Конспект урока по информатике "Реляционные базы данных" (11 класс)

ФИО

группа

Конспект урока по информатике в 11 классе.

Предмет: Информатика,11-й класс

Тема урока: Реляционные базы данных.

Цель урока: познакомить учащихся с понятием реляционной базы данных; научить создавать многотабличную базу данных и связывать таблицы в ней.

Урок направлен на формирование следующих результатов:

1.Предметных:

1.1) иметь представление о сущности и разнообразии информационных систем и баз данных

2.Метапредметных УУД:

2.1) Познавательные: умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; владение основными понятиями по теме «Реляционные базы данных»; развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий;

2.2) Регулятивные: умение самостоятельно определять цели своего обучения; ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности; развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности; умение соотносить свои действия с планируемыми результатами; осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата; определять способы действий в рамках предложенных условий и требований; корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

2.3) Коммуникативные: умение сотрудничать с учителем и одноклассниками; участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу; слушать и понимать речь других; работать в малой группе.

3.Личностных УУД:

Формировать мотивацию и самомотивацию изучения темы, экологического сознания, реализации творческого потенциала, развитие трудолюбия и ответственности за качество

своей деятельности.

К концу урока учащиеся должны:

1)    знать где применяются базы данных, как создаются базы данных.

2)    уметь сравнивать, обобщать, анализировать, выделять главное.

3)    уметь вести коллективный учебный диалог.

Тип урока: комбинированный.

 Методы обучения (по характеру познавательной деятельности):

1.      Объяснительно-иллюстративный.

2.      Репродуктивный.

3.      Исследовательский.

Форма организации деятельности учащихся: фронтальная, групповая, индивидуальная

Оборудование:

• компьютеры с ОС MS Windows;

·         персональные компьютеры;

·         программное обеспечение: СУБД Microsoft Access;

• проектор;
• интерактивная доска;

·         презентация на тему «Реляционная модель базы данных»;

• учебник – Информатика. Учебник для 10 класса. Босова Л.Л.;
• Карточки с заданиями для практической работы.

Термины:

·         база данных

·         типы баз данных

·         СУБД

·         Типы моделей БД

·         Реляционная модель данных

·         Варианты типов связей

·         Составляющие реляционной модели

·         Основные типы полей

·         отношение

·         экземпляр отношения

·         первичный ключ

·         сложные отношения

·         простые отношения

Временная структура урока:

1.      Организационный момент. (1 мин)

2.      Актуализация знаний. (4 мин)

3.      Работа над темой урока. (15 мин)

4.      Физкультминутка. (2 мин)

5.      Практическая часть. (13 мин)

6.      Итог урока. (2 мин)

7.      Рефлексия. (2 мин)

8.      Домашнее задание. (1 мин)

Ход урока.

Деятельность учителя	Способ    организации деятельности учащихся
1.      Организационный момент.
- Здравствуйте, ребята! Начнем с проверки присутствующих.	Дети приветствуют учителя
2.      Актуализация знаний. (4 мин)
- Мы начинаем заседание нашей фирмы компьютерных технологий «Инфоинтеллект». Как вам известно, к нам обратилась вновь созданная туристическая фирма «Планета путешествий» с заявкой на создание базы данных своей фирмы. В конце прошлого заседания каждый менеджер нашей кампании получил задание разработать материал по определенному вопросу, чтобы сегодня мы владели информацией по алгоритму создания реляционной БД и могли приступить к этой работе. Для начала суммируем известные нам факты о базе данных в целом. Устный опрос: 1.         Продолжите фразы: БД – это… БД могут быть использованы для создания … Типы БД - … СУБД – это … 2. Ответьте на вопросы: - Перечислите основные свойства баз данных - Каким требованиям должны удовлетворять СУБД? -Запишите тему урока: Реляционные базы данных	– это совокупность взаимосвязанных данных, которые обладают свойствами структурированности,  хранятся во внешней памяти компьютера, и организованы по правилам, предполагающим общие принципы описания, хранения и обработки данных. - фонда учебной литературы школьной библиотеки,       - кадрового состава предприятия,  - единого реестра препаратов аптеки,  - нормативных актов гражданского права,  - каталога фильмов кинотеатра… -   фактографические и документальные.                  Фактографические БД содержат краткие сведения об объектах, представленные в определенном формате, например, Марка машины, завод-изготовитель, год выпуска. В документальных БД содержится информация разного типа: текстовая, звуковая, графическая, мультимедийная -  программное обеспечение, которое позволяет создавать БД, обновлять и дополнять информацию, обеспечивать гибкий доступ к информации. структурированность, взаимосвязанность, независимость от прикладных программ возможность манипулирования данными, возможность поиска и формирования запросов, обеспечение целостности данных, обеспечение защиты и секретности Дети записывают тему урока в тетрадь
3.      Работа над темой урока. (15 мин)
-Тип модели БД определяется по типу связи между элементами БД. -Существуют три основных типа моделей данных –иерархическая и сетевая, реляционная. 1. ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ Иерархическая модель базы данных представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). -Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяется при помощи связи с одним узлом более высокого уровня. Узел — информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии. Свойства иерархической модели базы данных: •          несколько узлов низшего уровня связано только с одним узлом высшего уровня; •          иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень), неподчиненный никакой другой вершине; •          каждый узел имеет свое имя (идентификатор); 2. СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ Сетевая модель базы данных похожа на иерархическую. Она имеет те же основные составляющие (узел, уровень, связь), однако характер их отношений принципиально иной. В сетевой модели принята свободная связь между элементами разных уровней. Примером может служить база данных, хранящая сведения о закреплении учителей-предметников за определенными классами, где видно, что один учитель может преподавать в нескольких классах, и что один и тот же предмет могут вести разные учителя. 3.  РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ Сегодня на нашем заседании мы должны будем создать многотабличную базу банных, которая будет представлять собой единую базу данных.             После создания различных таблиц, содержащих данные, относящиеся к различным аспектам базы данных, необходимо обеспечить целостность базы данных. Для этого необходимо их связать между собой.              Базы данных, состоящие из нескольких связанных двумерных таблиц, называют реляционными. Термин «реляционный» (от латинского relatio – отношение) -это модель хранения данных построена на взаимоотношении составляющих ее частей. В простейшем случае она представляет собой двухмерную таблицу, а при создании сложных информационных моделей составит совокупность взаимосвязанных таблиц.  Каждая строка такой таблицы называется записью. Каждый столбец в такой таблице называется полем. Модель данных, как и сама база данных, является объектом, имеющим свои определенные свойства. Реляционная модель базы данных имеет следующие свойства: •          Каждый элемент таблицы – один элемент данных. •          Все столбцы в таблице являются однородными, т. е. имеют один тип (числа, текст, дата и т. д.). •          Каждый столбец (поле) имеет уникальное имя. •          Одинаковые строки в таблице отсутствуют. •          Порядок следования строк в таблице может быть произвольным и может характеризоваться количеством полей, количеством записей, типом данных. Над этой моделью базы данных удобно производить следующие действия: •          сортировку данных (например, по алфавиту); •          поиск записей (например, по фамилиям) и т. д. •          выборку данных по группам (например, по датам рождения или по фамилиям); Главное достоинство таблиц — в их понятности. Реляционная модель данных, как правило, состоит из нескольких таблиц, которые связываются между собой ключами. Структура каждой таблицы создаётся с помощью конструктора таблиц. В конструкторе указываются имена полей, типы и форматы полей, назначаются ключи. Устанавливаются связи между таблицами после их создания, но до заполнения данными.   Для создания реляционной БД в окне СУБД выберем объект Таблицы и выберем вариант Создание таблицы в режиме конструктора. 4. ВАРИАНТЫ ТИПОВ СВЯЗЕЙ База данных – это совокупность данных и связей между ними. Для связанных таблиц возможно три варианта типа связи:          «один к одному»;          «один ко многим»;          «многие ко многим». 1. Связь «один к одному». Наиболее простой способ указать связь между данными – поместить данные совместно, например, в одной строке ведомости о заработной плате. Тогда наглядно видно, на какой должности работает сотрудник фирмы (фамилия) и какую заработную плату он получает (зарплата). Все строки ведомости имеют один шаблон, столбцы содержат данные одного типа.             2. Связь «один ко многим». Любому элементу, рассматриваемому как объект, свойство или атрибут в информационной системе, может соответствовать несколько других объектов, свойств или атрибутов. Подобная структура имеет несколько уровней. Каждый ее элемент может быть связан с несколькими другими, находящимися на нижнем уровне, и только с одним из более высокого (верхнего) уровня. Такая структура называется древовидной или деревом. Каталоги, подкаталоги и содержащиеся в них файлы образуют древовидную структуру. Такую же структуру имеют практически все министерства, ведомства, армия, предприятия различных отраслей. 3. Связь «многие ко многим». Производственные отношения между предприятиями часто имеют сложный характер, который отражается в сетевых структурах. Сеть – многоуровневая структура, каждый элемент которой может быть связан как с несколькими элементами нижнего уровня, так и с несколькими элементами верхнего уровня. Например, супермаркет получает товары от нескольких поставщиков. Может быть, что один вид товара поставляют разные поставщика и одновременно один поставщик обеспечивает несколькими товарами. Если рассмотреть связи «товар–поставщик», то они представляют собой сеть. Также сетевая модель получится и при рассмотрении связей «учитель – класс». 5. СОСТАВЛЯЮЩИЕ РЕЛЯЦИОННОЙ МОДЕЛИ Ключ — поле, которое однозначно определяет соответствующую запись. В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец — полем. В общем виде это выглядит так: Каждое поле таблицы имеет имя. Одна запись содержит информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой представлена в таблице. Например, одна запись о каком либо объекте — это информация об одном объекте. Поля — это различные характеристики (иногда говорят — атрибуты) объекта. Значения полей в одной строчке относятся к одному объекту. Разные поля отличаются именами. А чем отличаются друг от друга разные записи? Записи различаются значениями ключей. Главным ключом в базах данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей. Например, в БД «Школьная библиотека» разные книги могут иметь одного автора, могут совпадать названия книг, год издания, полка. Но инвентарный номер у каждой книги свой (поле НОМЕР). Он-то и является главным ключом для записей в этой базе данных. Не всегда удается определить одно поле в качестве ключа. Например, база данных областного управления образования «Школы района», в которой содержатся сведения о всех средних школах районных центров в виде следующей таблицы: В такой таблице у разных записей не могут совпадать одновременно только два поля ГОРОД и НОМЕР ШКОЛЫ. Эти два поля вместе образуют составной ключ: ГОРОД-НОМЕР ШКОЛЫ. Составной ключ может состоять и более чем из двух полей. С каждым полем связано еще одно очень важное свойство — тип поля. Тип определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях. 6. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПОЛЕЙ В реляционных БД столбец называется полем. В реляционных базах данных используются четыре основных типа полей: числовой; символьный; дата; логический.    Числовой тип имеют поля, значения которых могут быть только числами. Для этих данных отводится 1-4 байта. Например, в БД «Ведомость заработной платы предприятия» четыре поля числового типа: ТАРИФНАЯ СТАВКА, НАЧИСЛЕНИЯ, ОТЧИСЛЕНИЯ, СУММА К ВЫДАЧЕ.    Символьный тип имеют поля, в которых будут храниться символьные последовательности (слова, тексты, коды и т.п.). Текстовый тип данных предназначен для ввода текста длиной до 255 символов и устанавливается по умолчанию. Примерами символьных полей являются поля АВТОР и НАЗВАНИЕ в БД «Детская библиотека»; поле ТЕЛЕФОН в БД «Гимназия».    Тип «дата» имеют поля, содержащие календарные даты в форме «день/месяц/год» (в некоторых случаях используется американская форма: месяц/день/год). Для таких данных предусмотрено 8 байт. Тип «дата» имеет поле ДАТА ОТПРАВЛЕНИЯ в БД «Расписание аэровокзала».    Логический тип предназначен для хранения логического значения Да или Нет, Истина или Ложь.Такое поле занимает 1 бит.    Подведём итог, значения полей — это некоторые величины определенных типов. От типа величины зависят те действия, которые можно с ней производить. Например, арифметические операции можно выполнять с числовыми величинами, а с символьными и логическими — нельзя. 7. Понятия, необходимые для понимания процесса приведения модели к реляционной схеме.    Отношение - абстракция описываемого объекта как совокупность его свойств. Мы оперируем совокупностью свойств, которые и определяют объект.    Экземпляр отношения  - совокупность значений свойств конкретного объекта.    Первичный ключ  - идентифицирующая совокупность атрибутов, т.е. значение этих атрибутов уникально в данном отношении. Не существует двух экземпляров отношения содержащих одинаковые значения в первичном ключе.    Простой атрибут  - атрибут, значения которого неделимы.    Сложный атрибут  - атрибут, значением которого является совокупность значений нескольких различных свойств объекта или несколько значений одного свойства.      Требования к реляционным моделям:  Рациональные варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей нормальной форме, а также следующим требованиям:  Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Отношение используется, если только его необходимость обусловлена задачами.  Выбранный перечень атрибутов должен быть минимальным. Атрибут включается в отношение только в том случае, если он будет использоваться.  Первичный ключ отношения должен быть минимальным. То есть нельзя исключить ни один атрибут из идентифицирующей совокупности атрибутов, не нарушив при этом однозначной идентификации.  При выполнении операций над данными не должно возникать трудностей. Графическая интерпретация реляционной схемы        Отношение представляется в виде полоски, содержащей имена всех атрибутов. Имя отношения пишется над ней.  Первичный ключ отношения должен быть выделен жирной рамкой.  Связи, определенные между отношениями, должны быть показаны линиями, проведенными между связующими атрибутами. Значения экземпляров связующих атрибутов должны совпадать.	Записывают типы БД Записывают типы связей БД
4.      Физкультминутка. (2 мин)
Эффект: расслабление тела, снятие нервного напряжения, восстановление     нормального ритма дыхания. •          Моргать в течении 10сек. с напряжением закрывать на 3-5 с попеременно один и другой глаз. •          В течении 10 с несколько раз сильно зажмуриться. •          В течении 10 с менять направление взгляда. •          Медленно опустить подбородок на грудь и оставаться в таком   положении 5 с. Выполнить упражнение 3 раза. Эффект: избавление от усталости. •          Помассировать лицо, чтобы снять напряжение лицевых мышц. •          Надавливая пальцами на затылок в течении 10 с делать вращательные движения вправо, затем влево. •          В положении сидя или стоя опустить руки вдоль тела. Расслабить их. Сделать глубокий вдох и на медленном выдохе в течение 10-15 с слегка потрясти руками. Повторить несколько раз.	Учащиеся выполняют упражнения
5.      Практическая часть. (13 мин)
- Выполнение практического задания на ПК.  - Инструктаж по технике безопасности при работе с компьютером. Задание: Создать таблицы туристической фирмы в Microsoft Access Порядок выполнения задания     1. Открыть программу Microsoft Access.     2. Выбрать Новая пустая база данных.     3. Присвоить имя файла Туристическая фирма.     4. Подтвердить Создать.     5. Выбрать Режим таблицы и заполнить таблицу.     6. Сохранить таблицу в своей папке на Рабочем столе под присвоенным ей именем для дальнейшей работы с ней.  Уровень А (2 балла)  В таблице 2 столбца, 6 строк            Страны 1.         Азов (Украина) 2.         Болгария 3.         Греция 4.         Доминиканская республика 5.         Европа 6.         Египет Уровень В (4 балла) В таблице 3 столбца (из них 2 столбца текстовой информации), 6 строк           Виды туров 1.         Отдых на пляже: Азовское море, Красное море, Чёрное море, Атлантический океан, Тихий океан 2.         Экскурсионные туры: Туры по Европе, Украина: Донецк, Керчь, Изюм, Луганщина, Карпаты 3.         Лечебные туры: Украина, Россия 4.         Экзотический отдых: Индия, Мальдивы, Тайланд, Шри-Ланка 5.         Горнолыжные туры: Россия, Украина 6.         Шоп туры: Турция, Греция  Уровень С (6 баллов) В таблице 6 столбцов (из них 3 столбца текстовой информации и 3 цифровой), 6 строк 1.         Отдых на пляже: Азовское море, Красное море, Чёрное море, Атлантический океан, Тихий океан Продолжительность 5 дней; стоимость 250-450$; тип обслуживания бизнес-класс 2.         Экскурсионные туры: Туры по Европе, Украина: Донецк, Керчь, Изюм, Луганщина, Карпаты Продолжительность 5 дней; стоимость 300-350$; тип обслуживания бизнес-класс 3.         Лечебные туры: Украина, Россия Продолжительность 18 дней; стоимость 400-500$; тип обслуживания люкс 4.         Экзотический отдых: Индия, Мальдивы, Тайланд, Шри-Ланка Продолжительность 7 дней; стоимость 450-650$; тип обслуживания люкс 5.         Горнолыжные туры: Россия, Украина Продолжительность 10 дней; стоимость 500-700$; тип обслуживания бизнес-класс 6.         Шоп туры: Турция, Греция Продолжительность 5 дней; стоимость 300-450$; тип обслуживания бизнес-класс	Учащиеся выполняют задания практической работы
6.      Итог урока. (2 мин)
Перечислите термины, понятием о которых мы должны владеть, чтобы выполнить заказ по созданию базы данных туристической фирмы. Оценивание выполнения работы на уроке № п/п Вид работы Количество баллов (max) 1 Актуализация опорных знаний 1 балл 2 Подготовка теоретической части 2 балла 3 Изложение теоретической части 2 балла 4 Выполнение практической работы 6 баллов	Ответы учащихся Оценивание учащихся
7.      Рефлексия. (2 мин)
1. Считаете ли Вы тему урока актуальной и применимой на практике?        2. Доступно ли была представлена тема урока?        3. Интересно Вам было на уроке?        4. На какой балл в 5-ти бальной системе оценивания Вы оцениваете форму проведения урока?	Ответы 3-4 учащихся
8.      Домашнее задание. (1 мин)
Выполнить краткий конспект по материалу урока; определить в своих созданных таблицах простые и составные ключи	Учащиеся задают вопросы по теме урока

Практическая работа.

Задание: Создать таблицы туристической фирмы в Microsoft Access

Порядок выполнения задания

    1. Открыть программу Microsoft Access.

    2. Выбрать Новая пустая база данных.

    3. Присвоить имя файла Туристическая фирма.

    4. Подтвердить Создать.

    5. Выбрать Режим таблицы и заполнить таблицу.

    6. Сохранить таблицу в своей папке на Рабочем столе под присвоенным ей именем для дальнейшей работы с ней.

 Уровень А (2 балла)

 В таблице 2 столбца, 6 строк

           Страны

1.         Азов (Украина)

2.         Болгария

3.         Греция

4.         Доминиканская республика

5.         Европа

6.         Египет

Уровень В (4 балла)

В таблице 3 столбца (из них 2 столбца текстовой информации), 6 строк

          Виды туров

1.         Отдых на пляже: Азовское море, Красное море, Чёрное море, Атлантический океан, Тихий океан

2.         Экскурсионные туры: Туры по Европе, Украина: Донецк, Керчь, Изюм, Луганщина, Карпаты

3.         Лечебные туры: Украина, Россия

4.         Экзотический отдых: Индия, Мальдивы, Тайланд, Шри-Ланка

5.         Горнолыжные туры: Россия, Украина

6.         Шоп туры: Турция, Греция

Уровень С (6 баллов)

В таблице 6 столбцов (из них 3 столбца текстовой информации и 3 цифровой), 6 строк

1.         Отдых на пляже: Азовское море, Красное море, Чёрное море, Атлантический океан, Тихий океан

Продолжительность 5 дней; стоимость 250-450$; тип обслуживания бизнес-класс

2.         Экскурсионные туры: Туры по Европе, Украина: Донецк, Керчь, Изюм, Луганщина, Карпаты

Продолжительность 5 дней; стоимость 300-350$; тип обслуживания бизнес-класс

3.         Лечебные туры: Украина, Россия

Продолжительность 18 дней; стоимость 400-500$; тип обслуживания люкс

4.         Экзотический отдых: Индия, Мальдивы, Тайланд, Шри-Ланка

Продолжительность 7 дней; стоимость 450-650$; тип обслуживания люкс

5.         Горнолыжные туры: Россия, Украина

Продолжительность 10 дней; стоимость 500-700$; тип обслуживания бизнес-класс

6.         Шоп туры: Турция, Греция

Продолжительность 5 дней; стоимость 300-450$; тип обслуживания бизнес-класс