- Изучение новой темы
Целеполагание
Предположим, что имеется большой объем данных о какой-то реальной системе объектов или событий. Например, о книгах в библиотеке, о работниках предприятия, о 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. Такой работой людям приходилось заниматься и задолго до появления компьютеров.
Основным средством хранения данных была бумага. Данные хранились в виде списков в толстых журналах, папках, на картонных карточках. Последний способ используется, например, в библиотечных каталогах. Большинству учеников он хорошо знаком.
Подобные систематизированные картотеки используются в отделах кадров предприятий. Они удобны тем, что легко можно извлечь нужную карточку, заменить, добавить новые карточки, сохраняя установленный порядок. Тем не менее, если такая картотека содержит тысячи карточек, то, как бы совершенна ни была ее организация, обработка данных в ней — дело длительное и трудоемкое.
Другой пример — архивы различных документов. Например, существуют исторические архивы, архивы судебных дел, архивы патентов на изобретения и многие другие. Порой такие архивы занимают целые здания. Поиск в них нужных документов требует значительных усилий. Кроме того, существуют киноархивы, фотоархивы, архивы звуковых записей.
В наше время решению описанных проблем помогают компьютеры. Компьютерные информационные системы позволяют хранить большие объемы данных, осуществлять в них быстрый поиск, вносить изменения, выполнять всевозможные манипуляции с данными (группировать, сортировать и др. Можете ли вы привести примеры таких информационных систем?
Например, система продажи железнодорожных и авиационных билетов. Другой 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. Основа информационной системы, объект ее обработки - база данных.
Попробуем дать определение базы данных
Наличие компьютерной БД, т. е. файла, хранящего совокупность связанных между собой сведений, подразумевает и наличие программы, которая обрабатывает эти данные (производит поиск, сортировку, редактирование данных). Такая программа называется системой управления базой данных (СУБД). Без возможности осуществления перечисленных операций база данных становится практически бесполезной. Таким образом, СУБД — это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.
В настоящее время существует несколько видов СУБД. Каждая из этих систем обладает своими достоинствами и недостатками. Я предлагаю вамсамостоятельно найти материал о наиболее распространенных СУБД, выступить с сообщением об областях их применений, достоинствах и недостатках.
Мы остановим свой выбор на базе данных Access, которая входит в программный продукт Microsoft Office и является наиболее доступной для изучения в школьном курсе. Прежде чем переходить к работе по созданию базы данных на компьютере, необходимо перейти от информационной модели данных, к модели, ориентированной на компьютерную реализацию.
Поэтому рассмотрим классификацию БД
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. Это может быть автономный ПК или сервер сети, к которому имеют доступ пользователи-клиенты. Распределенные БД используются в локальных и глобальных компьютерных сетях. В таком случае разные части базы хранятся на разных компьютерах.
По структуре организации данных БД делятся на реляционные, иерархические и сетевые.
Иерархические модели
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.
Рассмотрим иерархическую модель на примере базы данных «Наша школа». С точки зрения иерархической модели, она должна принять следующий вид: в состав школы входят классы; параллельные классы делятся по буквам, в состав каждого класса входят конкретные ученики. Модель может быть представлена в виде схемы
Рассмотрев данный пример, мы можем записать следующие 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);
Существует только один путь от корневой записи к более частной записи данных. Каждый узел в этой схеме удобно описывать в виде таблиц, т. е. применять реляционную модель. Таким образом, базы данных можно описывать совокупностью нескольких моделей.
Сетевые модели
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. В качестве примера рассмотрим базу данных, хранящую сведения о спортивных секциях учеников. Видно, что один ученик может заниматься в разных секциях (т.е. связан с двумя узлами верхнего уровня)
Реляционные модели
Термин «реляционный» (от латинского relatio — отношение) указывает, прежде всего, на то, что такая модель хранения данных построена на взаимоотношении составляющих ее частей. В простейшем случае она представляет собой двухмерный массив или двухмерную таблицу, а при создании сложных информационных моделей составит совокупность взаимосвязанных таблиц.
Основная идея реляционного подхода – представить произвольную структуру данных в виде простой двумерной таблицы. Такой процесс называется нормализацией структуры.
Основные понятия реляционных баз данных
- Любые совокупности данных представляются в виде двумерных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного типа.
- Каждая таблица состоит из фиксированного числастолбцов и переменного числа строк.
- Запись – строка таблицы.
Каждая запись содержит информацию об отдельном экземпляре объекта.
-
Поле – столбец таблицы.
Каждый столбец представляет конкретное данное – одну характеристику объекта (атрибут). Для каждого поля разработчик должен определить:
- уникальное имя поля;
- тип поля;
- дополнительные характеристики (длину, формат) поля.
- Описание полей, определяемое разработчиком, называется структурой таблицы.
- Каждое поле может входить в несколько таблиц.
- Изменение количества полей и (или) их типов является особой операцией.
Реляционная модель данных, как правило, состоит из нескольких таблиц, которые связываются между собой ключами.
Ключ– одно или несколько полей для идентификации записей таблицы.
Каждая запись в БД должна иметь первичный ключ — одно или несколько полей, однозначно определяющих конкретную запись.
В базовом курсе информатики мы будем рассматривать только фактографические реляционные базы данных. Это объясняется не только ограниченностью школьного курса, но и тем, что реляционный тип баз данных используется сегодня наиболее часто и является универсальными, т. к. любая система данных может быть отражена в виде таблиц (эту работу мы проведем во второй половине урока).
Типы данных
При работе с базой данных Accessдопустимы следующие типы данных:
- текстовый;
- поле MEMO;
- числовой;
- дата/время;
- денежный;
- счетчик;
- логический;
- поле объекта OLE.
А сейчас мы выполним задание, которое поможет нам проверить, как вы усвоили понятия первичный ключ и типы данных
На следующих уроках мы будем учиться работать с БД — создавать, редактировать, искать сведения по запросам и т.д. Но сначала надо понять, в чем заключается проектирование и создание БД.
Этапы создания БД
- Проектирование БД. Это теоретический этап работы (без компьютера). На этом этапе определяется:
- какие таблицы будут входить в состав БД,
- структура таблиц (из каких полей, какого типа и размера будет состоять каждая таблица),
- какие поля будут выбраны в качестве первичных (главных) ключей каждой таблицы и т. д.
- Создание структуры. На этом этапе с помощью конкретной СУБД описывается структура таблиц, входящих в состав БД.
- Ввод записей. Заполнение таблиц базы данных конкретной информацией.
|
17
минут
|
Акцентирует внимание учителя на том, что будет изучаться на уроке.
Слайд №3
Обсуждает с обучающимися понятие БД
Слайд №4 - 8
Обсуждает с обучающимися понятие СУБД
Слайд №10
Слайды №11-12
Слайды №13-14
Слайды №15-18
Слайд №19
Слайды №20 – 22
Слайды №23 - 26
Задает вопросы, следит за правильностью ответов
Слайды №27 - 28
|
Слушают учителя
Записывают определение в тетрадь
Записывают определение в тетрадь
Зарисовывают схему классификации
Слушают, в беседе с учителем выявляют особенности моделей, зарисовывают схемы
Слушают, в беседе с учителем выявляют особенности моделей, зарисовывают схемы
Записывают
Записывают
Ученики устно выполняют задание
Записывают
|
