Урок виды моделей Баз данных

Методическая разработка урока по информатике

ТЕМА:   «Виды моделей баз данных»

 

Преподаватель информатики: Соловьева Светлана Владимировна

 

ЦЕЛИ УРОКА:

Обучающая: повторить и обобщить основные понятия о моделях баз данных, приемах их организации и способах применения;

Развивающая: совершенствование процессов мыслительной деятельности: анализ, синтез, обобщение, сравнение; развитие творческого мышления; предметной речи; самостоятельности;

Воспитательная: стимулирование познавательного интереса к предмету.

 

ТИП УРОКА: Обобщение и систематизация ЗУН.

 

МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ: словесный, демонстративный, практический, исследовательский, частично-поисковый, репродуктивный.

 

ОБОРУДОВАНИЕ, НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ:

компьютеры, объединенные в локальную сеть; мультимедийный проектор, презентации, дидактические электронные и печатные материалы.

 

МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ: экономика, математика, производственное обучение.

 

СТРУКТУРА УРОКА:

1. организационный момент. (2 мин);
2. актуализация знаний  (7 мин);
3. представление проектов, практическая работа (30 мин);
4. тестирование, рефлексия, выставление оценок (5 мин);
5. домашнее задание (1 мин).

 

ХОД УРОКА:

1. Организационный момент.

Здравствуйте, ребята! Я очень рада вас всех видеть. Посмотрим, друг другу в глаза, улыбнёмся, пожелаем удачи и начнем наш обобщающий урок, тема которого «Виды моделей баз данных». Наша цель: повторение  основных понятий о моделях баз данных, этапах их создания через организацию игровых моментов. Эпиграфом к нашему уроку возьмем слова известного французского писателя - лингвиста Гюстава Гийома "Дорогу осилит идущий, а информатику - мыслящий".

Сегодня у нас последний, завершающий урок, посвященный работе с базами данных MS Access. В течение довольно длительного времени мы изучали возможности программы, способы и приемы работы в среде MS Access. Применяли полученные знания и умения на практике. Настало время подвести итоги, а заодно убедиться, что каждый из вас может с уверенностью утверждать следующее

(учащиеся озвучивают текст на слайде)

Я  знаю: что такое базы данных; виды баз данных; где применяются базы данных.     

Я умею: проектировать и заполнять базы данных; работать с данными (сортировать, выбирать, создавать запросы, отчёты); работать в составе группы (сотрудничать).       

Я могу:применить свои знания для решения практических задач.

Мы изучили три модели баз данных. И сегодня постараемся сравнить их между собой и выяснить, какая из моделей наиболее используема и применима в жизни. У нас есть представители:

P  иерархической модели;

P  сетевой модели;

P  реляционной модели.

Каждая группа детально изучила все особенности и приемы организации своей модели и представит нам эту информацию в виде своих небольших проектов-презентаций.

Также у нас есть медиатор – который постарается чтобы наш спор не перешёл в конфликт и подведет итог сегодняшней дискуссии.

 

2. Актуализация знаний учащихся.

Ребята, где же сейчас необходимы базы данных? Специалистами, каких профессий они востребованы? На каких предприятиях, учреждениях и организациях без нее невозможно обойтись?

(ответы учащихся - бухгалтер, экономист, статист, предприниматель, менеджер, банкир, работник отдела кадров, секретарь, завуч и др. ).

Прежде чем мы перейдем к вашим выступлениям, хотелось бы узнать, насколько хорошо вы усвоили материал по разделу «Базы данных». Проведем небольшой «Мозговой штурм» в виде вопросов с вариантами ответов. Группы по-очереди будут отвечать на предложенные вопросы, если вопрос неправильный право ответа переходит к следующей группе.

 

3.      Представление проектов.

Группам  необходимо посовещаться и выбрать одного представителя, который постарается с помощью персонального компьютера связать свою модель с вашей профессией.  Прошу этих учащихся занять места за компьютерами и в течение урока выполнить данное задание. Затем, вам будет дано слово, для представления ваших работ.

Наш медиатор внимательно будет слушать выступления групп и в течение урока сделает графический вывод по вашим выступлениям.

(однин учащийся от группы выполняет задание на ПК, медиатор оформляет баннер)

А сейчас группы представят нам свои проекты-презентации.

(несколько представителей от каждой команды выходят и представляют свою модель)

 

Представление проектов:

Иерархическая модель.

Самые первые в мире СУБД использовали иерархическую модель данных.

Иерархическая модель представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от большего к частному и образующих перевернутое дерево (граф).

Рисунок. 1 Структура иерархической базы данных.

 

В самом верху находится родитель или корневой элемент, ниже находятся дочерние элементы. Элементы, находящиеся на одном уровне называются соседними элементами. 

Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи.

Узел – информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии.

Принцип работы модели: несколько узлов более низкого уровня соединяются при помощи связи с одним узлом более высокого уровня.

Характерной особенностью структуры иерархической модели данных является то, что у любого потомка или дочернего элемента может быть только один предок или родительский элемент.

Свойства иерархической модели базы данных:

-          Несколько узлов низшего уровня связано только с одним узлом высшего уровня;

-          Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень), не подчиненный никакой другой вершине;

-          Каждый узел имеет свое имя (идентификатор).

Иерархическую модель данных можно сравнить с файловой системой компьютера (пример 1). Также в качестве примера можно привести структуру учебных заведений (пример 2).

Девиз  - “Закон нашей модели довольно прост - для связи уровней нужен мост!”

 

Кроссворд:

1.       В каком порядке расположены объекты в иерархической базе данных? (подчинения)

2.       Информационный объект, находящийся на данном уровне иерархии. (узел)

3.       Какой элемент расположен в самом верху иерархической модели? (корневой)

4.       С какой системой в ПК можно сравнить иерархическую модель баз данных? (файловой)

5.       Вид иерархической модели баз данных. (дерево)

6.       Структура иерархической модели. (схема)

7.       Элементы, находящиеся на одном уровне. (соседние)

8.       Мост для соединения узлов низшего уровня с узлом более высокого уровня. (связь)

 

 

Сетевая модель.

Сети – это естественный способ представления отношений между объектами базы данных и связей между этими объектами.

В сетевой модели принята свободная связь между элементами разных уровней.

Рисунок 2. Структура сетевой базы данных.

 

Главные типы структур сетевых данных – это запись и набор. Вспомогательные типы структур сетевой модели данных, которые используются для построения главных структур – это элемент данных и агрегат данных.

Элемент данных – это наименьшая информационная именованная единица данных, доступная пользователю.

Агрегат данных – это именованная совокупность данных внутри одной записи, это столбец над столбцами, который объединяет элементы данных под одним заголовком.

Запись в сетевой модели данных – это конечный уровень обобщения данных. Каждая запись в сетевой базе данных должна обладать или содержать в себе, как минимум один именованный элемент данных, если элементов внутри записи более одного, то каждый элемент данных должен обладать уникальным форматом.

Примером сетевой модели баз данных может служить схема дорог (пример 1) или взаимозамещение предметов учителями в колледже (пример 2).

Девиз  - “Один в поле не воин, умей сотрудничать!”

 

Тест «Вопрос-Ответ»:

ВОПРОС	ОТВЕТ
1.      Пример сетевой модели.	1.      запись и набор.
2.      Какая связь между элементами разных уровней принята в сетевой модели?	2.      элемент данных и агрегат данных
3.      Запись в сетевой модели данных	3.      локальная сеть
4.      Главные типы структур сетевых данных.	4.      конечный уровень обобщения данных.
5.      Вспомогательные типы структур сетевой модели данных.	5.      свободная

ОТВЕТЫ: 1 – 3, 2 – 5, 3 – 4, 4 – 1, 5 – 2

 

Реляционная модель.

Математик Эдгар Франк Кодд в восьмидесятых годах очень подробно описал структуру реляционных баз данных математическим языком.

Англ. relation – отношение.

Реляционная база данных содержит перечень объектов одного типа.

Главной особенностью реляционных баз данных является, то, что объекты внутри таких баз данных хранятся в виде набора двумерных таблиц. Примером может служить любая таблица с данными (пример).

ПОЛЕ (столбец) - простейший объект реляционной базы данных, предназначенный для хранения значений одного параметра. Поля определяют структуру базы.

ЗАПИСЬ (строка) - совокупность логически связанных полей

Свойства реляционной модели баз данных:

Количество полей определяется разработчиком и не может изменяться пользователем.

Любое поле должно иметь уникальное имя.

Поля могут иметь различный тип:

-         строка символов (длиной до 255 символов)

-         вещественное число (с дробной частью)

-         целое число

-         денежная сумма

-         дата, время, дата и время

-         логическое поле (истина или ложь, да или нет)

-         многострочный текст (поле МЕМО)

-         рисунок, звук или другой объект (поле объекта OLE)

Таблица может содержать сколько угодно записей (это количество ограничено только объемом диска); записи можно добавлять, удалять, редактировать, сортировать, искать.

Ключевое поле (ключ) – это поле (или комбинация полей), которое однозначно определяет запись. В таблице не может быть двух записей с одинаковым значением ключа.

Укажите, какие из этих полей могут быть ключами: фамилия, имя, номер паспорта, номер дома, регистрационный номер автомобиля, город проживания, дата выполнения работы, ИИН.

Девиз - “Простота - залог успеха. Поиск данных для нас не помеха!”

 

Кроссворд:

1.      Строение реляционной базы данных. (структура)

2.      Какой тип данных характеризует «Поле объекта OLE»? (графический)

3.      Операция, характерная для записей в реляционной модели баз данных. (добавление)

4.      Первичный структурный элемент в реляционной модели. (поле)

5.      Совокупность логически связанных полей. (запись)

6.      Какой объект в таблице соответствует полю в реляционной базе данных? (столбец)

7.      Какой объект соответствует записи в реляционной базе данных? (строка)

 

Спасибо за это интересное выступление. А сейчас вам необходимо составить синквейн по вашей модели.

Синквейн – это творческая работа, которая имеет короткую форму стихотворения, состоящего из пяти нерифмованных строк:

1 строка – одно существительное, выражающее главную тему cинквейна.

2 строка – два прилагательных, выражающих главную мысль.

3 строка – три глагола, описывающие действия в рамках темы.

4 строка – фраза, несущая определенный смысл.

5 строка – заключение в форме существительного (ассоциация с первым словом).

(учащиеся составляют на месте синквейн, по-очереди зачитывают)

 

Проверим, насколько хорошо вы владеете казахским языком. Вам будут предложены термины, характерные для баз данных. Вам необходимо перевести их на казахский язык. Отвечать будете по группам, начнем с группы, представляющей реляционную модель:

Таблица - КЕСТЕ

Строка - ЖОЛ

Столбец - БАҒАН

Структура – ҚҰРЫЛЫМ

Связь – БАЙЛАНЫС

Модель – ҚАЛЫП

Объект – НЫСАН

Тип – ҮЛГІ

Запись – ЖАЗБА

 

Пришло время посмотреть, что же получилось у учащихся, которые работали за компьютерами и пытались связать свою модель баз данных с профессией.

(представление практических работ на экране)

 

Иерархическая модель баз данных.

Представляем вам кадровую структуру ресторана. Их схемы видно, что каждый низший уровень подчинен высшему уровню.

 

Рисунок 3. Иерархическая модель кадровой структуры ресторана.

 

Сетевая модель баз данных.

На экране современная структура автоматизированных рабочих мест официантов. Каждый из них имеет доступ к ПК для оформления счета. В зале расположено несколько рабочих ПК и имеется сетевой принтер, который выводит счет с каждого ПК на печать.

Рисунок 4. Сетевая модель автоматизированных рабочих мест официантов в кафе.

 

Реляционная модель баз данных.

Наша база данных называется «Меню ресторана».  Её цель: быстрый доступ к блюдам,  составление меню, оформление счета.  База данных содержит три таблицы:

1.      Группы_блюд: Код_блюда – Счетчик, Категория – Текстовый;

2.      Блюда: Код_блюда – счетчик, Название_блюда – Текстовый;

3.      Заказы: Категория – Мастер подстановок, Блюдо – Мастер подстановок,    Выход (г) – Числовой, Цена (т) – Денежный.

Оформляется заказ и выводится на печать в виде отчета.

 

4. Рефлексия/Закрепление пройденного материала. Рефлексия.

А теперь нам предстоит выяснить, насколько хорошо вы разбираетесь в моделях баз данных. Для этого каждой группе необходимо установить взаимно-однозначное соответствие между системой и ее логической структурой. На выполнение задания вам дается 2 минуты.

 

Пример системы	Иерархическая	Сетевая	Реляционная
Расписание занятий
Структура управления
Схема железных дорог
Файловая система
Схема метрополитена
Интернет
Классный журнал

 

            Пора подводить итоги, давайте попросим медиатора сделать выводы и сказать, какая же из представленных моделей наиболее актуальна и нужна в нашей жизни.

 

            (медиатор представляет компьютерный рисунок, где человек является связывающим звеном всех представленных моделей )

 

И в заключении вам предстоит индивидуальное электронное тестирование. Пожалуйста, займите места за компьютерами и ответьте на предложенные вопросы. На выполнение теста вам отводится 5 минут, критерий оценивания предложен на слайде.

 

Тест:

1.         Поименованная совокупность структурированных данных.

А) Форма       Б) Таблица       В) СУБД        Г) База данных

2.         Простейший объект, предназначенный для хранения значений одного параметра.

А) Поле          Б) Запись         В) Таблица     Г) Форма

3.         Какое свойство не относится к реляционной модели Баз данных?

А) Все столбцы являются однородными.

Б) Одинаковые строки отсутствуют.

В) Одно поле подчиняется другому полю.

Г) Порядок следования строк произвольный.

4.       Для чего предназначены Базы данных?

А) Обрабатывать большие потоки информации.

Б) Содержать большие объемы информации.

В) Быстро находить необходимую информацию.

Г) Все перечисленное.

5.       Для какой модели баз данных принята свободная связь между элементами разных уровней?

А) Сетевой    Б) Иерархический    В) Реляционной        Г) Любой

6.       Комплекс программных средств, для работы с Базами данных.

А) Форма.                          В) СУБД.

Б) Таблица.                                   Г) Запись.

7.       Процесс группировки данных по определенным параметрам.

А) Структурирование.                  В) Отбор.

Б) Поиск.                                        Г) Сортировка.

8.       Что представляет собой реляционная модель Баз данных.

А) Дерево                                       В) Пирамиду

Б)  Таблица                                    Г) Граф

9.       В каком порядке располагаются элементы в иерархической системе Баз данных?

А) Произвольном.                         В) Убывания.

Б)  Возрастания.                            Г) Подчинения.

10.   Какая модель Баз данных имеет вид перевернутого дерева?

А)  Сетевая.                                В)  Реляционная.

Б)  Иерархическая.                      Г) Любая

 

ОТВЕТЫ К ТЕСТУ:

1)Г 2)А 3)В 4)Г 5)А 6)В 7)А 8)Б 9)Г 10) Б

(тестирование, вывод результатов на экран, выставление и комментирование оценок)

 

5. Домашнее задание.

Разработать структуру базы данных «Колледж».