa trực tiếp.