80. Методика формирования навыков работы с базами данных и информационными системами.

Методические рекомендации по изучению темы

Изучаемые вопросы:

1. Области применения информационных систем и баз данных (БД).

2. Классификация БД.

3. Структура реляционной базы данных (РБД).

4. Элементы РБД: главный ключ; имя, значение и тип поля.

5. Назначение системы управления базами данных (СУБД); режимы работы СУБД.

6. Запросы на поиск данных. I

7. Запросы на удаление данных.

8. Запросы на сортировку.

Изучение темы следует начать с описа­ния области применения компьютерных информационных сис­тем, с обоснования актуальности данного приложения компью­терной техники. Задачу можно сформулировать следующим об­разом: имеется большой объем данных о какой-то реальной системе объектов или событий. Например, о книгах в библиоте­ке, работниках предприятия, товарах на складе, дорожно-транс­портных происшествиях за длительный период времени и т.п. Необходимо организовать хранение этой информации таким образом, чтобы ее было удобно просматривать, пополнять, изме­нять, искать нужные сведения, делать любые выборки, осуще­ствлять сортировку в любом порядке. Компьютерные информационные системы позволяют хранить большие объемы данных, осуществлять в них быстрый поиск, вносить изменения, выполнять всевозможные манипуляции с данными (группировать, сортировать и пр.). Например, система продажи железнодорожных и авиационных билетов. Другой знакомый ученикам пример: во время телерепортажей с крупных международных соревнований, олимпийских игр на экран мгновенно выводится досье любого спортсмена, о котором говорит комментатор — это работает компьютерная информационная система. Основой всякой информационной системы является база данных — организованная совокупность данных на магнитных дисках.

Классификация баз данных. По характеру хранимой информации БД делятся на фактографические и документальные. В фактографических БД хранится краткая информация в строго определенном формате. В документальных БД — всевозможные документы. Причем это могут быть не только текстовые документы, но и графика, видео и звук (мультимедиа). Классификация по способу хранения данных делит БД на централизованные и распределенные. Вся информация в централизованной БД хранится на одном компьютере. Распределенные БД используются в локальных и глобальных компьютерных сетях. В таком случае разные части базы хранятся на разных компьютерах. Третий признак классификации БД — по структуре организа­ции данных. В базовом курсе информатики рассматриваются лишь фактографические реляционные базы данных. Теоретически доказано, что любая система дан­ных может быть отражена с помощью таблиц. Простейшая реляционная БД содержит одну таблицу, более сложная может состо­ять из множества взаимосвязанных таблиц.

Структура однотабличной реляционной БД. Таблица со­держит информацию о некоторой системе объектов или событий. В разных строчках содержится информация о разных объектах описываемой системы, а столбцы соответствуют различным атрибутам этих объектов. Объяснение данного материала следует проводить на конкретных примерах. Например, в учебнике в качестве примеров используются разнообразные таблицы: «Домашняя библиотека», «Погода», «Успеваемость», «Факультативы». Следует под­черкнуть, что в базах данных каждая таблица должна иметь свое имя. Учителю будет удобно работать, если эти таблицы вынести на плакаты.

Основные представления, которые должны быть закреплены учениками:

• всякая таблица содержит в себе информацию о некоторой реальной системе (процессе) и, следовательно, является ее информационной моделью;

• всякая запись в таблице — информация о конкретном объекте (событии) данной системы;

• значение поля в каждой записи — это определенная характеристика (свойство, атрибут) объекта.

Вопросы, задаваемые ученикам для закрепления этих понятий, должны быть следующего характера:

Вопрос: Информация о какой системе содержится в таблице «Успеваемость»?

Ответ: Об определенном классе школы.

Вопрос: Информация о каком объекте содержится в каждой записи этой таблицы?

Ответ: О конкретном ученике.

Вопрос: Что обозначают значения полей в записи?

Ответ: Оценки, полученные данным учеником по школьным предметам.

Основные понятия, связанные с записями и полями: главный ключ записи, имя поля, значение поля, тип поля.Главный ключ — это поле или совокупность полей, которое однозначно определяет запись в таблице. Можно еще сказать так: главный ключ — это идентификатор записи. В базах данных слово «ключ» имеет несколько употреблений: ключ поиска — поле, по значению которого ищется запись в БД, ключ сортировки — поле, по значению которого происходит упорядочение записей. Поэтому идентификатор записей приходится называть главным ключом. Величина — это отдельный информационный объект, имеющий собственное имя и занимающий место в памяти компьютера. С этой точки зрения поля являются величинами. Каждое поле в таблице имеет имя, для каждого поля определен тип. Понятие типа величины связано с тремя ее свойствами:

• множеством значений, которые может принимать величина;

• множеством операций, которые можно выполнять с этой ве­личиной;

• формой внутреннего представления в памяти ЭВМ.

В большинстве случаев в базах данных используются четыре ос­новных типа: символьный, числовой, дата и логический. Поле сим­вольного типа может хранить значение любой последовательности символов; числовые поля могут содержать целые или дробные де­сятичные числа; дата — день/месяц/год; логические поля — значе­ния логических величин (да — нет, истина — ложь, true — false). В данном разделе впервые в курсе информатики ученики встре­чаются с логическим типом данных, с логическими величинами. Первое понятие о логической величине можно дать как ответ на альтернативный вопрос. Например: «Имеется ли данная книга в библиотеке?», или «Поступил ли абитуриент в университет», или «На улице идет дождь?» и т. п. Ответами на такие вопросы могут быть только «да» или «нет». Синонимами являются «истина», «ложь»; «true», «false». Если поле таблицы будет принимать только такие значения, то ему назначается логический тип. Необходимо закрепить понятия «главный ключ», «имя поля», «тип поля» на серии заданий. Задания первого типа: дано имя таблицы и перечень полей, требуется указать главный ключ и определить типы всех полей. Примеры: БИБЛИОТЕКА (НОМЕР, АВТОР, НАЗВАНИЕ, ГОД, ПОЛКА). Ключевые поля подчеркиваются. В данном отношении все поля символьного типа. ПОГОДА (ДЕНЬ, ОСАДКИ, ТЕМПЕРАТУРА, ДАВЛЕНИЕ, ВЛАЖНОСТЬ). Здесь поле ДЕНЬ имеет тип «дата», ОСАДКИ — символьный; тип; ТЕМПЕРАТУРА, ДАВЛЕНИЕ и ВЛАЖНОСТЬ – числовые поля. УСПЕВАЕМОСТЬ (УЧЕНИК. РУССКИЙ, АЛГЕБРА, ХИМИЯ, ФИЗИКА, ИСТОРИЯ, МУЗЫКА). Здесь поле УЧЕНИК символьного типа, все остальные — числового. Оценки имеет смысл определить числовым типом, так как в запросах могут использоваться вычисления, например, поиск по среднему баллу. Задания второго типа: определена предметная область базы данных; требуется озаглавить таблицу, определить имена полей и их типы, назначить главный ключ. Конечно, эта задача имеет от­ношение к области проектирования БД и уже по этой причине сложная. Поэтому требовать от учеников какой-то полноты ее ре­шения не следует

Программное обеспечение. После знакомства с основными по­нятиями, относящимися к организации информации в реляци­онных БД, следует, перейти к изучению программного обеспече­ния, предназначенного для работы с базами данных. Такое про­граммное обеспечение называется СУБД — система управления базами данных. Для персональных компьютеров существует целый ряд СУБД реляционного типа. К ним относятся FoxPro, Paradox; СУБД с русифицированными оболочками Карат и Ребус, работающие в операционной системе MS-DOS. В состав пакета Microsoft Office входит реляционная СУБД Access, все чаще изучаемая в школе.

режим работы с таблицей: «Таблица»;

режим работы с запросами: «Запрос»;

режим работы с отчетами: «Отчет»;

режим работы с формами: «Форма»;

(режимы работы с макросами и модулями в базовом курсе не рассматриваются). В свою очередь, в каждом из отмеченных режимов есть подрежимы: «Просмотр», «Конструктор» и «Создать». На­пример работая в режиме «Таблица — Просмотр», пользователь может просмотреть содержание таблицы, а также отредактировать некоторые ее поля.

В режиме «Таблица — Конструктор» можно просмотреть описание структуры таблицы и внести в нее измене­ния. В режиме «Таблица — Создать» описывается и создается струк­тура новой таблицы.

Основные типы решаемых задач. Работа с СУБД начинается с запуска соответствующей, про­граммы, поэтому ученикам необходимо показать, где хранится программа и как ее запустить на исполнение. Первое понятие, которое должны усвоить ученики: БД хра­нится в файле; чтобы начать с ней работать, необходимо открыть файл с БД. Затем учитель должен показать, как можно просмот­реть на экране записи таблицы. Для этого должна быть заранее подготовлена демонстрационная БД.

Например, для СУБД Access различаются следующие основ­ные режимы работы:

Запросы на поиск данных. команда запроса имеет следующую структуру:

.справка <список выводимых полей> для <условие поиска>

(АВТОР = «Толстой Л.Н.» или АВТОР = «Беляев А.Р.») и ПОЛКА>=2 и П0ЛКА<=5,

Запросы на удаление данных. Команда имеет следующую структуру:

.удалить для <логическое выражение>

Запросы на сортировку. Здесь основны­ми понятиями, которые должны усвоить ученики, являются «ключ сортировки» и «порядок сортировки». Ключ сортировки — это поле, по значению которого происходит упорядочение записей в табли­це. Порядок сортировки имеет два варианта: по возрастанию зна­чений ключа и по убыванию значений.

.сортировать Библиотека по АВТОР/возрастание

Если ключей несколько, то среди них устанавливается иерар­хия: первичный ключ, вторичный ключ и т.д

.сортировать Библиотека по АВТОР/возрастание по ГОД/ убывание

СУБД Access позволяет сортировать записи как во всей исход­ной таблице, так и в таблицах, получаемых в результате выполне­ния запроса на выборку.

Рекомендации по организации практической работы

Практические задания делятся на три типа:

1) задачи: теоретические задания для закрепления основных понятий;

2) упражнения: практические задания для работы в среде СУБД с целью отработки отдельных навыков;

3) индивидуальные работы: зачетные задания, требующие от учеников комплексного владения теоретическими знаниями и практическими навыками.

(далее читай!!!)

План – конспект урока на тему:

«Базы данных»

Тема: Запросы к базе данных

Цели урока:

ОборудованиеПО: ОС Windows, СУБД MS Access

Тип урока: комбинированный урок.

План урока:

Ход урока:

2. Актуализация базовых знаний.

А) Предназначение экранных форм? (для наглядного представления информации из БД и существенно облегчают ввод взаимосвязанных данных)

Б) Средства создания форм? (конструктор форм, автоформа, конструктор форм, диаграмма).

В) Для чего нужна сетка формы? (для выравнивания объектов формы и может быть удалена с экрана командой Вид — Сетка).