На написание статьи меня натолкнуло участие в работе жюри районной олимпиады по информационным технологиям. На ней учащиеся состязаются в умениях пользоваться компьютерными технологиями – работа с приложениями WORD, EXCEL, POWER POINT, ACCESS, PHOTOSHOP, COREL DRAW, FLASH, работа с сетевыми программами. Не вдаваясь в детали организации и проведения такой олимпиады, хочу отметить только следующее: наблюдается закономерность – дети не выполняют задания по базам данных (они их просто игнорируют). Почему??? Одна из причин, мне кажется, кроется в кажущейся сложности, объемности работы, которую нужно выполнить учащимся в СУБД ACCESS. Другая причина, скорее всего, заключается в непонимании актуальности, востребованности, перспективности изучения и использования данного приложения.
Хочется поделиться опытом проведения занятий по теме “Информационные системы и базы данных”. При разработке уроков я постаралась подчеркнуть актуальность умения работать с большими объемами информации, структурирования ее, важность таких умений у современного специалиста в области информационных технологий, мотивируя тем самым учащихся на более внимательное и глубокое изучение темы.
Предлагаемая разработка появилась в ходе обучения на дистанционном курсе повышения квалификации для учителей информатики И.Г. Семакина в Педагогическом университете “Первое сентября”.
Представляю схему изложения учебного материала и варианты практической работы по теме “Базы данных”, выполненных мной в качестве контрольной работы на указанном курсе.
В своем тематическом планировании придерживаюсь того же учебного плана курса, который предлагает автор. При этом параллельно с изучением нового материала учащиеся отрабатывают навыки и умения, самостоятельно разрабатывая свою БД в качестве домашнего задания. Наиболее удачным при изучении темы “Базы данных”, на мой взгляд, является метод проектов. Его преимущества по сравнению с другими методиками:
- умение правильно организовать работу своей группы (распределение ролей-обязанностей в группе, составление плана работы над проектом),
- практическая направленность деятельности (учащиеся, работая над проектом, моделируют реальную жизненную ситуацию),
- развитие коммуникативных навыков (умение договариваться между собой по разным вопросам, умение сотрудничать, аргументировано обосновывать свои предложения, взаимообучение),
- получение готового, совместно созданного продукта.
Планирование уроков по теме “Информационные системы и базы данных”.
- 1 урок. Введение в тему “Информационные системы. Их классификация”.
- 2 урок. Структуры данных. Табличный способ организации данных. Его достоинства. Иерархическая структура. Практическая работа по теме.
- 3 урок. Анализ предметной области. Анализ данных. Основные понятия БД.
- 4 урок.. Основные объекты БД. Реляционные БД. СУБД ACCESS.
- 5 урок. Этапы создания БД. Совместная разработка БД.
- 6 урок. Построение логических выражений. Создание запросов к БД.
- 7 урок. Выбор темы проектной работы. Разработка контрольной учебной БД.
- 8 урок. Защита проектной работы.
Организация и проведение цикла уроков по теме “Разработка проекта приложения учебной Базы Данных”
Уроки № 4-5
После того, как учащимся представлен теоретический материал по темам: “Информационные системы на бумажных носителях”, “Информационные системы на базе компьютерной техники”, “Базы данных”, “Системы управления базами данных”, выполнены несколько практических заданий по работе с учебной базой данных, приступаем к самостоятельной разработке проекта приложения БД.
Жизненный цикл любой информационной системы можно разбить на три основные стадии:
- “Бумажное” проектирование.
- Программная реализация.
- Эксплуатация.
1. “Бумажное проектирование”.
На первой стадии учащимся предстоит проделать следующую работу:
- обследовать предмет автоматизации;
- определить объекты и перечень их свойств;
- установить связи между объектами, начертить схему проекта со всеми объектами и связями;
- определить порядок сбора, хранения данных в БД, форматы ввода-вывода данных.
Эта стадия не зря называется “бумажной”: учащиеся должны проделать все выше описанное действительно на бумаге.
Обсудив с учащимися несколько вариантов проектных разработок по теме БД (“Рок-энциклопедия”, “Библиотека”, “Компьютерная школа”, “Кулинарная книга”, “Турфирма”), мы решили разработать базу данных для туристического агентства, которое занимается реализацией путевок. После этого мы и приступили к реализации первой стадии разработки базы данных.
Учащимся предложено составить описание данных, необходимых для решения задачи.
Примечание.
Поскольку урок информатики в 11 классе всего 1 раз в неделю и всего 1 час, то это задание учащиеся выполняют самостоятельно в качестве домашнего задания. Стадию “бумажного” проектирования учащиеся выполнили дома. На уроке обсудили все предложенные варианты, внесли корректировки в свои разработки с учетом замеченных недостатков. Остановились на трехтабличной базе данных: “Путевки”, “Клиенты”, “Заказы”.
Совместными усилиями заполняем бланк № 1:
Наименование задачи (Ввод данных) Имя атрибута объекта Объект Страна Путевка Вид путевки Путевка Длительность Путевка Цена Путевка Дата приобретения Заказ Количество Заказ Место работы Клиент Адрес Клиент … …
Далее приступаем к более тщательному анализу данных и объединению отдельных атрибутов данных в объекты.
Для этого заполняем рабочий бланк № 2:
Имя объекта: Путевка
Связанные объекты: Имя атрибута объекта Тип данных Описание Код путевки Числовой (счетчик) Уникальный идентификатор путевки Страна Текстовый Введите название страны Вид Текстовый Вид путевки (отдых, лечение, экскурсия, учеба…) … … …
Для других объектов “Клиенты”, “Заказы” учащиеся заполняют рабочие бланки самостоятельно.
2. Программная реализация.
Наконец можно приступать ко второй стадии разработки приложения. На стадии программной реализации необходимо:
описать средствами СУБД и ввести в компьютер схемы всех отношений;
разработать интерфейс приложений (т.е. формы, пользовательские меню, порядок обращения и доступа к данным).
Поскольку база данных “Туризм” представляет собой совокупность из 3 таблиц, то они будут представлять собой систему только если между ними будут установлены связи ( т. е. между таблицами должна быть построена схема базы данных). В нашем случае она будет представлена следующим образом:
<Рисунок 1>
3. Эксплуатация.
Стадия эксплуатации начинается с наполнения системы данными, после чего и происходит непосредственное использование информационной системы и поддержание ее функционирования.
<Рисунок 2>
<Рисунок 3>
Практическое задание к уроку № 6
На этом уроке учащиеся должны научиться формировать и реализовывать запросы к БД, т.е. освоить одно из главных действий, которые пользователь может выполнять с помощью СУБД. Эта задача напрямую связана с теоретическими знаниями учащимися элементов математической логики. Поэтому для подготовки к уроку учащимся необходимо повторить данную тему.
В MS ACCESS для формирования запросов существует специальное средство – конструктор запросов. Существует универсальный язык, на котором формулируются запросы во многих СУБД. Это – SQL (Structured Query Language) – структурированный язык запросов. Близким к нему является учебный гипотетический язык, более понятный учащимся, т. к. в нем используются русские служебные слова. Впрочем, использовать такой подход к обучению или нет, учитель решает сам. Как вариант, я хочу предложить небольшую разработку по этому вопросу. Могут быть варианты комбинированного подхода - более сильные ученики используют сразу конструктор запросов, но создают больше различных запросов и, кроме того, более сложных запросов. Ученики менее подготовленные работают с использованием гипотетического языка.
Итак, задание учащимся:
Создать базу данных, содержащую следующую информацию:
Нобелевскую премию в области физики получили:
— в 1960 г. Мессбауэр Р. (Германия);
— в 1962 г. Ландау Л. (СССР);
— в 1949 г. Юкава X. (Япония);
— в 1964 г. Басов Н. (СССР);
— в 1969 г. Гелл-Ман М. (США);
— в 2003 г. Абрикосов М. (Россия);
— в 2000 г. Алферов Жорес (Россия).
Нобелевскую премию в области химии получили:
— в 1938 г. немец Кун Р.;
— в 1980 г. американец Берг П.;
— в 1948 г. швед Тиселиус А.
Бекеши Д. (США) получил Нобелевскую премию в области медицины в 1961 г.
Беккер Г. (США) получил Нобелевскую премию в области экономики в 1992 г.
Солженицын А. (СССР) получил Нобелевскую премию в области литературы в 1970 г.
Из названных лауреатов в настоящее время живы:
— Берг П.;
— Беккер Г.;
— Солженицын А.;
— Абрикосов М.;
— Алферов Ж.
2. Обратиться к БД со следующими запросами; сохранить результаты:
1) Получить таблицу со сведениями обо всех лауреатах Нобелевской премии из США, отсортировав ее в алфавитном порядке по фамилиям. Сохранить как LAUREAT.
2) Получить таблицу со сведениями обо всех лауреатах Нобелевской премии в области физики и химии (фамилия, страна, год, наука), отсортировав по году получения премии. Сохранить как LAUREAT_FH.
3) Получить таблицу со сведениями обо всех ныне живущих лауреатах Нобелевской премии за исключением американцев, отсортировав в алфавитном порядке фамилий. LAUREAT_LIVE
4) Получить таблицу со сведениями обо всех лауреатах, получивших премию после 1960 года во всех областях, кроме химии, отсортировав по году получения премии. POSLE_60.
Для удобства работы с классом готовится технологическая карта (Приложение1).
Урок № 7. Разработка контрольной учебной базы данных.
Для выполнения задания контрольной работы мной была выбрана предметная область “Компьютерная школа”. О том, что мы будем выполнять контрольную работу по данной теме, учащиеся были предупреждены и имели возможность подготовиться по следующим позициям:
1. В данной системе можно выделить такие подсистемы, как:
- подсистема преподаватели,
- подсистема учащиеся,
- подсистема успеваемости учащихся,
- подсистема оплаты учебных курсов и др.
2. Для каких целей может использоваться выстраиваемая нами модель?
Прежде всего, воспользовавшись ею, можно выяснить много полезной информации об обучающихся в компьютерной школе, а именно: из каких школ города ученики посещают курсы, какие курсы пользуются большей популярностью, где проживают учащиеся (адреса). Кроме того, можно оперативно получить информацию об успеваемости учащихся разных профилей, разных классов. Ну и, наконец, с помощью данной базы можно своевременно информировать учащихся о задолженности в оплате курсов.
Мы попытались построить модель процесса обучения и оплаты за обучение (основное – первое).
3. Инфологическая модель может быть представлена следующим образом:
<Рисунок4>
Связь между таблицами Преподаватели и Список учащихся имеет тип “один ко многим”, так как один преподаватель обучает многих учащихся.
Задача для учащихся хранится в сетевой папке (Приложение2).
Примерный вариант выполнения предложенной ученикам задачи выглядит так:
База данных состоит из 4 таблиц:
Схема данных и связи между таблицами:
<Рисунок6>
Ввод данных осуществляется как через таблицу, так и через форму:
<Рисунок7>
Примеры выполнения некоторых запросов:
