МОУ лицей № 17 г. Костромы Реферат
Методика преподавания баз данных в школе
Выполнил: учитель информатики
МОУ лицей № 17 г. Костромы
Виноградова Юлия Николаевна
Кострома
2006
Оглавление
Введение. 3
Основная часть. 5
Глава 1 Базы данных. 5
1.2 Этапы создания информационных систем.. 6
1.3 Логические модели. 7
1.4 Физические модели. 7
1.5 Выбор среды разработки информационной базы интеллектуальной системы управления. 12
Глава 2 Технология создания баз данных. 15
Глава 3 Поиск, хранение и сортировка информации. 21
Заключение. 58
Список литературы.. 59
Введение
Российская образовательная система находится на пороге важных событий. Нас ждет массовое проникновение в учебную жизнь электронных пособий, дистанционного обучения, Интернета. Это время принятия ключевых решений, влияние которых распространяется на многие годы. На сегодняшний день основой общероссийского образования является Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 29.12.2001 г. № 1756-р, приоритетными направлениями развития образовательной системы Российской Федерации и Федеральной целевой программой развития образования, утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 23.12.2005 г. № 803. Согласно этим программам в качестве основного фактора обновления профессионального образования выступают запросы развития экономики и социальной сферы, науки, техники, технологий, федерального и территориальных рынков труда, а также перспективные потребности их развития.[1]
В Костромской области на сегодняшний день основной является целевая программа «Информатизация образовательных учреждений Костромской области в 2006-2010 годах», основной целью, которой является поддержка процессов информатизации как важнейшего ресурса развития системы образования для достижения нового уровня и качества обучения на основе эффективного использования информационных коммуникационных технологий. Одним из итогов реализации данной программы является: обеспечение всеобщей ИКТ-компетентности выпускников школ [2]
Одними из основных помощников в реализации этой программы являются, в первую очередь, учителя информатики.
Основной целью моей работы является создание информационного учебного ресурса.
В настоящее время, когда происходит процесс информатизации общества, главным объектом становится информация, а приоритетными оказываются информационные умения человека. Для решения разнообразных практических задач требуется обработка больших массивов данных об объектах реального мира, требующая умений организации хранения, поиска, сортировки, классификации, систематизации информационных ресурсов. Поэтому для более успешной и эффективной деятельности учащиеся должны знать основные принципы работы систем управления базами данных (СУБД), а также уметь осмысленно оперировать основными объектами баз данных.
В реферате содержится теоретический материал «Основные понятия баз данных», а также приведено примерное тематическое и поурочное планирование по учебнику Н.Д. Угриновича темы «Поиск, хранение и обработка информации», конспекты уроков.
В качестве изучения СУБД была выбрана Microsoft Access.
Microsoft Access является СУБД реляционного типа, в которой разумно сбалансированы все средства и возможности, типичных для современных СУБД. Реляционная база упрощает поиск, анализ, поддержку и защиту данных, поскольку они сохраняются в одном месте. Microsoft Access в переводе с английского означает «доступ». Microsoft Access — это функционально полная реляционная СУБД. Кроме того, Microsoft Access одна из самых мощных, гибких и простых в использовании СУБД. В ней можно создавать большинство приложений, не написав ни единой строки программы, но если нужно создать нечто очень сложное, то на этот случай Microsoft Access предоставляет мощный язык программирования — Visual Basic Application.
Основная часть
Глава 1 Базы данных
Данные
– это отдельные факты, характеризующие объекты, процессы и явления предметной области, а также их свойства.
При обработке на ЭВМ данные трансформируются, условно проходя следующие этапы:
1) D1 – данные как результат измерений и наблюдений;
2) D2 – данные на материальных носителях информации (таблицы, протоколы, справочники);
3) D3 – модели (структуры) данных в виде диаграмм, графиков, функций;
4) D4 – данные в компьютере на языке описания данных;
5) D5 – базы данных на машинных носителях информации.[3]
База данных –
это информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.[4]
Данные и знания необходимы при разработке ИС. Проектируя сложную ИС, ее разбивают на части, каждая из которых затем рассматривается отдельно. Возможны два различных способа такого разбиения ИС на подсистемы: структурное (или функциональное) разбиение и объектная (компонентная) декомпозиция.
Суть функционального разбиения хорошо отражена в известной формуле:
«Программа = Данные + Алгоритмы».
При функциональной декомпозиции
программной системы ее структура может быть описана блок-схемами, узлы которых представляют собой «обрабатывающие центры» (функции), а связи между узлами описывают движение данных.
Объектное разбиение
в последнее время называют компонентным,
что нашло отражение в специальном термине: «разработка, основанная на компонентах» (Component Based Development - CBD). При этом используется иной принцип декомпозиции - система разбивается на «активные сущности» – объекты или компоненты, которые взаимодействуют
друг с другом, обмениваясь сообщениями
и выступая, друг к другу в отношении «клиент/сервер». Сообщения, которые может принимать объект, определены в его интерфейсе. В этом смысле посылка сообщения «объекту-серверу» эквивалентна вызову соответствующего метода объекта. Большинство существующих CASE-средств опираются в основном на структурные методологии.
Примером системы, в которой осуществляется функциональное разбиение, является BPwin (система моделирования потоков данных), поддерживающая методологии IDEF0 (функциональная модель) , IDEF3 (WorkFlow Diagram) и DFD (DataFlow Diagram).[5]
Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии и идеального положения вещей – того, к чему нужно стремиться. Методология IDEF0 предписывает построение иерархической системы диаграмм – единичных описаний фрагментов системы. Сначала проводится описание системы в целом и ее взаимодействия с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего проводится функциональная декомпозиция – система разбивается на подсистемы и каждая подсистема описывается отдельно (диаграммы декомпозиции). Затем каждая подсистема разбивается на более мелкие и так далее до достижения нужной степени подробности. После каждого сеанса декомпозиции проводится сеанс экспертизы: каждая диаграмма проверяется экспертами предметной области, представителями заказчика, людьми, непосредственно участвующими в бизнес-процессе. Такая технология создания модели позволяет построить модель, адекватную предметной области на всех уровнях абстрагирования.
1.2 Этапы создания информационных систем
Принято выделять два уровня представления модели данных – логический и физический.
Цель моделирования данных на логическом уровне
состоит в обеспечении разработчика ИС концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую систему баз данных. Логический уровень –
это абстрактный взгляд на данные, на нем данные представляются так, как выглядят в реальном мире, и могут называться так, как они называются в реальном мире, например «Отдел», «Фамилия сотрудника». Объекты, модели, представляемые на логическом уровне, называются сущностями и атрибутами. Логическая модель данных может быть построена на основе другой логической модели, например модели процессов. Такая модель данных является универсальной и никак не связана с конкретной реализацией СУБД (системы управления базой данных). Построение логической модели ИС до ее программной разработки или до начала проведения архитектурной реконструкции столь же необходимо, как наличие проектных чертежей перед строительством большого здания. Хорошие модели ИС позволяют наладить плодотворное взаимодействие между заказчиками, пользователями и командой разработчиков.
На физическом уровне
– данные, напротив, зависят от конкретной СУБД, фактически являясь отображением системного каталога. В физической модели содержится информация обо всех объектах БД. Поскольку стандартов на объекты БД не существует, физическая модель зависит от конкретной реализации СУБД. Следовательно, одной и той же логической модели могут соответствовать несколько разных физических моделей.
1.3 Логические модели
.
На логическом уровне проектирования строится так называемая визуальная модель объекта.
Визуальные модели обеспечивают ясность представления выбранных архитектурных решений и позволяют понять разрабатываемую систему во всей ее полноте.
Визуальное моделирование не способно раз и навсегда решить все проблемы, однако его использование существенно облегчает достижения таких целей как:
¾ повышение качества программного продукта,
¾ сокращение стоимости проекта,
¾ поставка системы в запланированные сроки.
Существует множество подходов к построению таких моделей: продукционные, фреймы, графовые модели, семантические сети, модель «сущность-связь» (ERD), UML и т.д.
1.4 Физические модели
.
Логическая модель данных должна быть отображена в компьютеро-ориентированную даталогическую модель, «понятную» СУБД. В процессе развития теории и практического использования баз данных, а также средств вычислительной техники создавались СУБД, поддерживающие различные даталогические модели.
Сначала стали использовать иерархические
даталогические модели.
Иерархические БД состоят из упорядоченного набора деревьев; более точно, из упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева.
Тип дерева состоит из одного «корневого» типа записи и упорядоченного набора из нуля или более типов поддеревьев (каждый из которых является некоторым типом дерева). Тип дерева в целом представляет собой иерархически организованный набор типов записи.
Пример типа дерева приведен на рис.1
Рис.1 Иерархическая модель данных.
Здесь Отдел является предком для Начальника и Сотрудники, а Начальник и Сотрудники – потомки отдела. Между типами записи поддерживаются связи. Никакой потомок не может существовать без своего родителя, причем предок должен быть один.
Простота организации, наличие заранее заданных связей между сущностями, сходство с физическими моделями данных позволяли добиваться приемлемой производительности иерархических СУБД на медленных ЭВМ с весьма ограниченными объемами памяти. Но, если данные не имели древовидной структуры, то возникала масса сложностей при построении иерархической модели и желании добиться нужной производительности.
Сетевые
модели также создавались для мало ресурсных ЭВМ.
Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В этой модели потомок может иметь любое число предков.
Сетевая БД (рис.2) состоит из набора записей и набора связей между этими записями, а если говорить более точно, из наборов экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи. Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка.
Рис.2. Сетевая модель данных.
При разработке сетевых моделей было выдумано множество «маленьких хитростей», позволяющих увеличить производительность СУБД, но существенно усложнивших последние. Прикладной программист должен знать массу терминов, изучить несколько внутренних языков СУБД, детально представлять логическую структуру базы данных для осуществления навигации среди различных экземпляров, наборов, записей и т.п. Один из разработчиков операционной системы UNIX сказал «Сетевая база – это самый верный способ потерять данные».
Сложность практического использования иерархических и сетевых СУБД заставляла искать иные способы представления данных. В конце 60-х годов появились СУБД на основе инвертированных файлов, отличающиеся простотой организации и наличием весьма удобных языков манипулирования данными. Однако такие СУБД обладают рядом ограничений на количество файлов для хранения данных, количество связей между ними, длину записи и количество ее полей.
Сегодня наиболее распространены реляционные
(основанные на двумерных таблицах) модели данных. Любая система данных, не имеет значения какой сложности, может быть сведена к набору таблиц (или «отношений» в терминологии СУРБД). Каждое отношение (таблица) может быть представлено в виде прямоугольного массива со следующими свойствами:
· каждая ячейка в таблице представляет точно один элемент данных; нет повторяющихся групп;
· каждая таблица имеет однородные столбцы; все элементы в любом из столбцов одного и того же вида;
· каждому столбцу назначено определенное имя;
· все строки различны; дублировать строки не разрешается;
· и строки, и столбцы не зависят от последовательности; просмотр в различной последовательности не может изменить информационное содержание отношения;
· каждая строка олицетворяет уникальный элемент данных, который ею и описывается;
· столбцы представляют собой отдельные куски информации (атрибуты данных), которые известны о данном элементе.
Строки обычно называют записями, а столбцы – полями.
Вообще, лишь немногие реальные базы данных могут быть описаны при помощи единственной таблицы. Большинство приложений используют множество таблиц, которые содержат столбцы (поля) с одинаковым именем. Эти общие данные позволяют, объединяя две (или несколько) таблиц, строить осмысленные ассоциации.
Рис.3 Реляционная модель данных.
К числу достоинств реляционного подхода можно отнести:
· наличие небольшого набора абстракций, которые позволяют сравнительно просто моделировать большую часть распространенных предметных областей и допускают точные формальные определения, оставаясь интуитивно понятными;
· наличие простого и в то же время мощного математического аппарата, опирающегося главным образом на теорию множеств и математическую логику и обеспечивающего теоретический базис реляционного подхода к организации баз данных;
· возможность ненавигационного манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической организации баз данных во внешней памяти.
Реляционные системы далеко не сразу получили широкое распространение. В то время как основные теоретические результаты в этой области были получены еще в 70-х, и тогда же появились первые прототипы реляционных СУБД, долгое время считалось невозможным добиться эффективной реализации таких систем. Однако отмеченные выше преимущества и постепенное накопление методов и алгоритмов организации реляционных баз данных и управления ими привели к тому, что уже в середине 80-х годов реляционные системы практически вытеснили с мирового рынка ранние СУБД.
Несмотря на всю свою привлекательность и «привычность», классические реляционные системы управления базами данных являются ограниченными. Они идеально походят для таких традиционных приложений, как системы резервирования билетов или мест в гостиницах, а также банковских систем, но их применение в системах автоматизации проектирования, интеллектуальных производственных системах и других системах, основанных на знаниях, часто является затруднительным. Это, прежде всего, связано с примитивностью структур данных, лежащих в основе реляционной модели данных. Плоские нормализованные отношения универсальны и теоретически достаточны для представления данных любой предметной области. Однако в нетрадиционных приложениях в базе данных появляются сотни, если не тысячи таблиц, над которыми постоянно выполняются дорогостоящие операции соединения, необходимые для воссоздания сложных структур данных, присущих предметной области.
Другим серьезным ограничением реляционных систем являются их относительно слабые возможности по части представления семантики приложения. Самое большее, что обеспечивают реляционные СУБД – это возможность формулирования и поддержки ограничений целостности данных. Осознавая эти ограничения и недостатки реляционных систем, исследователи в области баз данных выполняют многочисленные проекты, основанные на идеях, выходящих за пределы реляционной модели данных.
В качестве других недостатков реляционных СУБД отмечаются следующие:
· негибкость структуры для развивающихся БД;
· затруднения в построении концептуальной модели для объектов с многочисленными связями «многие – ко – многим»;
· неестественность табличного представления для разреженных массивов данных.
Объектно-ориентированные
базы данных относительно новы, теория баз данных не имеет такой хорошей математической основы как реляционные или древовидные модели. Тем не менее, это не должно обязательно рассматриваться как признаки слабости, присущие данной технологии моделирования.
Каждый объект, информация о котором хранится в ООБД, считается принадлежащим какому-либо классу, а связи между классами устанавливаются при помощи свойств (значения данных, связанные с каждым объектом класса, характеризующие его тем или иным образом) и методов (процедуры, которые вызываются для того, чтобы произвести какие-либо действия с объектом) классов. Классы представляют собой ни что иное, как абстрактные типы данных.
Модель ООБД находится на более высоком уровне абстракции, чем реляционные или древовидные БД, поэтому классы можно реализовать, опираясь либо на одну из этих моделей, либо на какую-нибудь еще. Поскольку в центре разработки оказываются не структуры данных, а процедуры (методы), важно, чтобы выбиралась базовая модель, которая обеспечивает достаточную прочность, гибкость и производительность обработки.
Реляционные БД с их строгим определением структуры и ограниченным набором разрешенных операций, бесспорно, не подходят в качестве базовой платформы для ООБД.[6]
1.5 Выбор среды разработки информационной базы интеллектуальной системы управления.
За исключением некоторых систем, иерархические СУБД почти полностью ушли с рыночной арены, а также и из сознания разработчиков приложений. Лидирующее положение два последних десятилетия занимает реляционная модель данных, представленная на рынке большими и маленькими коммерческими пакетами, такими как Oracle, Sybase, Access и др. Несмотря на полный коммерческий успех, многие эксперты ожидают изменений основополагающих принципов технологии БД в ближайшие пять лет.
В качестве недостатков реляционных СУБД отмечаются следующие:
- негибкость структуры для развивающихся БД;
- затруднения в построении концептуальной модели для объектов с многочисленными связями «многие - ко – многим»;
- неестественность табличного представления для разреженных массивов данных.
В качестве конкурентов реляционных СУБД, иерархические СУБД уже не рассматриваются, сетевые СУБД рассматриваются как конкурент, частично сдавший свои позиции и объектно-ориентированные СУБД как возможный потенциальный конкурент следующего десятилетия.
Что касается объектно-ориентированных СУБД, то можно сказать, что теоретическая модель для них на сегодняшний день не разработана, а прикладные коммерческие продукты, провозглашенные как объектно-ориентированные, либо таковыми не являются, либо незрелы. Заявления об их будущей конкурентоспособности носят явно предположительный характер. Крупнейшие разработчики СУБД стали встраивать в свои продукты поддержку объектной ориентации, по соображениям совместимости предполагая смешанный подход – объектно-реляционный.
Однако, это существенно ограничивает заявленную мощь объектно-ориентированного программирования, т.к. реляционное наследие сказывается на всей работе СУБД: новые типы данных требуют специального тестирования и вставки в ядро СУБД, что не является лучшим способом наращивания функциональных возможностей, сами ядра таких СУБД оптимизированы для выполнения операций над таблицами, сомнителен также успех работы с запросами, в которые включено большое количество пользовательских объектов. Обобщая вышесказанное, можно предположить, что конец карьеры реляционных СУБД достаточно очевиден, а вот что придет им на смену - совершенно не очевидно.
Причина неэффективности СУБД состоит в противоречии между результатами проектирования БД, отражающими статичное состояние предметной области окружающего мира и реальными взаимодействиями пользователей с БД, отражающими состояние предметной области в ее динамике. При превышении системой некоторого критического уровня сложности попытки внесения в нее изменений будут приводить к сбоям и ошибкам, исправление которых, в свою очередь, будет порождать новые сбои и ошибки с коэффициентом размножения больше единицы. Собственно именно реляционные СУБД здесь не при чем – та же граница эффективности будет иметь место для БД, построенных на основе любой парадигмы, если эта парадигма будет предусматривать стадию проектирования как отражение проектировщиком предметной области в концептуальную схему. На сегодняшний день к таковым парадигмам относятся и иерархическая, и реляционная, и сетевая, и объектно-ориентированная (в той ее части, которая на сегодня имеется).
В объектно-ориентированных СУБД ставится задача (в числе других) создания модели данных, позволяющей отражать сложные аспекты объектов и связей предметного мира, для чего, в свою очередь, создаются не менее сложные структуры их физического хранения, манипулирования и поддержания целостности. Напрашивается очевидная мысль о том, что стоит ли вообще учитывать семантику предметного мира при хранении данных и не достаточно ли будет существующих физических структур, если несколько изменить взгляд на принципы построения СУБД.
Несмотря на все вышесказанные недостатки реляционной модели данных, всё же она является наиболее современной на сегодняшний день. Поэтому, нет смысла использовать ранние модели ввиду их неконкурентоспособности по сравнению с реляционными, и нет смысла использовать системы, провозгласившие себя ОО, ввиду того, что под ними нет теоретической основы. Но и строить БД на основе чисто реляционной структуры было бы то же неуместно, ввиду её нереальности отображения семантики мира. Поэтому необходимо найти систему, которая основывалась на реляционном подходе и имела определённые разработки в объектно-ориентированных направлениях. При этом реляционный подход к организации БД должен быть наиболее популярным. И такой подход уже давно развит. Он основан на использовании техники B-деревьев. С точки зрения внешнего логического представления B-дерево - это сбалансированное сильно ветвистое дерево во внешней памяти. Сбалансированность означает, что длина пути от корня дерева к любому его листу одна и та же. Ветвистость дерева - это свойство каждого узла дерева ссылаться на большое число узлов-потомков. Поиск в B-дереве - это прохождение от корня к листу в соответствии с заданным значением ключа. Заметим, что поскольку деревья сильно ветвистые и сбалансированные, то для выполнения поиска по любому значению ключа потребуется одно и то же (и обычно небольшое) число обменов с внешней памятью. Более точно, в сбалансированном дереве, где длины всех путей от корня к листу одни и те же, если во внутренней странице помещается n ключей, то при хранении m записей требуется дерево глубиной где вычисляет логарифм m по основанию n. Если n достаточно велико (обычный случай), то глубина дерева невелика, и производится быстрый поиск. Основной «изюминкой» B-деревьев является автоматическое поддержание свойства сбалансированности.
Одной из систем удовлетворяющих выше поставленным условиям является СУБД Cache.
Глава 2 Технология создания баз данных
1. Понятие предметной области
Каждая информационная система в зависимости от ее назначения имеет дело с частью реального мира, которую принято называть предметной областью (ПО) системы. ПО может относится к любому типу организации: банк, университет, завод, магазин и т. д.
Предметная область информационной системы – это совокупность реальных объектов (сущностей), которые представляют интерес для пользователей.
Объект (сущность) – предмет, процесс или явление, о котором собирается информация, необходимая для решения задачи. Объектом может быть человек, предмет, событие.
Каждый объект характеризуется рядом основных свойств – атрибутов. Атрибутом называется поименованная характеристика объекта. Атрибут показывает, какая информация должна быть собрана об объекте. Например, объект – клиент банка; Атрибуты – номер счета, адрес, сумма вклада.
2. Технология анализа предметной области
Первым этапом проектирования базы данных любого типа является анализ предметной области, который заканчивается построением информационной структуры (концептуальной схемы). На данном этапе анализируются вопросы пользователей, выбираются информационные объекты и их характеристики, которые предопределяют содержание проектируемой базы данных. На основе проведенного анализа структурируется предметная область. Анализ предметной области не зависит от программной и технической сред, в которых будет реализовываться база данных.
Анализ предметной области целесообразно разбить на три фазы:
1. анализ концептуальных требований и информационных потребностей;
2. выявление информационных объектов и связей между ними;
3. построение концептуальной модели предметной области и проектирование концептуальной схемы базы данных.
3. Анализ концептуальных требований и информационных потребностей
Требования пользователей к разрабатываемой базе данных представляют собой список запросов с указанием их интенсивности и объемом данных. Эти сведения разработчики базы данных получают в диалоге с ее будущими пользователями. Здесь же выясняются требования к вводу, обновлению и корректировке информации. Требования пользователей уточняются и дополняются при анализе имеющихся и перспективных задач:
Пример 1.Предлагается разработать БД для учета учащихся школы.
Анализ предметной области:
1. Сколько учащихся учится в школе?
2. Сколько классов в школе?
3. Какие распределены учащиеся по тем или иным направлениям в классах?
4. Какие профилирующие дисциплины используются в том или ином классе?
5. Сколько в школе медалистов и какие?
6. Сколько победителей олимпиад и по каким предметам?
7. Участники тех или иных школьных, городских, областных, региональных или российских конкурсов? Победители, призеры?
8. Количество учащихся, поступивших в ВУЗ и в какие?
9. Как часто обновляется информация в БД?
10. Сколько кабинетов в школе? Компьютерных классов?
11. Сколько преподавателей в школе?
12. Как информация, представленная в п. п. 1-11, используется в настоящее время (расписание уроков, факультативов и т. д.) и как собираются ее использовать?
13. Сколько раз в день, сколько человек и кто используются БД?
4. Выявление информационных объектов и связей между ними.
Вторая фаза анализа предметной области состоит в выборе информационных объектов, задании необходимых свойств для каждого объекта, выявление связей между объектами, определении ограничений, накладываемых на информационные объекты, типы связей между ними, характеристики информационных объектов.
Проанализируем предметную область на примере БД учета учащихся в школе. При выборе информационных объектов постараемся ответить на ряд вопросов:
¾ На какие классы можно разбить данные, подлежащие хранению в БД?
¾ Какое имя можно присвоить каждому классу данных?
¾ Какие наиболее интересные характеристики (с точки зрения пользователя) каждого класса данных можно выделить?
¾ Какие имена можно присвоить выбранным наборам характеристик?
Пример:
Объект: Объект – УЧЕНИК
Атрибуты: № учащегося, фамилия, имя, отчество, возраст, класс, фамилия, имя, отчество родителей, какой язык изучает, участие в олимпиадах, различных конкурсах, призовые места
Объект: ПРЕПОДАВАТЕЛИ:
Атрибуты: № учителя, фамилия, имя, отчество педагога, возраст, какой предмет преподает, с какого года работает в школе, какое учебное заведение закончил, в каком году, категория, разряд, научное звание, год прохождения последней аттестации, год прохождения последних курсов повышения квалификации.
Объект: КЛАССНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ
Атрибуты: № класса, фамилия, имя классного руководителя
Объект: КАБИНЕТЫ
Атрибуты: № кабинета, название
Далее выясним связи между информационными объектами. В ходе этого процесса постараемся ответить на следующие вопросы:
¾ Какие типы связей между информационными объектами?
¾ Какое имя можно присвоить каждому типу связей?
¾ Каковы возможные типы связей, которые могут быть использованы в последствии?
¾ Имеют ли смысл какие-нибудь комбинации типов связей?
Попытаемся задать ограничения на объекты и их характеристики.
Под ограничением целостности
обычно понимают логические ограничения, накладываемые на данные. Ограничения целостности – это такое свойство, которое мы задаем для некоторого информационного объекта или его характеристики и которое должно сохраняться для каждого их состояния.
Типы связей. Все информационные объекты предметной области связаны между собой.
Соответствия, отношения, возникающие между объектами предметной области, называются связями. Различаются связи нескольких типов, для которых введены следующие обозначения:
а) один к одному (1:1);
б) один ко многим (1:М);
в) многие ко многим (М:М).
Связь один к одному (1:1)
предполагает, что в каждые момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует не более одного экземпляра информационного объекта В и наоборот.
Рис. 4 иллюстрирует указанный тип отношений:
Рис. 4. Графическое изображение реального отношения 1:1
Примером связи 1:1 может служить связь между информационными объектами УЧИТЕЛЬ и КЛАССНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ
При связи один ко многим (1:М)
одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с 1 экземпляром объекта А. Графически данное соответствие имеет вид, представленный на рис. 5.
Рис. 5. Графическое изображение реального отношения 1:М
Примером связи 1:М служит связь между информационными объектами УЧЕНИК и УЧИТЕЛЬ
Связь многие ко многим (М:М)
предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В и наоборот. На рис. 6 графически представлено указанное соответствие.
Рис. 6. Графическое изображение реального отношения М:М
Примером связи М:М служит связь между информационными объектами УЧИТЕЛЬ и КАБИНЕТ.
4. Построение концептуальной модели предметной области.
Заключительная фаза анализа предметной области состоит в проектировании ее информационной структуры или концептуальной модели.
Концептуальная модель включает описания объектов и их взаимосвязей, представляющих интерес в рассматриваемой предметной области с учетом информационных интересов пользователей системы. Она дает возможность систематизировать информационное содержание предметной области, позволяет как бы «подняться вверх» над программным обеспечением и увидеть ее отдельные элементы. При этом уровень детализации зависит от выбранной модели.
Концептуальная модель является представлением точки зрения пользователя на предметную область и не зависит ни от программного обеспечения СУБД, ни от технических решений.
Концептуальная модель должна быть стабильной. Могут меняться прикладные программы, обрабатывающие данные, может меняться организация их физического хранения, концептуальная модель остается неизменной или увеличивается с целью включения дополнительных данных.
Обычно для отображения межфайловых связей используют диаграмму Бахмана.
Схема базы данных:
На диаграмме Бахмана (рис.7) можно увидеть из каких основных объектов состоит данная база данных и связи между этими объектами.
Данную диаграмму можно назвать концептуальной, так как здесь явно видно из каких основных сущностей (объектов) и связей состоит данная база данных.
Под сущность понимают основное содержание объекта, о котором собирают информацию. В качестве сущности могут выступать место, вещь, личность, явление. Из рис. 7 видно, что сущности – это Учащиеся, Педагог, Кабинет, Классный руководитель, Олимпиады_конкурсы.
Сущность принято определять атрибутами – поименованными характеристиками. Например:
Сущность – Учащиеся
Атрибуты: №_учащегося, Фамилия, Имя, Класс, дата рождения, Адрес проживания, Участие в олимпиадах.
Логическое проектирование
Логическое проектирование представляет собой необходимый этап при создании базы данных. Основной задачей логического проектирования является разработка логической схемы, ориентированной на выбранную систему управления базами данных (СУБД). Этап логического проектирования в отличие от концептуального проектирования полностью ориентировано на инструментальные средства компьютера.
Процесс логического проектирования состоит из следующих этапов:
1. Выбор конкретной СУБД.
2. Отображение концептуальной схемы на логическую схему.
3. Выбор ключей.
4. Описание языка запросов.
Глава 3 Поиск, хранение и сортировка информации
В обязательном минимуме содержания образования по информатике тема «Поиск, хранение и сортировка информации» рассматривается в разделе «Информационные технологии». Согласно этому учащиеся должны:
¾ знать основные понятия: систематизация и хранение информации, базы данных, принципы их построения и функционирования, иметь представление и системах управления базами данных (СУБД), о форме представления баз данных (таблица, картотека);
¾ уметь: ввод и редактирование записей, сортировка и поиск записей, изменение структуры базы данных.[7]
В 10-11 классе я преподаю информатику по учебнику Угринович Н.Д. «Информатика и информационные технологии», который имеет гриф: Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для учащихся 10-11 классов. Угринович Н.Д выносит «Поиск, хранение и сортировка информации» в отдельный раздел и отводит на его изучение 10 часов.
Тематическое планирование
| Хранения, поиск и сортировка информации в базах данных
|
|
| Понятие и типы информационных систем. Базы данных (табличные, иерархические, сетевые). Системы управления базами данных (СУБД). Формы представления данных (таблицы, формы, запросы, отчеты). Реляционные базы данных. Связывание таблиц в многотабличных базах данных. |
№ 1. Система управления базами данных. №2. Создание структуры табличной базы данных. №3. Ввод и редактирование данных. № 4. Поиск и сортировка данных. |
| Контроль знаний и умений:
|
|
| Учебник «Информатика и информационные технологии. 10-11»:
Глава 11. Технология хранения, поиска и сортировки информации. |
|
Поурочное планирование
| № урока
|
Тема урока
|
| 1 |
Понятие и типы информационных систем. Базы данных (табличные, иерархические, сетевые). Системы управления базами данных (СУБД). Система управления базами данных. Создание структуры табличной базы данных |
| 2 |
Формы представления данных (таблицы, формы, запросы, отчеты). Ввод и редактирование данных. Изменение структуры базы данных |
| 3 |
Сортировка записей в базе данных. Поиск данных. |
| 4 |
Создание запросов. Простой запрос |
| 5 |
Создание запросов. Составной запрос |
| 6 |
Создание форм и отчетов |
| 7 |
Реляционные базы данных. Связывание таблиц в многотабличных базах данных. |
| 8 |
Разработка базы данных |
| 9 |
Создание базы данных |
| 10 |
Защита проекта и итоговый контрольный тест |
Конспекты уроков
Урок 1, 2
Тема урока:
Понятие и типы информационных систем. Базы данных (табличные, иерархические, сетевые). Системы управления базами данных (СУБД). Система управления базами данных. Создание структуры табличной базы данных
Цель урока:
Определение основных понятий: информационная система, база данных, иерархические, сетевые и табличные базы данных; поле и запись базы данных, ключевое поле, тип поля; система управления базами данных (СУБД).
Задачи урока:
¾ Образовательные:
1. Познакомить учащихся с понятиями информационная система, базы данных
2. Рассказать о видах баз данных: сетевые, иерархические и табличные базы данных
3. Рассмотреть табличную базу данных: поле, запись, ключевое поле
4. Создать условия для формирования умений и навыков создания баз данных
¾ Развивающие:
Создать условия для развития теоретически образного мышления, зрительно-слуховой памяти
¾ Воспитывающие:
1. Создание условий психологической комфортности на уроке
2. Создание условий для воспитания уважения к чужому мнению, умение выслушать других
Форма обучения:
Урок – объяснения нового материала
Методы обучения:
Беседа
Структура урока:
Урок изучения нового материала
Средства обучения:
материальные (проектор, компьютеры, учебник информатики)
Класс:
11
Время:
80 минут
План:
I. Организационная часть (2 мин)
II. Основная часть: (68 мин)
1) Понятие и типы информационных систем
2) Базы данных: иерархические, сетевые
3) Табличные базы данных
4) Система управления базами данных Access
5) Практическая работа «Создание базы данных и ввод и редактирование записей»
III. Домашнее задание (5 мин)
IV. Подведение итогов (5 мин)
| Деятельность учителя
|
Деятельность ученика
|
| I. Организационная часть: Здравствуйте ребята, садитесь. II.Основная часть: Сегодня на уроке мы начинаем новый раздел «Поиск, хранение и сортировка информации». Тема первого урока: Понятие и типы информационных систем. Базы данных (табличные, иерархические, сетевые). Система управления базами данных (СУБД). 1) В большом городе существует архив историй болезней всех жителей за последние 10 лет. Необходимо найти историю болезни того или иного пациента. Как вы думаете, какие недостатки существуют при обработке подобного рода информации. Таким образом, поскольку карточек достаточно большое количество, то потребуется много времени и усилий на поиски. Поэтому обработка данных в таком архиве дело длительное и трудоемкое. Какое средство необходимо, чтобы облегчить труд человека? Правильно, компьютер. Компьютерные информационные системы позволяют хранить большие объемы данных, осуществлять в них быстрый поиск, вносить изменения, выполнять всевозможные манипуляции с данными (группировать, сортировать). Например, продажа железнодорожных билетов. 2) Основой всякой информационной системы является база данных. Откройте, пожалуйста, учебники на странице 379 и прочитайте определение базы данных. Давайте разберем данное определение. В упорядоченном виде хранить данные, вернемся к нашему с вами первому примеру: архив историй болезней жителей города. В данном архиве все истории расположены в алфавитном порядке. Обладающих одинаковым набором свойств – в архиве хранятся только истории болезней жителей данного города, имеющих фамилию, имя, отчество, адрес проживания, номер телефона и т.д. Откройте тетради и запишите число и тему урока. Зафиксируйте типы баз данных у себя в тетрадях: Давайте рассмотрим с вами иерархические базы данных. Иерархическая база данных
Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможно, чтобы объект – предок не имел потомков или имел их несколько, тогда как у объекта – потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами. Примером иерархической базы данных является каталог папок Windows. Сетевые база данных
Примером такой базы данных является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет. 3) Табличные базы данных
Откройте, пожалуйста учебники на странице 381, рассмотрите таблицу 11.1. Что содержит данная таблица? Таким образом, данная таблица содержит перечень объектов (компьютеров), каждый из которых имеет имя (название). В качестве характеристик (свойств) может выступать тип процессора и объем оперативной памяти. Столбцы такой таблицы называются полями, а строки – записями об объекте. Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице. Ключевое поле обязательно должно содержать тип данных. С понятием типа данных вы уже встречались в других разделах информатики. Какие же типы данных существуют в базах данных? Ответ на этот вопрос вы можете найти в учебнике на странице 381. Задание: Определить тип полей в таблице 11.1 на странице 381 4) Хорошо. Давайте теперь рассмотрим, какие же средства необходимы для создания баз данных. Для создания баз данных, а также выполнения операции поиска и сортировки данных предназначены специальные программы – системы управления базами данных (СУБД). Таким образом, необходимо различать базы данных – упорядоченные наборы данных и СУБД – программы, позволяющие создавать базы данных, а также обеспечивать обработку (сортировку) и поиск данных. Значит база данных – это… Какие базы данных бывают? Что такое поле, запись и ключевое поле Что такое СУБД? 5) Дальше мы с вами будем знакомиться с СУБД Access. Что же из себя она представляет? Давайте откроем готовую базу данных, созданную в Access и рассмотрим основные объекты СУБД. (учитель с помощью проектора показывает на доске готовую базу данных и рассказывает, из каких основных объектов она состоит). Единовременно может быть открыта только одна база данных, содержащая обязательное окно базы данных и окна для работы с объектами базы данных. Окно базы данных – один из главных элементов интерфейса Access. Здесь систематизированы все объекты БД: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. В данном случае открыто и активно окно Школа: база данных. Таблица.
С остальными объектами будем знакомиться по мере изучения Access. Теперь вы будете учиться самостоятельно создавать базы данных. Сначала запишите домашнее задание. §11.1, 11.2, 11.3 (3.1,3.2) Сядьте, пожалуйста, за компьютеры и возьмите с собой учебники. Задание:
|
Приветствуют учителя Слушают Ответ: затрачивается много времени на поиски информации Компьютер Слушают Открывают учебники Один из учеников читает в слух определение базы данных:
Слушают Открывают тетрадь и записывают тему урока: Понятие и типы информационных систем. Базы данных (табличные, иерархические, сетевые). Система управления базами данных (СУБД). Смотрят на доску и чертят схему у себя в тетрадях. Слушают и смотрят на доску Запись в тетрадь Запись в тетрадь Открывают учебники Название компьютеров, тип процессора, оперативная память Слушают Определяют тип полей. Один из учеников отвечает: № п/п – счетчик, Тип процессора – текстовый, оперативная память – числовой. Слушают Один из учеников отвечает: база данных:
Иерархические. Сетевые и табличные Поле – столбцы базы данных, а записи – строки, ключевое поле – поле, значение которого однозначно определяет запись в таблице. Для создания баз данных, а также выполнения операции поиска и сортировки данных предназначены специальные программы - системы управления базами данных (СУБД). Смотрят на доску и слушают Запись домашней работы Садятся за компьютеры Выполняют задание. |
Урок 3
Тема урока:
Сортировка записей в базе данных. Поиск данных
Цель урока:
Формирование умений и навыков быстрого поиска, поиска данных с помощью фильтров и сортировки данных
Задачи урока:
¾ Образовательные:
1. Познакомить учащихся с понятиями: быстрый поиск данных, фильтр, сортировка данных
2. Создать условия для формирования умений и навыков быстрого поиска, поиска данных с помощью фильтров и быстрой сортировки данных.
¾ Развивающие:
Создать условия для развития опосредствованного внимания, активного воображения, развития теоретически образного мышления, зрительно-слуховой памяти
¾ Воспитывающие:
1. Создание условий психологической комфортности на уроке
2. Создание условий для воспитания уважения к чужому мнению, умение выслушать других
Форма обучения:
Урок – объяснения нового материала
Методы обучения:
Работа с книгой
Структура урока:
Урок изучения нового материала
Средства обучения:
Материальные (проектор, компьютеры, учебник информатики)
Формы и методы контроля:
Текущий
Класс:
11
Время:
40 минут
План:
I. Организационная часть (2 мин)
II. Проверка домашнего задания (10мин)
III. Домашнее задание (3 мин)
IV. Основная часть: (25 мин)
1). Быстрый поиск данных
2). Поиск данных с помощью фильтров
3). Сортировка данных
4). Быстрая сортировка данных
| Деятельность учителя
|
Деятельность ученика
|
|||||||||||||||||||||||||||
| I.Организационная часть: Здравствуйте ребята, садитесь. II. Проверка домашнего задания. Этот урок начнем с проверки домашнего задания. Для этого напишем небольшую проверочную работу по вариантам на 10 минут. Проверочная работа «Базы данных» Вариант 1 Что такое информационная система? Приведите примеры. Вставьте пропущенное слово: Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Это характеристика … баз данных. Верно ли высказывание: Поле баз данных – строка таблицы, содержащая значения определенного свойства. База данных задана таблицей: Определите тип полей
Назовите основное отличие базы данных от СУБД. Вариант 2 Что такое база данных? Вставьте пропущенное слово: … база данных допускает объекты, имеющие более одного предка Верно ли высказывание: Ключевое поле – это поле, значение которого однозначно определяет запись в таблице. Представлена база данных «Волшебные страны»: Определите тип полей
Базовым объектом в базе данных является … (Ключ к проверке данной работы: 0 ошибок – «5» 1 ошибка – «4» 2-3 ошибки – «3» более 3 ошибок – «2») Время вышло. Сдаем ваши работы. III.Домашнее задание. Прежде чем начать изучение нового материала, давайте запишем домашнее задание: §11.4.1, 11.4.2, 11.4.4 (до стр.398) IV.Основная часть. Тема нашего сегодняшнего урока: «Сортировка записей в базе данных. Поиск данных». Сядьте, пожалуйста, за компьютеры и возьмите с собой учебники. Откройте учебники на странице 394. Задание
Ваше время вышло, давайте подведем итоги сегодняшнего урока. Вопрос1: Как можно осуществить поиск данных? Вопрос2: Что представляет из себя фильтр? Вопрос3: Как осуществлять поиск с помощью фильтров? Вопрос4: Что такое сортировка? Хорошо, таким образом, сегодня на уроке вы познакомились с понятиями поиска и сортировки данных и научились искать данные путем быстрого поиска и с помощью фильтров; сортировать данные путем быстрой сортировки. Урок закончен. Вы можете идти. |
Приветствуют учителя Пишут проверочную работу 10 минут Сдают свои работы Записывают домашнее задание Слушают Садятся за компьютеры Открывают учебники Выполняют практическую работу за компьютером Отвечают на вопросы: Поиск можно осуществить с помощью команды Правка – Найти – это быстрый поиск и с помощью фильтра. Фильтр позволяет отбирать записи, которые удовлетворяют заданным условиям. Простые фильтры содержат условие отбора записей только для одного поля. Сложные фильтры содержат несколько условий для различных полей. Ввести команду Записи – Применить фильтр. В появившемся окне таблицы ввести условия поиска в соответствующих полях. Сортировка записей – это их упорядочение по значениям одного из полей. |
Урок 4, 5
Тема урока:
Создание запросов. Простой запрос. Составной запрос
Цель урока:
Определение понятия запрос, простой запрос, составной запрос; Формирование умений и навыков поиска данных с помощью простых и составных запросов
Задачи урока:
¾ Образовательные:
1. Познакомить учащихся с понятиями: запрос, простой запрос, составной запрос
2. Создать условия для формирования умений и навыков поиска данных с помощью простых и составных запросов.
¾ Развивающие:
Создать условия для развития опосредствованного внимания, активного воображения, развития теоретически образного мышления, зрительно-слуховой памяти
¾ Воспитывающие:
3. Создание условий психологической комфортности на уроке
4. Создание условий для воспитания уважения к чужому мнению, умение выслушать других
Форма обучения:
Урок – объяснения нового материала
Методы обучения:
Работа с книгой
Структура урока:
Комбинированный урок
Средства обучения:
Материальные (проектор, компьютеры, учебник информатики)
Формы и методы контроля:
Текущий
Класс:
11
Время:
80 минут
План:
I. Организационная часть (2 мин)
II. Основная часть: (50 мин)
1) Основные понятия: запрос, простой запрос, составной запрос (40 мин)
2) Отработка навыков поиска данных с помощью простых и составных запросов в созданной учащимися базе данных «Провайдеры Интернета» (10 мин)
III. Домашнее задание (3 мин)
IV. Подведение итогов (5 мин)
V. Самостоятельная работа (20 мин)
| Деятельность учителя
|
Деятельность ученика
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| I.Организационная часть: Здравствуйте ребята, садитесь. II.Основная часть: 1)Сегодня на уроке вы должны познакомиться с такими понятиями, как запрос, простой запрос, составной запрос; научиться осуществлять поиск данных с помощью простых и составных запросов; в конце урока, в течение 20 минут, выполнить самостоятельную работу на проверку пройденного материала. Итак, тема сегодняшнего урока «Создание запросов. Простой запрос. Составной запрос». Задание:
1) Для чего необходимы запросы? 2) Основное отличие запроса от фильтра? 3) Что является результатом выполнения запроса? 4) С помощью чего можно построить запрос? 5) Какие запросы бывают? Садитесь за компьютеры и приступайте к работе. Вам дается на выполнение задания 30 минут. Ваше время вышло, повернитесь все ко мне. Теперь попытаемся ответить на вопросы в ваших карточках. Хорошо, вы все ответили правильно. Для создания запросов, кроме операций отношений и логических операций используются еще некоторые символы (на карточках учитель раздает символы каждому ученику). Посмотрите в ваши карточки, какие же символы используются при создании запросов и как их можно использовать? (учитель в слух проговаривает эти символы и что они обозначают и обращает внимание на карточки с примерами создания запросов)
Примеры условных выражений
2)Задание:
III.Домашнее задание: Отлично, с работой справились все. Давайте запишем домашнее задание - §11.4.1 – 11.4.4 IV.Подведение итогов: Таким образом, сегодня на уроке вы познакомились с понятиями запрос, простой и составной запросы. Научились создавать простые и составные запросы. Оценки за урок … V.Самостоятельная работа. Теперь пришло время проверить, чему же вы научились за эти уроки? Для этого вы выполните самостоятельную работу за компьютером по вариантам. Вам будут розданы карточки с заданиями и номером варианта. (учитель раздает карточки с заданиями). Вариант 1 Создать базу данных «Записная книжка» и осуществить в ней различные виды поиска: быстрый, с помощью фильтра и с помощью запроса; выполнить сортировку данных. Вариант 2 Создать базу данных «Библиотечный каталог» и осуществить в ней различные виды поиска: быстрый, с помощью фильтра и с помощью запроса; выполнить сортировку данных. Вариант 3 Создать базу данных «Классный журнал» и осуществить в ней различные виды поиска: быстрый, с помощью фильтра и с помощью запроса; выполнить сортировку данных. Работа рассчитана на 20 минут. Приступайте к работе. Время вышло. Сохраняйте ваши базы данных. Можете отдыхать. |
Приветствую учителя Слушают Садятся за компьютеры и приступают к выполнению задания. Поворачиваются лицом к учителю Отвечают на вопросы (один из учеников отвечает на первые три вопроса, другой – на оставшиеся два). Ответы: 1).Для чего необходимы запросы? Запросы осуществляют поиск данных в БД. 2).Основное отличие запроса от фильтра? Различие между запросом и фильтром состоит в том, что запросы являются самостоятельными объектами БД, а фильтры привязаны к конкретной таблице. 3).Что является результатом выполнения запроса? Результатом выполнения запроса является таблица, то есть запросы могут использоваться вместо таблиц. 4). С помощью чего можно построить запрос? Запросы позволяют отобрать те записи, которые удовлетворяют заданным условиям. Условие – это логическое выражение, которое может принимать два значения ИСТИНА или ЛОЖЬ. Логические выражения строятся с помощью логических операций отношений (>,<,<=,>=,=,<>) и логических операций (логическое И, логическое ИЛИ, логическое отрицание НЕ). 5).Какие запросы бывают? Запросы бывают простые и сложные. Простой запрос содержит одно условие, а сложный запрос содержит несколько условий для различных полей. Ученики получают карточки с символами Смотрят в свои карточки и следят за учителем Выполняют задание на странице 397 Слушают Записывают домашнее задание Слушают Выполняют самостоятельную работу Заканчивают работу и сохраняют свои базы данных |
Урок 6
Тема урока:
Создание форм и отчетов
Цель урока:
Определение понятия форма, отчет; Формирование умений и навыков создания форм и отчетов
Задачи урока:
¾ Образовательные:
1. Познакомить учащихся с понятиями: форма, отчет
2. Создать условия для формирования умений и навыков поиска данных с помощью простых и составных запросов.
¾ Развивающие:
Создать условия для развития опосредствованного внимания, активного воображения, развития теоретически образного мышления, зрительно-слуховой памяти
¾ Воспитывающие:
5. Создание условий психологической комфортности на уроке
6. Создание условий для воспитания уважения к чужому мнению, умение выслушать других
Форма обучения:
Урок – объяснения нового материала
Методы обучения:
Работа с книгой
Структура урока:
Урок изучения нового материала
Средства обучения:
Материальные (проектор, компьютеры, учебник информатики)
Формы и методы контроля:
Текущий
Класс:
11
Время:
40 минут
План:
I. Организационная часть (2 мин)
II. Основная часть: Создание форм и отчетов (30 мин)
III. Подведение итогов (5 мин)
IV. Домашнее задание (3 мин)
| Деятельность учителя
|
Деятельность ученика
|
| I.Организационная часть: Здравствуйте ребята, садитесь. II.Основная часть: Сегодня тема урока: Создание форм и отчетов. Вы должны познакомиться с понятиями форма и отчет; научиться создавать формы и отчеты. Задание:
Вопросы: 1)Для чего необходима форма? 2)Что может делать пользователь с формой? 3)Какими способами можно создавать форму? 4)Для чего нужны отчеты? 5)Что представляют из себя отчеты? 6)Какими способами можно создавать отчеты? Садитесь за компьютеры и приступайте к выполнению задания. (учитель визуально просматривает выполнение задания каждым учеником и по необходимости помогает отдельным учащимся при возникновении трудностей). Хорошо, с заданием справились все. Теперь ответим на вопросы в ваших карточках. Вы справились с вопросами. III.Домашнее задание: Теперь запишем домашнее задание - §11.2, §11.3.3, §11.4.5 IV.Подведение итогов: Таким образом, сегодня на уроке вы познакомились с понятиями форма и отчет. Научились создавать формы и отчеты. Оценки за урок …. Урок окончен, вы можете идти. |
Приветствую учителя Слушают Получают карточки Садятся за компьютеры и приступают к выполнению практической работы Заканчивают выполнение работы Отвечают на вопросы (один ученик отвечает на первые три вопроса, другой – на оставшиеся три) Ответы: 1)Для чего необходима форма? Во-первых, Форма отображает одну запись в удобном для пользователя виде. Во-вторых, с помощью формы создается графический интерфейс доступа к БД, который может содержать различные управляющие элементы (текстовые поля, кнопки, переключатели и т.д.), а также надписи. 2)Что может делать пользователь с формой? В процессе создания формы можно указать, какие поля БД включить в форму, как расположить поля в окне формы. Пользователь может изменять дизайн формы (размер, цвет и так далее) управляющих элементов и надписей. 3) Какими способами можно создавать форму? Создание формы можно проводить различными способами с использованием: · Конструктора, который позволяет начать создание формы с нуля; · Мастера форм, который с помощью серии диалоговых панелей помогает пользователю в создании формы. 4)Для чего нужны отчеты? С помощью отчетов можно осуществлять красивую печать непосредственно таблиц, форм и запросов с помощью команды Файл – Печать. 5) Что представляют из себя отчеты? Отчеты являются производными объектами БД и создаются на основе таблиц, форм и запросов. 6)Какими способами можно создавать отчеты? Создание отчета можно проводить различными способами с использованием: · Конструктора, который позволяет начать создание отчета с нуля; · Мастера отчетов, который с помощью серии диалоговых панелей помогает пользователю в создании отчета. Слушают Записывают домашнее задание Слушают |
Урок 7
Тема урока:
Реляционные базы данных. Связывание таблиц в многотабличных базах данных.
Цель урока:
Определение понятия: однотабличные и многотабличные базы данных, связи «один – ко - многим», «многие – ко – многим», реляционные базы данных; Формирование умений и навыков создания реляционной базы данных.
Задачи урока:
¾ Образовательные:
1. Познакомить учащихся с понятиями: однотабличные и многотабличные базы данных, связи «один – ко - многим», «многие – ко – многим», реляционные базы данных
2. Создать условия для формирования умений и навыков создания реляционной базы данных
¾ Развивающие:
Создать условия для развития опосредствованного внимания, активного воображения, развития теоретически образного мышления, зрительно-слуховой памяти
¾ Воспитывающие:
1. Создание условий психологической комфортности на уроке
2. Создание условий для воспитания уважения к чужому мнению, умение выслушать других
Форма обучения:
Урок – объяснения нового материала
Методы обучения:
Беседа, Работа с книгой
Структура урока:
Урок изучения нового материала
Средства обучения:
Материальные (проектор, компьютеры, учебник информатики)
Формы и методы контроля:
Текущий
Класс:
11
Время:
40 минут
План:
I. Организационная часть (2 мин)
II. Основная часть (30 минут)
1) Однотабличные и многотабличные базы данных, связи «один – ко - многим», «многие – ко – многим», реляционные базы данных (15 мин)
2) Создание реляционной базы данных (15 мин)
III. Подведение итогов (5 мин)
IV. Домашнее задание (3 мин)
| Деятельность учителя
|
Деятельность ученика
|
| I.Организационная часть: Здравствуйте ребята, садитесь. II.Основная часть: Сегодня тема урока: Реляционные базы данных. Связывание таблиц в многотабличных базах данных. Вы должны познакомиться с понятиями: Однотабличные и многотабличные базы данных, связи «один – ко - многим», «многие – ко – многим», реляционные базы данных; Научиться создавать реляционные базы данных. 1)Однотабличные и многотабличные базы данных. Откройте учебники на странице 400 таблица 11.2 Комплектующие компьютера и поставщики. Из каких полей состоит данная таблица? Что вы можете увидеть из данной таблицы? Правильно. Во многих полях записи дублируют друг друга, что увеличивает информационный объем базы данных и замедляет процессы обработки. Для того чтобы избежать дублирования записей, целесообразно разбить данную таблицу на две таблицы. Посмотрите, Комплектующие компьютера имеют два неотъемлемых свойства: «Наименование» и «Описание», а «Название фирмы», «Адрес» и «Цена» не являются свойствами комплектующих компьютера, они являются свойствами Поставщика. Поэтому, можно разделить на следующие таблицы: «Комплектующие и «Поставщики». Посмотрите в учебник на страницу 401 таблицы 11.3 и 11.4. Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле. Определите ключевое поле в этих таблицах. После создания двух таблиц, необходимо их связать между собой, чтобы обеспечить целостность базы данных. Откройте ваши тетради, запишите тему урока и подтему связывание таблиц. Типы связей. Зафиксируйте типы связей 1) Связь один к одному (1:1)
2) Один ко многим (1:М)
3) Связь многие ко многим (М:М)
Определите типы связей в таблицах 11.3 и 11.4. Давайте создадим еще одну таблицу «Цена». Посмотрите на страницу 403 таблица № 11.5. Посмотрите, а еще какие-то связи можно создать? Таблицы «Комплектующие» и «Поставщики» можно связать в отношении «многие – ко – многим» путем создания двух связей «один – ко – многим» по отношению к таблице «Цена». Таблицы «Комплектующие» и «Поставщики» будут являться главными по отношению к таблице «Цена». Для того, чтобы установить связь между этими таблицами, необходимо, чтобы значения в полях имели одинаковые имена. Теперь понятно, почему таблица Цена имеет следующие поля: Счетчик, Код комплектующих, Код поставщик, Цена. В главной таблице «Комплектующие», посмотрите на эту таблицу, поле «Код комплектующих» является первичным ключом, соответственно в подчиненной таблице «Цена» должно существовать одноименное поле, которое является внешним ключом. Что можно сказать про таблицу «Поставщики» по отношению к таблице «Цена»? Базы данных из связанных двумерных таблиц принято называть реляционными. Межтабличная связь обеспечивает целостность данных, т.е. связанные таблицы представляют единое целое. Таким образом, для создания реляционных баз данных существует алгоритм (учитель выдает карточки каждому учащемуся). Посмотрите в выданные вам карточки и следите за мной. Алгоритм: 1. После грамотной постановки задачи по БД выписываются все поля, которые необходимо в ней хранить и составляется один общий файл (таблица). 2. Определение перечня необходимых таблиц и задание их структуры 3. Установление связей между выделенными таблицами 2)Сейчас вы самостоятельно попытаетесь создать реляционную базу данных. Для этого вам поможет учебник на странице 404. Садитесь за компьютеры и приступайте к выполнению задания (учитель просматривает выполнение задания каждым учеником и помогает тем ученикам, у кого возникают вопросы). III.Подведение итогов: Таким образом, сегодня на уроке вы узнали что такое реляционная база данных, какие связи существуют; научились создавать реляционную базу данных. IV.Домашнее задание: Запишем домашнее задание - §11.5, 11.6. На следующем уроке вы начнете создавать реляционную базу данных. Поэтому, дома необходимо будет подобрать нужный материал. Задание вы будете выполнять в паре. На столе лежат листочки с заданиями, возьмите себе один на пару (на столе учитель выложил карточки с заданиями для создания реляционной базы данных: Карточка №1: Продажа квартир Задание: Создать реляционную базу данных 1) Продумать какие могут быть заданы вопросы клиентами при покупке квартиры, и какие услуги может предоставлять ваша фирма по продаже квартир (составить запросы) 2)Создать форму для просмотра и ввода данных 3)Создать отчет для печати полученных запросов. Карточка №2: Библиотека Задание: Создать реляционную базу данных 1)Продумать какие вопросы могут быть заданы читателями (составить запросы) 2)Создать форму для просмотра и ввода данных 3)Создать отчет для печати полученных запросов. Карточка №3: Школа) Задание: Создать реляционную базу данных 1)Продумать какие вопросы могут быть заданы родителями, когда отдают ребенка в данную школу, когда их ребенок учится в этой школе (составить запросы) 2)Создать форму для просмотра и ввода данных 3)Создать отчет для печати полученных запросов. Дома вам нужно составить модель базы данных. Это ваше творчество. Все понятно. Урок закончен. Вы можете идти. |
Приветствуют учителя Слушают Открывают учебники Ответ: Счетчик, Наименование, Описание, Название фирмы, Адрес, Цена Ответ: Половина записей данной таблицы повторяются Слушают Смотрят в таблицу и слушают Ответ: в таблице 11.3. Ключевым полем является Код комплектующих, а в таблице 11.4 – Код поставщика. Открывают тетради записывают тему урока и подтему Смотрят на доску и чертят в тетради типы связей Определяют: Одной записи в таблице «Комплектующие» соответствует две записи в таблице «Поставщики», так как устройства одного типа продаются двумя фирмами. Одной и той же записи таблицы «Поставщики» соответствует четыре записи таблицы «Комплектующие», так как одна фирма продает устройства четырех типов. Слушают и смотрят в учебник на таблицу «Цена» Смотрят в таблицу «Комплектующие» и в таблицу «Цена». Отвечают: Таблица «Поставщики» является главной по отношению к таблице «Цена». Ее поле «Код поставщика» является первичным ключом, соответственно в подчиненной таблице «Цена» должно существовать одноименное поле, которое является внешним ключом. Слушают Смотрят в карточки, выданные учителем Садятся за компьютер и выполняют задание учителя. Слушают Записывают домашнее задание Выбирают каточки Слушают |
Урок 8, 9
Тема урока:
Разработка и создание реляционной базы данных
Цель урока:
Создание условий для разработки и создания реляционной базы данных учащимися
Задачи урока:
¾ Образовательные:
Создать условия для разработки и создания реляционной базы данных.
¾ Развивающие:
Создать условия для развития опосредствованного внимания, активного воображения, развития теоретически образного мышления, зрительно-слуховой памяти
¾ Воспитывающие:
1. Создание условий психологической комфортности на уроке
2. Создание условий для воспитания уважения к чужому мнению, умение выслушать других
Форма обучения:
Уроки лабораторно - практических занятий
Методы обучения:
Практические работы
Структура урока:
Урок обобщения и систематизации
Средства обучения:
Материальные (проектор, компьютеры, учебник информатики)
Формы и методы контроля:
Практический
Класс:
11
Время:
80 минут
План:
I. Организационная часть (2 мин)
II. Основная часть: Разработка и создание реляционной базы данных (75 минут)
III. Домашнее задание (3 мин)
| Деятельность учителя
|
Деятельность ученика
|
| I.Организационная часть: Здравствуйте ребята, садитесь. II.Основная часть: Сегодня на уроке вы будете разрабатывать и создавать реляционную базу данных. Карточки с заданиями вы получили на прошлом уроке. На выполнение задания вам дается 2 урока. На третьем уроке будет происходить защита ваших проектов и контрольное тестирование. III.Домашняя работа: Давайте сразу запишем домашнее задание: 1)Подготовить доклад к защите своего проекта 2)Подготовиться к контрольному тестированию по всей главе 11. Теперь садитесь за компьютеры и приступайте к выполнению задания. Ваше время вышло. Урок закончен. Вы можете отдыхать |
Приветствуют учителя Слушают Записывают домашнее задание Садятся за компьютеры и приступают к выполнению задания Заканчивают выполнение работы |
Урок 10
Тема урока:
Защита проекта и итоговый контрольный тест
Цель урока:
Проверка имеющихся знаний у учащихся по теме «Поиск, хранение и сортировка информации» и умений создавать реляционные базы данных
Задачи урока:
¾ Образовательные:
1). Создать условия для защиты проекта «Реляционные базы данных»
2). Создать условия для проверки знаний по теме «Поиск, хранение и сортировка информации»
¾ Развивающие:
Создать условия для развития опосредствованного внимания, активного воображения, развития теоретически образного мышления, зрительно-слуховой памяти
¾ Воспитывающие:
1. Создание условий психологической комфортности на уроке
2. Создание условий для воспитания уважения к чужому мнению, умение выслушать других
Форма обучения:
Уроки-защиты творческих заданий, Уроки - зачета по теме
Методы обучения:
Практические работы
Структура урока:
Урок контроля и коррекции знаний, умений и навыков
Средства обучения:
Материальные (проектор, компьютеры, учебник информатики)
Формы и методы контроля:
Тестирование
Класс:
11
Время:
40 минут
План:
I. Организационная часть (2 мин)
II. Основная часть (38 мин)
1). Итоговый тест (15 мин)
2). Защита проектов (23 мин)
| Деятельность учителя
|
Деятельность учеников
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| I.Организационная часть: Здравствуйте ребята, садитесь. II.Основная часть: Сегодня на уроке вы проверите свои знания с помощью компьютерного теста в течение 20 минут и получите возможность защитить свои проекты по группам. Компьютерный тест дает возможность получить результаты сразу после выполнения. Первая группа – это 4 пары сначала защищают свои проекты. На защиту проекта каждой пары дается 5 минут. Поэтому ответ должен быть ясным, кратким и лаконичным. Затем, после защиты, эта группа проверяет свои знания с помощью теста. Каждый человек из группы работает индивидуально. Вторая группа – начинает с теста. Выполнение теста проходит индивидуально. На это задание дается 20 минут, пока защищается первая группа. Затем вы меняетесь местами. Результаты теста сохраните в созданных вами папках на диске D:Ф.И.|Результаты тестирования. Разделимся на группы. Первая группа – это учащиеся, сидящие за первыми четырьмя компьютерами. Вторая – все остальные. Итак, приступим к работе. Члены второй группы рассаживаются за компьютеры и приступают к выполнению теста. Первая группа остается на местах. (Защита проходит следующим образом: одна из пар выходит к доске и проектору, кратко рассказывают идею своего проекта и отвечают на вопросы учителя и учащихся). Первые 20 минут прошло. Группы меняются местами. Время вышло. Вы молодцы. Урок закончен. Вы можете идти. Компьютерный тест Вариант 1 1.Базы данных – это: а) программные средства, обрабатывающие табличные данные б) программные средства, осуществляющие поиск информации в) информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств г) программные средства, позволяющие организовывать информацию в виде таблиц 2.В иерархической базе данных информация представлена в виде: А) Сети В) Иерархической структуры С) Файла Д) Дерева 3.Назовите объект баз данных, который позволяет представить таблицы в наглядной форме. а) Отчет б) Запрос г) Таблица д) Форма 4.База данных содержит информацию об учениках компьютерной школы: имя, номер группы, балл за тест, балл за задание, общее количество баллов. Какого типа должно быть поля? а)символьное,числовое,числовое,числовое,числовое в)символьное,счетчик,числовое,числовое,числовое г)символьное,счетчик,счетчик,числовое,числовое д) любого типа 5.В чем заключается функция ключевого поля? а)Однозначно определять таблицу б)Однозначно определять запись в)Определять заголовок столбца таблицы г)Вводить ограничение для проверки правильности ввода данных 6.Что такое запрос? а)Окно конструктора б)Связанная таблица в)Главная таблица г)Средство отбора данных 7.Реляционная база данных задана таблицей: Какие записи будут выбраны по условию (Клуб= «Спарта» И Клуб= «Ротор») И НЕ (Пол= «жен»)?
а) 3,5 б) 2,3,4,5 в) 2,4 г) таких записей нет 8.Записи базы данных упорядочены по полю:
а)Фамилия б) Должность в) Оклад г) Отчество
9.Дана таблица: Сформулировать условие поиска, дающее сведения об участниках тестирования, регистрационные номера, которых меньше 120 или больше 150. а) Регстр-номер<120 ИЛИ Регистр_номер>150 б) Регстр-номер<120 И Регистр_номер>150 И (Пол=Ж ИЛИ Пол=М) в) Регстр-номер<120 И Регистр_номер>150 И (Пол=Ж И Пол=М) г) (Регстр-номер<120 ИЛИ Регистр_номер>150) И (Пол=Ж И Пол=М) 9.В вышеуказанной таблице проведена сортировка по полю «Фамилия».На сколько строк вверх переместится запись № 5: а)4 в)1 б)2 г)5 10.Запрос к базе данных с полями Фамилия, Год_рождения, Класс, Оценка. Для вывода списка учеников 10 классов 1981 года рождения, имеющих 4 или 5, содержит выражение: а)Класс>10 и Оценка=4 и Год_рождения=1981 б)Класс=10 или Оценка>4 или Год рождения=1981 в)Оценка>=4 и Год рождения=1981 и Класс=10 г)Класс=10и Оценка>4 или Год рождения=1981 Вариант 2 1.Записью реляционной базы данных является: а) строка таблицы б) корень дерева в) дерево г) столбец таблицы 2.В реляционной базе данных связь между таблицами организована через: а) запросы б) общие строки в) условия поиска г) поля, связанные по смыслу 3.Структура реляционной базы данных изменяется при: а) удаление любой записи из базы б) удаление любого поля в) изменение любой записи г) добавление записи в базу 4.База данных содержит информацию о собаках из клуба собаководства: кличка, порода, дата рождения, количество медалей. Какого типа должны быть поля? а) текстовое, текстовое, числовое, текстовое, числовое б) текстовое, текстовое, дата, числовое в) текстовое, текстовое, дата, логическое, числовое г) текстовое, текстовое, числовое, логическое, числовое 5.Назовите объект реляционной базы данных, который позволяет распечатывать данные а) Отчет б) Запрос в) Таблица г) Форма 6.Реляционная база данных задана таблицей:
Сформулировать условие поиска, дающее сведения о всех лыжниках и биатлонистах в возрасте от 18 до 22 лет. а) (Спорт= «Лыжи» ИЛИ Спорт= «Биатлон») И (Возраст>=18) ИЛИ (Возраст<=22) б) (Спорт= «Лыжи» И Спорт= «Биатлон») ИЛИ (Возраст>=18) И (Возраст<=22) в) (Спорт= «Лыжи» И Спорт= «Биатлон») И (Возраст>=18) ИЛИ (Возраст<=22) г) (Спорт= «Лыжи» И Спорт= «Биатлон») И (Возраст>=18) И (Возраст<=22) 7.Дана таблица:
В каком порядке будут располагаться записи в выше указанной таблице после сортировки по двум полям: «Фамилия (возр.)» + «Школа (убыв.)» а)5,3,1,4,2,6 б)1,4,3,6,2,5 в)1,4,3,2,6,5 г)2,5,1,3,6,4 8.Реляционная база данных задана таблицей:
Какие записи будут выбраны по условию (Клуб= «Спарта» И Клуб= «Ротор») И (Пол= «жен») И (Возраст=18)? а) 5 б) 1,3,5 в) 2,3,4,5 г) 2,4 9.Запросу Серия=Для чайников и Год_издания=1996 в базе данных
а)2 и 3 в)2 б)3 г)3 и 4 10. В выше указанной базе данных записи упорядочены по полю: а)Автор в)Год_издания б)Серия г)Кол_страниц |
Приветствуют учителя Слушают Учащиеся второй группы рассаживаются за компьютеры. Члены второй группы начинают защиту проектов Меняются местами (учащиеся, которые защитили свои проекты садятся каждый за свой компьютер, остальные переходят к защите проектов). |
Заключение
Данная работа содержит теоретический материал по теме «Базы данных», а также тематическое и поурочное планирование темы «Поиск, хранение и сортировка информации» по учебнику Н.Д. Угриновича. Этот реферат может стать хорошим помощником при подготовке к урокам учителей информатики при изучении данной темы, а также ученикам при выполнении домашнего задания.
Реферат по теме «Методика изучения баз данных в школе» также может найти свое место и в программе «Информатизация образовательных учреждений Костромской области в 2006-2010 годах», которая предполагает:
- развитие кадрового, информационного ресурса информатизации системы образования: поддержку педагогических и ученических инициатив в области применения информационных коммуникационных технологий в образовании; наполнение ресурсов регионального корпоративного портала.
- обеспечение интеграции информационных систем и технологий в образовательный процесс и управление образованием предполагает: обновление институциональной инфраструктуры для методической поддержки профессиональной деятельности педагогов, учебной деятельности учащихся на местах на основе использования ИКТ; создание условий для расширения спектра образовательных услуг, предоставляемых системой методических центров; наполнение единой образовательной информационной среды региональными цифровыми образовательными ресурсами.
Список литературы
1. Образовательный портал: http://www.fio.ru
2. Образовательный портал: http://www.school.edu.ru
3. http://www.inftech.webservis.ru
4. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. – СПб.: Питер, 2001
5. Ерофеев А.А., Поляков А.О. Интеллектуальные системы управления. – СПб.:СПбГТУ
6. Маклаков С.В. BPwin и Erwin. Case – средства разработки информационных систем. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999
7. Новиков Ф.А., Яценко А.Д. Microsoft Office 2000 в целом. – СПб.: БХВ-Петербург, 2001
8. Областная целевая программа «Информатизация образовательных учреждений Костромской области в 2006-2010 годах»
9. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов.- М.:Бином. Лаборатория знаний, 2002.
10. Угринович Н.Д. Преподавание курса «Информатика и ИКТ» в основной и старшей школе. Методическое пособие для учителей. – М.: БИНОМ, 2004, 2005;
[1]
«Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года», принятой Правительством РФ в декабре 2001 года
[2]
Областная целевая программа «Информатизация образовательных учреждений Костромской области в 2006-2010 годах»
[3]
Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. – СПб.: Питер, 2001. - С.19
[4]
Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии: Учебник для 10-11 классов.- М.:Бином. Лаборатория знаний, 2003. – С.379
[5]
Маклаков С.В. BPwin и Erwin. Case – средства разработки информационных систем. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999 – 256с.
[6]
http://www.inftech.webservis.ru
[7]
Кузнецов А.А., Самовольнова Л.Е., Угринович Н.Д. Оценка качества подготовки выпускников основной школы по информатике. – М.: Дрофа, 2001. – С.12