Работа с учащимися на уроках информатики с СУБД
статья

Работа с учащимися на уроках информатики с СУБД

Основной целью обучения по разделу «Базы данных» в школьном курсе информатики, на мой взгляд, должно быть формирование технологических знаний, умений и навыков создания баз данных с помощью компьютера.

Изучаемые вопросы:

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

- Классификация БД.

- Структура реляционной базы данных (РБД).

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

- Назначение системы управления базами данных (СУБД); J жимы работы СУБД.

- Запросы на поиск данных.

- Запросы на удаление данных.

- Запросы на сортировку.

Области применения. 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 реально системе объектов или событий. Например, о книгах в библиотеке, работниках предприятия, товарах на складе, дорожно-транспортных происшествиях за длительный период времени и 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 компьютера. Основным средством хранения данных была бумага. Данные хранились в виде списков в толстых журналах, папках, на картонных уточках. Последний способ используется, например, в библиотечных каталогах. Большинству учеников он хорошо знаком: в каждой карточке записаны сведения об отдельной книге. В алфавитном каталоге карточки систематизированы по фамилиям авторов в алфавитном порядке, в предметном каталоге — по тематике книг. 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 пр.). Следует привести примеры таких информационных систем. Например, система продажи железнодорожных и авиационных билетов. Другой знакомый ученикам пример: во время телерепортажей с крупных международных соревнований, олимпийских игр на экран мгновенно вы водится 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. Ученики уже хорошо знают, что информация на дисках хранится в виде файлов. Поэтому первый вывод, который можно сделать относительно организации больших баз данных — это то, что они требуют больших объемов дисковой памяти.

Теоретические основы. Тема «Базы данных и информационные системы» насыщена теоретическими понятиями. Эти понятия пересекаются с другими содержательными линиями базового курса: информационное моделирование, представление ин формации (в частности, логической информации). Активное Развитие теории баз данных началось в 1970-х гг. Особое место в ней занимает теория реляционных баз данных (РБД), разработанная Е. Коддом.

К теоретическим вопросам, рассматриваемым в рамках данного курса, относятся вопросы классификации БД, однотабличной РБД.

Классификация баз данных. Базы данных классифицируются по разным признакам. По характеру хранимой информации БД делятся на фактографические и документальные.

Фактографические БД — это картотеки, а документальные — архивы. В фактографических БД хранится краткая информация строго определенном формате. В документальных БД — все возможные 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 или глобальных компьютерных сетях. В таком случае разные части БД: хранятся на разных компьютерах.

Третий признак классификации БД — по структуре организации данных. В разделе «Формализация и моделирование» говори лось о трех способах организации данных: табличном, иерархическом и сетевом. Базы данных, использующие соответствующим способ организации информации, называются реляционными, иерархическими и сетевыми БД.

В базовом курсе информатики рассматриваются лишь фактографические реляционные базы данных. Это связано не только с ограниченностью школьного курса, но и с тем фактом, что реляционный тип БД используется сегодня наиболее часто и является универсальным. 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.

На практических занятиях учитель должен "играть" три роли и соответственно выполнять три вида деятельности: роль ученика – для наилучшего понимания учебно-методического материала "изнутри" (с позиции ученика), роль учителя – разработка материалов для учеников (инструкций, задач, вопросов входного и итогового контроля), управление с рабочего места преподавателя работой класса ПЭВМ; роль методиста-предметника – разработка методических материалов прежде всего для себя как учителя, а фактически и для другого учителя информатики.