Методические рекомендации по обучению старшеклассников базам данных

Понятие о базах данных, их структура. Логическое проектирование при создании базы данных. Разработка методики обучения старшеклассников созданию баз данных в программе Microsoft Acces. Развитие познавательной активности учащихся на уроках информатики.

Рубрика Педагогика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.10.2014
Размер файла 318,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1 Глава Теоретические основы изучения специфики баз данных

1.1 Общие подходы по изучению темы: базы данных

1.2 Общие сведения о базах данных

1.3Анализ учебника Семакина

Глава 2. Методические рекомендации по обучению старшеклассников базам данных

2.1Создания баз данных учениками

2.2 Примеры реализаций методических рекомендаций на уроках информатики

2.3 Задания по базам данных из вариантов ЕГЭ

Заключение

Список литературы

Введение

В курсовой содержится теоретический материал «Основные понятия баз данных», а также приведено примерное тематическое и поурочное планирование по учебнику Семакина И.Г.

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.

Целью курсовой работы является разработка методики обучения созданию баз данных в программе Microsoft Acces.

Объектом исследования в работе выступает процесс обучения информатики в старших классах.

Предметом исследования является методика обучения созданию релиационных баз данных учащихся 10-11 классов.

Цель работы определяет ее задачи:

· Провести анализ методической литературы по обучению созданию СУБД в программе Acces;

· Рассмотреть методические рекомендации по теме: базы данных

· Разработать методические рекомендации по обучению Microsoft Acces;

В работе применяются следующие методы исследования: логический, статистический анализ.

Методологической базой исследования стали учебные материалы и методические пособия, научная литература и интернет - ресурсы.

база данных информатика обучение

Глава 1. Теоретические основы изучения специфики баз данных

1.1 Общие подходы по изучению темы: базы данных

Обучение школьников работе с базами данных напрямую связано с решением задачи подготовки к труду, продолжению образования, а именно формируются представления о роли и месте компьютерной техники в современном и будущем обществе, об основных закономерностях обработки информации с помощью компьютера (поиск, хранение и предъявление), названий и содержания основных этапов решения задач автоматизированного поиска информации.

Положительных результатов в работе по развитию познавательной активности учащихся можно добиться в случае, если: [2]

- активная познавательная деятельность школьников была организована при условии создания благоприятного эмоционального фона, что возможно благодаря изменениям в оценочной деятельности учителя, введению самоконтроля и самооценки учащихся, согласуемой с учителем;

- на учебных занятиях был обеспечен постепенный и последовательный переход на субъект-субъектные отношения, которые можно создать в совместной деятельности, основанной на внутренней мотивации;

- при новом способе организации учебного процесса был изменен поведенческий стиль учителя, выполнения им функций мотиватора в учебном труде, координатора учебных действий школьников.

Для решения задачи развития познавательной активности учащихся важно применять активные методы обучения, адекватные содержанию материала. В этом случае возможно научить учащихся применять свои знания в новых и необычных ситуациях, т.е. развивать элементы творческого мышления.

Таким образом, для решения задачи развития познавательной активности учащихся важно, чтобы они не столько получали готовые знания, сколько открывали их заново. При этом задача учителя - возбудить внимание учащихся, их интерес к учебной теме, усилить на этой основе познавательную активность. Желательно, чтобы через посредство широкого применения самостоятельных работ учитель стремился к тому, чтобы проблему ставили сами учащиеся. Важно и то, чтобы учитель сумел определить и реализовать оптимальную степень трудности проблемной ситуации (её трудность и, вместе с тем, посильность).

Таким образом, предлагаемая разработка по теме «Базы данных» способствует развитию: [4]

- интеллектуальных и практических умений в области технологий хранения и поиска информации и их приложений к решению задач из различных сфер деятельности;

- интереса к изучению информатики и математики, а также интереса к решению учебных, практических и исследовательских задач;

- умения самостоятельно приобретать и применять знания;

- творческих способностей, умения работать в группе, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения.

Данная тема «Базы данных» является преемственной по отношению к теме базового курса информатики, обеспечивающей требования к ее изучению в основной школе. При планировании и создании темы учитывалось то, что раздел «Базы данных и СУБД» становится одним из ведущих в изучении информатики на старшей ступени школы.[6]

В ходе изучения темы будут расширены знания учащихся в тех предметных областях, на которых базируются изучаемые базы данных, что позволит максимально реализовать межпредметные связи, послужит средством профессиональной ориентации и будет служить целям профилизации обучения на старшей ступени школы.

Целью изучения темы «Базы данных» является развитие информационных умений учащихся, проявляющихся в знании функциональных особенностей технологий хранения и поиска информации и умении активно использовать их в практической деятельности.[7]

Задачи обучения теме:[7]

· обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися основами знаний о методах и средствах хранения и переработки информации современном обществе;

· научить использовать технологии баз данных для решения практических задач из различных предметных областей;

· закрепить и углубить знания по информатике через рассмотрение алгоритмических проблем, лежащих в основе методов поиска и обработки информации;

· более эффективно подготовить учащихся к освоению программ высшего профессионального образования, обеспечить преемственность между общим и профессиональным образованием;

· привить практические навыки использования ЭВМ как инструмента учебной и практической деятельности;

· способствовать воспитанию у учащихся устойчивого познавательного интереса и творческой активности.

Таким образом, предлагаемая тема концентрирует в себе достаточно большой теоретический материал и методы информатики, применяемые для эффективного решения задач баз данных и их приложений. Она несет в себе огромный образовательный потенциал, поскольку разработанная система задач позволит повысить математическую и алгоритмическую культуру, привить интерес, т.е. повысить мотивацию к изучению информатики через показ, как принципов работы СУБД, так и эффективных решений с помощью компьютера задач реальных баз данных.

В процессе изучения темы учащиеся должны овладеть основами технологий хранения и поиска информации, а именно должны знать:[7]

· современные методы сбора, накопления, хранения и обработки информации, роль компьютера в этих процессах;

· определение и назначения информационных систем;

· роль информационных систем в повышении эффективности деятельности специалистов различных профилей;

· способы организации и представления данных;

· функциональные особенности и возможности технологий хранения и поиска информации;

· основные понятия и баз данных и СУБД.

В результате освоения практической части темы учащиеся должны уметь:

· пользоваться рациональными приемами поиска, отбора, обработки и систематизации информации;

· применять технологии хранения и поиска информации для решения учебных и познавательных задач;

· проводить вычислительный эксперимент;

· анализировать результаты работы программы;

· выдвигать гипотезы;

· находить оптимальные пути решения задачи;

· обосновывать правильность алгоритма решения задачи.

Формирование у учащихся навыков рациональной обработки информации и навыков целенаправленного использования компьютера для решения учебных, творческих и исследовательских задач осуществляется постепенно на протяжении всей темы.

Изучение данной темы предполагает работу школьников с одной из наиболее распространенных систем управления базами данных - Microsoft Access.

Соответственно в содержании темы можно выделить следующие блоки, по которым будет сформирована система задач, способствующая формированию познавательной активности школьников:[8]

I. Изучение основных принципов работы баз данных средствами программирования.

1. Повторение общих принципов структурного программирования на языке Pascal: основные этапы и принципы построения программы; управляющие конструкции языка; процедуры и функции; структуры данных; массив, одномерные и двумерные массивы; методы сортировки и поиска данных в массиве.

II. Изучение СУБД Microsoft Access

1. Работа с готовой базой данных: содержание конкретной базы данных и ее назначение; основные операции над данными (поиск, сортировка и пр.); создание запросов к базе данных.

2. Проектирование и поддержание базы данных: модели данных (иерархическая, реляционная, сетевая), реляционная модель данных; база данных и система управления базами данных (СУБД); структура базы данных, описание структуры базы данных; заполнение и редактирование базы данных (исправление, удаление, добавление записей); модификация структуры базы данных; реализация запросов к базе данных в интерактивном режиме (поиск по ключу, сортировка, статобработка); основные стандартные функции (арифметические, строковые, обработки даты и др.); генератор отчетов СУБД; программный режим обработки запросов; использование СУБД при решении задач.[8]

II. Итоговая проектная работа по теме

Предполагает разработку учащимися собственной базы данных. Учащиеся должны дать описание структуры базы данных, построить алгоритмы реляционных операций, заполнить базу данными, а также составить и реализовать серию запросов по созданной базе данных. При этом деятельность учащихся может быть организована как в форме индивидуальной работы учащегося с компьютером, так и в форме групповой работы. Завершающим этапом проекта становится его защита и публичное обсуждение всем классом.

В результате изучения предполагаемой темы по базам данных у учащихся должны сформироваться достаточно четкие представления об основных понятиях информационных систем и баз данных. В частности, учащиеся должны знать следующие теоретические вопросы:

· понятие информационной системы. Роль и место информационных систем в деятельности специалистов различных профилей. Классификация информационных систем;

· база данных как основной компонент информационной системы. Основные понятия баз данных. Назначение и функции СУБД;

· модель данных. Классификация модели данных;

· реляционные модели данных. Реляционные объекты данных (домены, отношения). Целостность реляционных данных;

· реляционная алгебра (основные операторы реляционной алгебры, дополнительные операторы реляционной алгебры, операции обновления);

· проектирование реляционных БД. Связь таблиц (функциональные зависимости), нормализация отношений (первая, вторая и третья нормальные формы). Схема процедуры нормализации.

Предлагаемая организация изучения СУБД, при которой освоение фундаментальных понятий происходит за счет специально разработанной системы задач, будет способствовать более эффективному овладению учащимися основными знаниями в области технологий хранения и поиска информации, а также необходимыми навыками работы в базах данных.

При таком обучении деятельность учащихся становится активной, меняется роль ученика: из пользователя он превращается в активного исследователя, думающего, планирующего, ищущего. По мере решения задач, сводящихся к программной реализации работы той или иной операции, у ученика появляется не только четкое представление о сути этой операции (что она делает), но и осознание того, как она работает, поэтому в дальнейшем при работе с конкретной программой СУБД (Microsoft: Access) ученик будет понимать принципы работы с базами данных.

И поскольку фундаментальные основы баз данных учащиеся осваивают на этапе решения задач в среде программирования, то они в состоянии самостоятельно изучить конкретные, пользовательские программы по организации и управлению базами данных. В частности, нами предполагается, что второй содержательный блок (Изучение СУБД MicrosoftAccess) школьники осваивают самостоятельно. В результате проведенной подготовительной работы по изучению основ баз данных средствами программирования учащимся потребуется меньше времени на изучение MicrosoftAccess. Кроме того, освоив фундаментальные принципы работы баз данных, ученики не будут зависеть от какой-либо определенной программы по СУБД и смогут свободно ориентироваться в рамках одной из наиболее востребованных на сегодняшнем рынке труда областей деятельности - работе с разнообразными базами данных.

1.2 Общие сведения о базах данных

В своей самой примитивной форме база данных это компьютерный эквивалент организованного списка информации. Обычно эта информация объединена единой темой или назначением, как, например, следующий список сотрудников:

Этот список организован в виде таблицы, состоящей из столбцов и строк. В каждом столбце (поле) хранится определенный тип данных о сотруднике: имя, фамилия, дата приема на работу и т. д. В каждой строке (записи) хранятся данные об одном из сотрудников.[2]

Если бы функции базы данных на этом заканчивались, она была бы не полезнее листа бумаги. Но поскольку в базе данных информация хранится в электронном виде, ее можно обрабатывать различными способами, извлекая большие преимущества.

Например, городская телефонная книга, возможно, лежит на полке в нескольких метрах от вас. В ней всегда можно найти конкретного человека или организацию из вашего города, поскольку информация в телефонной книге организована по понятным правилам. Чтобы связаться с кем-то, кто находится за пределами города, можно пойти в библиотеку и воспользоваться хранящимися в ней телефонными книгами, среди которых, вероятно, найдется хотя бы одна для каждого крупного города страны. Но если вы захотите отыскать всех людей в стране с вашей фамилией, или если вам понадобился телефон соседа вашей бабушки, эти телефонные книги не смогут помочь, поскольку способ организации информации в них делает такой поиск весьма затруднительным.[19]

Если сведения, опубликованные в телефонной книге, хранятся в базе данных, они занимают значительно меньше места, требуют меньше расходов на воспроизведение и распространение, и если база данных организована правильно, сведения можно получать самыми разными способами. Сила базы данных состоит не в ее способности хранить информацию, а в том, что вы можете быстро найти в ней как раз то, что нужно.[19]

Основные вопросы о рассмотрении баз данных в школе

Простые программы баз данных, такие как компонент Database пакета Microsoft Works, позволяют хранить информацию только в одной таблице (однотабличный файл). Такие простые базы данных называются однотабличными. Более сложные программы для работы с базами данных, такие как Access, позволяют хранить информацию в нескольких связанных таблицах, то есть создавать так называемые реляционные базы данных. Если информация в реляционной базе данных организована правильно, с этими несколькими таблицами можно работать как с одной областью хранения и получать данные в электронном виде из различных таблиц в нужном порядке.[19]

Таблица это только один из типов объектов, с которыми можно работать в Access. На следующем рисунке представлены все типы объектов Access:

Из всех этих типов объектов только один таблица используется для хранения информации. Другие применяются для управления данными таблицы, их обработки, анализа, получения, отображения или публикации другими словами, обеспечивают максимальную доступность и полезность информации.

В течение многих лет корпорация Майкрософт прилагала огромные усилия к тому, чтобы сделать Access не только одной из самых мощных из существующих программ работы с базами данных, но также простой в изучении и использовании. Поскольку приложение Access входит в состав пакета Office, работая в нем, можно использовать многие из тех принципов, которые знакомы вам по работе с другими приложениями Office, такими как Microsoft Office Word и Microsoft Office Excel. Например, для открытия и изменения данных в таблицах Access используются знакомые команды, кнопки и сочетания клавиш. А поскольку приложение Access интегрировано с другими программами пакета, осуществить передачу данных между Access, Word, Excel и другими приложениями не составит труда.[19]

Открытие существующих таблиц

В базе данных содержатся сведения о сотрудниках, продукции, поставщиках и клиентах компании. Эти сведения хранятся в нескольких таблицах. Прочитав эту статью, вы научитесь создавать различные запросы, формы, отчеты, страницы доступа к данным, макросы и модули, с помощью которых можно самыми разными способами вводить, изменять и обрабатывать данные таблиц.[19]

О таблицах

Таблицы это основной объект баз данных. Их назначение хранение информации. Любой другой объект баз данных предназначен для того или иного взаимодействия с таблицами. В базе данных Access могут содержаться тысячи таблиц, а число записей в каждой таблице ограничено скорее размером свободного пространства на жестком диске, чем чем-либо еще.[19]

Каждый объект Access имеет, по меньшей мере, два режима отображения. С таблицами чаще всего работают в режиме таблицы, в котором можно просматривать и изменять данные таблицы, и в режиме конструктора, в котором можно просматривать и изменять структуру таблицы. Для переключения режимов таблицы и конструктора используется кнопка Вид. Можно также нажать стрелку, расположенную справа от кнопки Вид, и выбрать режим из раскрывающегося списка.[19]

В режиме таблицы данные распределены по столбцам (полям) и строкам (записям).

Если у двух таблиц есть общие поля, можно внедрить одну таблицу в другую. Такая внедренная таблица, которая называется подтаблица, позволяет видеть информацию в нескольких таблицах одновременно. Например, может понадобиться внедрить таблицу «Заказы» в таблицу «Клиенты», чтобы можно было видеть, какие заказы разместил каждый клиент.[19]

О запросах

Один из способов поиска данных в базе данных Access создание запросов. Запросы позволяют находить информацию и просматривать, изменять или анализировать ее самыми различными способами. Результаты выполнения запросов можно также использовать для работы с другими объектами Access.

Запрос это то же самое, что вопрос. Например, можно задать вопрос: «У каких записей таблицы "Клиенты" в поле "Почтовый индекс" стоит значение "98052"?». При выполнении запроса (то же самое, что задавание вопроса) Access просматривает все записи указанных таблиц, находит те, что соответствуют указанному критерию, и выводит их в виде таблицы.[19]

Чтобы в Access можно было получить ответы на задаваемые вопросы, запросы должны иметь определенную структуру. Каждому типу вопроса соответствует определенный тип запроса. Основные типы запросов: на выборку, перекрестный и на параметр. Реже встречаются запросы на действие, на автоподстановку значений и SQL. Access содержит мастер, который помогает создавать стандартные запросы. Специфические запросы создаются вручную в бланке запроса в режиме конструктора. Вот как выглядит типичный запрос.[19]

О формах

Таблицы Access это массивы «сырой» информации. Если вы создаете таблицу, которую будете использовать только вы, удобнее, вероятно, будет работать непосредственно с таблицами. Если же вы создаете базу данных, которую будут просматривать и редактировать люди, не очень с ней знакомые (а, может быть, и не желающие знакомиться особенно близко), работы с таблицей будет очень много. Решить эту проблему помогут формы. Они «проведут» пользователей по вашей базе данных, упростят для них ввод, извлечение, отображение и печать информации.

Форма это, по сути, окно, в котором размещаются элементы управления, которые будут предоставлять пользователям данные или принимать данные от них. В Access предусмотрена панель элементов, содержащая многие стандартные элементы управления Windows, такие как надписи, текстовые поля, кнопки параметров и флажки. Немного сноровки и вы сможете создавать с помощью этих элементов управления формы, которые будут выглядеть и работать во многом так же, как диалоговые окна во всех программах Windows.

Формы используются для редактирования записей исходных таблиц и ввода новых записей. Так же, как таблицы и запросы, формы можно просматривать в различных режимах. Наиболее часто используются следующие три: режим формы, в котором вводятся данные; режим таблицы, который выглядит, в основном, как таблица; и режим конструктора, в котором, работая с элементами формы, можно изменять ее внешний вид и функциональность. На следующем рисунке показано, как выглядит форма в режиме конструктора.

Об отчетах

В отчетах данные из таблиц отображаются в логично организованном виде и в формате, который позволяет легко получать к ним доступ либо на компьютере, либо на бумаге. Отчет может содержать информацию из нескольких таблиц и запросов, результаты расчетов на основе информации базы данных и элементы форматирования, такие как заголовки, примечания и названия.

Отчеты можно просматривать в трех режимах: в режиме конструктора, в котором структуру отчета можно менять точно так же, как структуру формы; в режиме предварительного просмотра, в котором отчет отображается точно в том виде, как он будет выглядеть на печати; и в режиме просмотра образца, в котором также видно, как будет выглядеть каждый элемент, но не столь подробно, как в режиме предварительного просмотра.

О других объектах Access

Таблицы, запросы, формы и отчеты используются в Access наиболее часто. С их помощью создаются базы данных с большими возможностями. Для создания же нетривиальных баз данных используются также страницы доступа, макросы и модули, которые значительно расширяют возможности Access. В заключение знакомства с базами данных Access мы приводим краткое описание этих объектов.

Страницы

Чтобы информацию из баз данных можно было получать и работать с ней по внутренней сети или через Интернет, создаются страницы, известные также как страницы доступа к данным. Работа со страницей доступа к данным через Интернет во многом схожа с работой с самой таблицей или формой в Access пользователи могут работать с данными в таблицах, выполнять запросы и вводить данные в формы.

Хотя публикация информации из базы данных в Интернете кажется задачей довольно сложной, в Access есть мастер, который сделает за вас значительную часть работы по созданию страниц доступа к данным. Созданную в мастере страницу можно использовать в том виде, как она получилась, а можно внести в нее изменения в режиме конструктора.

Макросы

Макросы позволяют Access реагировать на событие, например, нажатие кнопки, открытие формы или обновление записи. Макросы могут оказаться очень полезными, если с вашей базой данных будут работать люди, разбирающиеся в Access хуже вас. Например, для выполнения стандартных действий с базой данных открытия и закрытия форм или печати отчетов можно создать специальные кнопки или кнопочные формы. А чтобы гарантировать, что совершать некие действия все будут одинаково, можно сгруппировать несколько команд меню, которые будут выполняться при нажатии кнопки.

Модули

Модули предоставляют более широкие возможности, чем макросы, и представляют собой программы на языке VBA (Microsoft Visual Basic for Applications). VBA язык программирования высокого уровня, разработанный корпорацией Майкрософт для создания приложений для Windows. Общий набор инструкций VBA используется со всеми программами пакета Office System, но у каждой программы есть собственный набор. В то время как с помощью макроса можно автоматизировать от четырех до шести десятков действий, VBA содержит сотни команд, и его можно бесконечно расширять, присоединяя дополнительные модули сторонних производителей. С помощью VBA можно выполнять задачи, которые не под силу макросу, например открытие таблицы Excel и извлечение специфических данных.

Установочный компакт-диск с пакетом Office содержит несколько образцов баз данных, в которых иллюстрируются многие принципы создания и использования баз данных. Один из таких образцов база «Борей» используется в примерах во многих разделах интерактивной справки Access, поэтому ее стоит внимательно изучить. Ссылка на эту базу данных есть в меню справки Access в разделе Примеры баз данных.

Резюме

· Access входит в состав пакета Microsoft Office System, поэтому основные объекты интерфейса меню, панели инструментов, диалоговые окна функционируют в основном так же, как в других продуктах Office и приложениях Microsoft Windows.

· База данных электронная форма организованного представления набора информации. Преимущество базы данных состоит в предоставляемых ею возможностях быстрого получения точных данных. В Access данные организованы в таблицы, состоящие из столбцов и строк, которые называются, соответственно, полями и записями. Базы данных Access реляционные, поэтому с несколькими таблицами базы данных можно работать как с одной областью хранения и извлекать информацию из разных таблиц в любом подходящем порядке и формате.

· Таблица лишь один из объектов, с которыми можно работать в Access. Другие объекты это запросы, формы, отчеты, страницы доступа к данным, макросы и модули. Таблицы ключевые объекты базы данных, и любой объект базы данных предназначен для взаимодействия с одной или несколькими таблицами.

· Каждый объект Access можно просматривать как минимум в двух режимах. Например, данные таблицы просматривают в режиме таблицы, а способ их отображения задается в режиме конструктора.

· Один из способов поиска информации в базе данных Access создание и выполнение запроса. Запросы позволяют находить требуемые данные, которые нужно просмотреть, изменить или каким-то образом проанализировать. Запросы можно просматривать в режиме таблицы и конструктора. Результаты выполнения запроса можно использовать в других объектах Access, например в формах и отчетах.

· Формы делают процесс ввода, извлечения, отображения и печати данных таблиц более простым. Форма это, по сути, окно, в котором располагаются элементы управления, которые предоставляют пользователям сведения или, наоборот, принимают вводимые ими данные. Формы можно просматривать в режиме формы, в режиме таблицы и в режиме конструктора.

· В отчетах данные таблиц представляются в логично организованном виде и в формате, который позволяет легко получать к ним доступ либо на компьютере, либо на бумаге. Отчет может содержать информацию из нескольких таблиц и запросов, результаты расчетов на основе информации базы данных и элементы форматирования, такие как заголовки, примечания и названия. Отчеты можно просматривать в режиме конструктора, в режиме предварительного просмотра и в режиме просмотра образца.

· Страницы доступа к данным, макросы и модули значительно расширяют возможности Access. Страницы доступа к данным позволяют просматривать информацию из баз данных и работать с ней по внутренней сети или через Интернет. Макросы используются для выполнения стандартных действий с базой данных и оформляются в виде кнопок в формах, что позволяет менее опытным пользователям работать с базой данных. Модули это приложения на языке Visual Basic for Applications (VBA). С помощью VBA можно выполнять задачи, которые не под силу макросу.

1.3 Анализ учебника Семакина

Для анализа методик преподавания базы данных я взял учебник Семакина 10 -11 класс

В начале данной темы автор предлагает изучить теоретические аспекты баз данных, ознакомить учеников с понятиями база данных, для чего она нужна, ее функции, также в параграфе 31 учебника она озвучил следующее: что такое реляционная модель, как тип имеют данные в базе данных и предметная область базы данных; также, используя средства наглядности, предлагает таблицу, которая поможет ученикам.

Соответственно, в конце параграфа есть вопросы для самоконтроля для проверки усвояемости данного материала.

В параграфе 32, тема которого: Проектирование много табличных баз данных, автор продолжает теоретическое разъяснение, и смыслом этого параграфа является то, что ученики должны придумать свою базу данных

Что касается 33 параграфа, то в нем идет речь непосредственно о создании базы данных, о начальных этапах и о том, что нужно учитывать при создании, также стоит отметить, что в данном параграфе много наглядных примеров

И так же, как и предыдущих параграфах, материал закрепляется вопросами для самоконтроля и предложена наглядная таблица, на которой показана система основных понятий данного параграфа.

34 параграф описывает Запросы как приложения информационной системы

В этом параграфе рассказывается о запросе его функциях, как он создается и структура запроса по выбору, закрепление темы вопросы для само контроля и таблица по системам основных понятий.

35 параграф тема: Логические условия выбора данных

В данном параграфе рассказывается об условии выбора, которые ставит пользователя перед базой данных, что такое Логическая операция определение и примеры, понятии логического выражения, операция отношения и что такое логическая операция с конкретными примерами.

В данном параграфе множество наглядных примеров, которые очень хорошо показывают смысл логических операций.

В данном учебнике на тему базы данных, то есть на ее теоретическое изучение, выделено 5 параграфов, в которых конкретно расписано и показано, что ученики должны знать и уметь по данной теме. По-моему, весь материал данного учебника весьма нагляден и доступен для учеников. Во время практики я использовал материал для работы с учениками и считаю, это прекрасное методическим пособием .

Глава 2. Методические рекомендации по обучению старшеклассников базам данных

2.1Создания баз данных учениками

1. Разъяснение понятие предметной области данных ученикам

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 учениками предметной области баз данных

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:

· На какие классы можно разбить данные, подлежащие хранению в БД?

· Какое имя можно присвоить каждому классу данных?

· Какие наиболее интересные характеристики (с точки зрения пользователя) каждого класса данных можно выделить?

· 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:

· Какие типы связей между информационными объектами?

· Какое имя можно присвоить каждому типу связей?

· Каковы возможные типы связей, которые могут быть использованы в последствии?

· 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.

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.

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.

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.) 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.

2.2 Примеры реализаций методических рекомендаций на уроках информатики

Рассмотрим методы и приемы организаций методических рекомендации по преподаванию темы: Базы данных в старших классах

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

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 графически может быть представлена в виде перевернутого дерева, состоящего из объектов различного уровня. Верхний уровень занимает один объект, второй - объекты второго уровня и т.д.

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 является обобщением иерархической базы данных за счет допущения объектов, имеющих более одного предка, т.е. каждый элемент вышестоящего уровня может быть связан одновременно с любыми элементами следующего уровня

Примером такой базы данных является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет.

3) Табличные базы данных содержат перечень объектов одного типа, т.е. объектов с одинаковым набором свойств. Такую базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы.

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. Это базовый объект базы данных, все остальные объекты создаются на основе существующих таблиц (производные объекты). В данном случае открыто окно Учащиеся: 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: Откройте учебники на странице 388 и приступайте к созданию базы данных «Провайдеры Интернета»

Приветствуют учителя

Слушают

Ответ: затрачивается много времени на поиски информации

Слушают

Открывают учебники

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

Определяют тип полей.

Слушают

Один из учеников отвечает

Поле - …

Смотрят на доску и слушают

Садятся за компьютеры

Выполняют задание.

Урок 7

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

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) предполагает, что в каждые момент времени одному экземпляру первой таблицы соответствует не более одного экземпляра второй таблицы и наоборот.

2) Один ко многим (1:М) одному экземпляру одной таблицы соответствует 0, 1 или более экземпляров второй таблицы, но каждый экземпляр второй таблицы связан не более чем с 1 экземпляром первой таблицы

Связь многие ко многим (М:М) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру первой таблицы соответствует 0, 1 или более второй таблицы и наоборот.

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

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.