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山西省永济市第三高级中学高中信息技术 5.3剖析数据库教案


5.3 剖析数据库
课程内容标准 通过对简单数据库的解剖分析,了解使用数据库管理信息的基本思想和方法。 一、教材分析 1、本节的作用和地位 本节是在上节课学生通过实际操作或实地考察, 了解数据库应用系统存储、 管理大量数 据并实现高效检索的优势的基础上, 有必要进一步了解数据库的基本组成要素, 并了解使用 数据库管理信息的基本思想与方法。 这样, 学生对数据库如何组织和存储数据信息的方法有 一个较为清晰的认识,由此促使学生对 第二节的学习内容有更为深刻的体会。另外,学生 对数据库的基本含义及设计建立数据库的方法也有所了解, 这些对学生选修模块 “数据管理 技术”会有所帮助。 2、本节主要内容介绍 本节主要包括两部 分的内容:一、学生通过对“校本课程”数据库的操作与剖析,对 数据库的基本含义有所认识,从而能归纳利用数据库管理信息的基本思想和方法;二、通过 探讨建立“我喜欢的音乐”数据库的设计过程,使学生深刻了解如何数据库来组织和管理数 据的方法。 教材中设计了一个范例“校本课程”数据库(源文件在配套光盘中提供),该数据库主要 由两张相互关联的二维表格所组成的,这对于学生来说“校本课程”随着新课程改革的实施 会成为相当熟知的内容,而且如何选修科目和管理选修情况也是学校和师生十分关心的 话 题。 因而这样的数据库是很有现实价值的, 对学生了解数据库的含义及设计建立数据库的方 案有启发和帮助的。 在教材中还设计了一个操作任务,通过实际操作“校本课程”数据库,讨论并解决有关 问题:(1)数据库中的两张表格与常见表格都是一种组织和管理相关信息的有效方法,但在 数据库中这两张表格可以同时放在一起并通过“课程号”属性关联起来,并存储为一个数据 库文件,实现集中管理。(2)在“校本课程”数据库中,两张具有相关联系的表格组合在一 起,每张表格存储不同的结构和信息。(3)分析利用数据库查询数据数据的操作。这主要是 让学生懂得如何用关键词从两张表格联系起来实现检索目的。例如,要了解“王蕾选修的是 什么课程” ,则要从“选修学生情况表”中找到“王蕾”的相关信息,得知她选修的是课程 号“ST01”的课程,但有关该课程的具体情况都要从“校本课程情况表”中查找,得知课程 号“ST01”为“中国诗歌研究”校本课程。 通过以上的剖析操作, 学生进一步了解到数据库的内涵及其概念。 这种教材设计方法符 合学生的认识规律,对数据库组织和管理数据的思想方法会有所了解。教材中还以“校本课 程”数据库为例,把具体事物进行分析及抽取其特征,转换成计算机能够处理的数据,用不

同的表格存储起来, 不同的表格之间通过相同的特征属性联系起来, 数据库就成了二维表格 的组合体。此外,教材中还特别指出通过对数据库的数据进行查询、统计和分析等操作,可 以挖掘到一些规律性的东西。 例如从选修人数的统计分析中了解校本课程中哪些课程是最受 学生欢迎的, 以便于对课程设置提供决策依据。 这方面的知识涉及到如何使信息通过加工处 理之后得以增值的问题, 也是数据挖掘和知识管理的范畴, 让学生接触并关注这些前沿性的 技术和知识,有利于培养学生的创新意识和能力的形成。 在“设计数据库的方法”中,学生在了解数据库的基本组成结构及如何组织和管理数据 的基础上,教材中如何建立数据库的基本过程作了概括和介绍,分别是“收集相关信息→分 析并抽取信息特征→设计数据表结构→创建数据库→使用数据库” 。当然该部分的内容主 要是要求学生围绕实际需求, 对具体需要解决的问题进行分析之后, 收集相关信息并抽取其 中的特征, 但如何利用计算机存储和管理这些信息则是十分关键的事情, 采用数据表格的存 储结构形式, 从而形成了数据库结构的设计方案。 整个过程只要求学生懂得如何从分析需求 出发, 到形成数据库文件以及如何使用数据库(或通过数据库应用系统调用数据库文件)的操 作或方法, 基础模块对此并不作具体要求, 有兴趣或有能力的学生可以利用光盘提供的自学 软件学习,或者参加选修模块“数据管理技术”的相关学习。 教材中设置了“设计建立‘我喜欢的音乐’数据库”数据库的学习活动,侧重于数据库 设计方案的形成。学生对建立数据库的设计过程有所了解和体验,通过这一节内容的学习, 最后通过归纳使学生对数据库、 数据库管理系统以及数据库应用系统三者之间的关系有一个 比较清晰的了解, 从而对数据库在组织和管理数据信息, 以及数据库应用系统的功能特点和 高效检索等方面存在的优势有更加全面深刻的认识和理解。 3、重点难点分析 教学重点: (1)从操作和剖析数据库的过程中, 分析并归纳使用数据库管理信息的基本思想和方法。 (2)从讨论建立专题数据库的学习活动中,了解设计建立数据库的基本过程和方法。 教学难点: (1)了解数据库的基本含义, 以及数据库如何组织和管理信息, 并从中归纳其思想方法。 (2)如何从实际需求出发,设计建立数据库的方案,用于存储和管理相关数据。 二、教学建议 本节内容涉及的概念及方法多, 比较抽象不容易让学生理解, 如何使教学活动能做到紧 凑有序,使学习内容深入浅出,符合学生的认知过程。基于上述考虑,特建议如下: 1、课前准备 经过前面两节课的学习, 学生对数据库存储和管理数据已经有了一些感性的经验, 已经 懂得除了用计算机文件、超文本技术可以有效管理信息资源之外,利用数据库组织和管 理

信息也是一种行之有效的方法。学生对怎样利用数据库组织、管理和检索信息产生兴趣,并 由此引发深入学习的念头。但是,学生对于数据库是什么样子的、其结构如何,可能还知之 甚少。这样,可以由具体实例入手,到剖析数据库结构,并进一步认识利用数据库组织和管 理信息的思想方法,在此过程中学生学有所获。因此,教师可以组织和发掘一些实例,以此 激发学生的学习动力。 2、教学策略 对于本节内容,宜采用案例学习及问题驱动等方法进行教学。 (1)以“校本课程”数据库作为学习案例,教师也可以设计类似的案例,学生操作数据 库文件, 围绕与数据库的基本含义及组成要素有关的问题, 引导学生了解数据库的内部结构 及检索查询的情况。这种从具体案例出发,并结合主要问题解决的做法,或许需要教师有效 的调控与组织。 (2)本节的具体案例宜选择与学生学习、生活有关的专题数据库,同时还要考虑该数据 库文件要有别于普通表格, 突出数据库中表与表之间的关系, 为学生了解关系数据库做好准 备,也为选修模块“数据管理技术”的学习做好铺垫。 (3)在引导学生了解数据库的基本含义和结构的时候,既要让学生从已有熟悉的表格入 手, 使他们从数据库中的表格与普通表格的联系与区别之处进行迁移式学习, 而让学生了解 利用数据库查找相关信息的操作过程, 可以对理解利用数据库实现高效检索的功能会有所帮 助。 (4)在了解数据库的基本含义及归纳使用数据库管理信息的基本思想和方法时,教师宜 从案例分析入手, 或者以问题的形式引导学生进行自我总结,教师在此基础上再作点拨、 提炼为好。至于数据库的基本含义,不必强求学生硬记死背,宜从数据库的存储结构(二维 表格及表与表之间的关系)、管理方式(共享的集中式管理)、性质(数据集合、计算机软件系 统)等方面引导学生去理解。 (5)要了解数据库存储和管理数据的思想和方法,可从数据表结构的建立过程以及组织 形式进行分析和理解。对于使用数据库进行统计和检索,可以从中挖掘到更有用信息,这在 教学中有必要巧妙地把学生引领到这方面上来, 但不宜过深过难, 毕竟这不仅仅靠技术就能 实现的, 更多的是人的智慧发现和经验提炼。 譬如第一章第一节的 “啤酒与尿布的销售故事” , 就是一个有关数据挖掘的典型例子。 (6)在设计数据库的方法中,在了解建立数据库的基本过程以后,可以让学生分组讨论 确定主题, 然后就如何利用计算机存储和管理与主题相关的数据信息进行需求分析, 设计数 据表结构, 形成建立数据库的设计方案。 教师还应当让学生在课堂上展示和交流小组的成果 方案,并作恰当的评价和鼓励。 三、教学评价 本节的教学评价可以从对数据库含义的理解、 归纳数据库管理信息的基本思想方法等方

面进行,这是知识与技能方面的检测与评价。教师可以采用学生自评、总结及观察记录等方 式结合进行。另外,教师还要在教学过程中鼓励并引导学生归纳知识和方法,逐步养成习惯 并内化能力。 四、练习说明 在教材的练习中,共设计了两个题目。具体说明如下: 练习 1:该练习列举了两个事例,一是学校食堂利用计算机文件和人工操作的方式进行 出入帐的管理,方式如下图所示:

?? 读卡终端 2

计算机 PC1
(负责帐号的入帐管理)

计算机 PC2
(处理帐号的出帐管理)

读卡终端 1

服务总台

服务窗口

?? 读卡终端 2

计算机 PC1
(负责帐号的入帐管理)

计算机 PC2
(处理帐号的出帐管理)

读卡终端 1

服务总台
二是食堂实现计算机联网的数据库系统的管理方式,如下图所示:

服务窗口

问题 1:第 1 种管理方式的不足之处在于入帐与出帐的数据不符,靠人工管理以致出入 帐之间的数据无法及时准确使用,这是缺少数据共享使用所致。 问题 2:从事例中比较和分析可知,联网并使用数据库应用系统管理数据,其优势明显 在于学生帐号的相关数据实行了统一的集中管理, 并使得数据及时并通畅起来, 保证了数据 具有高度的准确性和共享性。 练习 2:设计建立“全班个人藏书”数据库,这要求学生对书籍管理的具体信息(包括 藏书、借书、还书等信息)要进行调查和分析,并设计一个建立数据库的方案。 五、参考教学案例 【课题名称】 剖析数据库 【学习任务】 (1)通过操作简单的数据库,了解数据库的基本结构,探讨数据库与表格的关系,理解

数据库的基本含义。 (2)根据具体案例, 探讨和归纳使用数据库管理信息的基本思想与方法, 对数据库存储、 管理大量数据的优势有更深刻的理解。 (3)通过实践活动,结合案例学习,了解建立数据库的基本过程和方法,引导学生学会 设计建立数据库的方案,培养其设计能力。 【学习重点】 把实践活动与课堂教学相结合,通过实际操作、课堂上的方案展示和问题研讨,引导学 生参与方案设计等活动,了解数据库的基本结构、利用数据库管理信息的基本思想方法,并 就数据库应用问题进行讨论。 【学习方法】 1、采用实际操作、对比分析和方案设计等学习方法,引导学生构建知识。 2、从实际例子入手,引导学生剖析具体数据库,并对数据库管理信息的思想方法进行 探讨。 【学习时间】 2 课时 【学习环境】 计算机网络教室 【学习过程】 第 1 课时:操作数据库 环节 学习流程 设计意图

(一) 引入 实例, 创设 情境

在学校里,我们经常在布告栏上看到这样的信息。例如,学校发 布的校本课程选修情况的通知如下:

通 过 实际例子, 结合学生 已有经验, 通过问题 驱动的方 式引入学 习活动。

观察上述图中的内容,思考问题: 如果用计算机存储和管理图中信息的时候, 那应该怎么办?用什 么工具软件解决比较合适呢?(提示:可以用 WORD、EXCEL 等软件处 理) (二) 方案 展示, 问题 求解 1、学生分析以上问题,选择工具软件,存储并管理图中的信息。 2、学生展示和交流解决问题的方案,陈述设计的理由。 3、通过对各种设计方案的对比和分析,引导学生讨论并归纳各 种方案的适用范围和特点。 (提示:主要是 WORD 展板、EXCEL 表格等 方式) 4、新的需求:如果这些信息需要进行统一管理,并提高检索效 率的话,那应该采取什么样的措施? (在 WORD、EXCEL 等软件中也可以存储和查找信息,但其局限性 问题仍然存在,可引入 ACESS 数据库的存储方式) (三) 范例 学习, 了解 概念 1、学生操作校本课程数据库,分析和讨论问题: (1)数据库的组成结构; (2)建立数据库的过程。 (1)两者的差异和联系表现在哪里?(2)数据库管理信息的特 点是什么? 通 过 对比和分 据库的基 本组成和 利 用 已知的生 活经验, 分 析解决问 题方法的 局限性, 引 入新的学 习内容。

2、把数据库结构与普通表格进行对比,并引导学生观察和分析。 析, 了解数

3、归纳数据库的基本认识,引入数据库的概念。(数据库是一个 概念理解。 长期存储在计算机内、有组织的、可共享的、统一管理 的数据集合, ........................ 是一个按一定的数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统 。) ....... (四) 提炼 沉淀, 深入 理解 1、引导学生阅读相关内容,了解校本课程数据库建立的方法, 理解“现实世界→信息世界→计算机世界”的处理过程。 2、归纳数据库管理信息的基本思想和方法:数据库是采用表格 的结构以及表与表之间的关系进行存储和管理信息的。 (关系数据库 是重要的数据库方式之一,可以在选修模块中深入学习) 通 过 分析数据 库建立过 程, 提炼其 管理信息 的思想方 法。

(五) 智慧 创造 价值

1、从数据库中的信息检索或统计结果中进行分析,往往可以得 到意想不到的收获。例如,通过统计分析,了解学生对各门校本课程 2、数据库是有效组织和管理信息的方法之一,理解利用数据库 存储和管理信息的思想方法, 这对我们养成良好的信息管理方 法和习 惯是相当有用的。

针 对 数据库的 实际应用, 引导学生 对知识管 理有所认 识。

发现, 的喜爱程度,为学校调整校本课程的开设提供决策依据。

第 2 课时:设计数据库 环节 (一) 整体 理清 思路 学习流程 通过前面的学习,我们已经对数据库有了一些认识,也对数据库 的应用感到了欣喜。因为它不仅仅能帮助人们有效管理信息资源,更 自己来建立一个数据库。 结合教材中的图 5-18“建立数据库的过程” ,引导 学生理解每个步骤 要完成的具体任务。 2、重点分析如何根据需求,抽取有用信息的特征并形成数据表 结构的方法。 设计意图 对 已 学的知识 内容进行 提炼和概 解。

回顾, 能提高效率,还可以帮助人们创造更高的价值。既然这样,我们不如

1、以校本课程数据库为例,归纳建立数据库的基本过程和方法, 括, 加深理

(二) 小组 初步 体验

假如你们现在要组织一次学生会干部选举活动, 需要把每一位候 选人的基本资料收集、整理,然后发布到校园网站上,全校学生可以 管理每一位候选人的基本资料, 以便提供给负责网站开发的同学制作 成网站投票系统。 (候选人的基本资料,例如:编号、姓名、性别、 班别、竞选职务、自我简介等) 1、分组讨论:全班同学每 2~3 人为一 组,针对以上工作分组讨 论问题的解决思路。 (引导学生参考教材中的“设计数据库的方法” 相关内容) 2、设计方案:可考虑建立一个“学生会 干部候选举数据库” ,用 来存储和管理每一位候选人的基本资料。 引导学生分析和讨论以下问 题: (1)每个候选人的基本情况有哪些信息? (2)为建立这个数据库哪些信息是可以选取的?即投票者需要 了解每位候选人的信息是什么? (3)如何用数据表结构来存储这些信息?(结合教材的内容, 教师要注意引导学生区分表格与数据库结构的作用) 3、学生将结果发布到网络共享区,讨论和交流。 4、选取小组代表发言(方案设计的思路和理由) ,教师点评和归 纳(建库存在的问题及基本方法)

针 对 实例, 引导 学生进行 设计建立 数据库的 方案, 着重 培养学生 规划和设 计能力 , 以 及他们对 数据库管 理信息的 思想方法 的理解应 用程度。

合作, 通过网站的投票系统进行投票。你们要做的事情是:用计算机存储和

(三) 网络 设计 方案

通过学生会干部选举方案的设计活动, 大家对建立数据库的方法

学 生 的设计方 案, 交流学 习心得, 对 所学内容 加深理解。

基本有了认识, 现在我们利用网络来设计 和建立一个 “我喜欢的音乐” 展 示 优 秀 1、引导学生明确学习任务,组建学习小组,讨论并确定数据库 的主题内容, 利用网络搜索相关资料, 设计出建立数据库的方案。 (特 别提醒学生要注意参考光盘上的“中国歌曲”数据库的设计方案。其 次要考虑方案的操作性、可行性问题,是否能够满足任务需求) 2、小组交流并展示建立数据库的设计方案,发表意见。 (教师引 导一些学有余力的学生利用 ACCESS 软件建立自己的数据库文件,并 重点展示) 3、教师点评并推荐小组的优秀设计方案,并归纳数据库的设计 思想和方法。 (引导学生了解数据库、数据库管理系统、数据库应用 系统三者之间的关系,加深对前面学习内容的理解)

探究, 数据库。 (具体要求请参考教材的相关内容)

(四) 激趣 拓展 思路

数据库采用了表格结构来存储和管理信息, 这种技术已经使用得 相当的普遍。在前面我们使用过的数据库应用系统(例如信息管理系 存储、管理大量数据和高效检索信息等方面表现出了很大优势。对于 这方面的学习,我建议大家做如下事情: 1、了解数据库应用状况:动态网站的开发与设计(例如 ASP+ACCESS) ,电子商务网站的平台开发,多媒体数据库的出现和应 用, 网络数据库的应用,等等 2、课外作业:同学们收集和整理自己的个人通信录,并考虑利 用数据库的方式存储和存储这些信息。有机会的话,参加学校教学资 源库(或各种数据库系统)建设工作。

学 生 了解数据 库的应用 情况, 开拓 视野, 提高 学习兴趣。

导学, 统、网络搜索引擎、在线数据库等)都使用了数据库的组织形式,在


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