Конспект урока «Теория баз данных. Классификация баз данных. Иерархическая и сетевая модель» по информатике

Урок №1

Тема: Теория баз данных. Классификация баз данных. Иерархическая и сетевая модель.

Тип урока: изложение нового материала

Учебно-воспитательные задачи:

1. Образовательные – познакомить учащихся с причинами возникновения СУБД и БД; видами БД, моделями; выработать умение строить иерархическую модель.

2. Развивающие – научить строить иерархическую модель данных, внимание, логическое мышление.

3. Воспитательные – показать роль учащихся в процессе создания БД, самостоятельность, культуру учебного труда.

Оборудование и наглядные пособия: ПК

Форма организации: урок – лекция

Ход урока:

1 этап – организационный момент

Организовываю, приветствую, проверяю наличие учебных принадлежностей.

2 этап – целевая установка

Сегодня на уроке мы рассмотрим понятие информационно-поисковая система, базы данных, основные элементы и виды баз данных, познакомимся с двумя моделями данных.
Ваша задача сегодня на уроке выслушать и понять теоретический материал, записать все необходимые сведения в тетрадь и выполнить задания, которые будут предложены мною вам.

3 этап – изложение нового материала

Представьте себе, что вы медицинские работники школы с количество мучеников более 1000, где на каждого ученика заведена медицинская карточка, в которой зафиксированы важнейшие данные: ФИО, г/р, национальность, пол, рост, вес, домашний адрес, телефон, сведения о прививках. Представьте, что все карточки находятся в шкафу в хаотичном беспорядке. Сколько времени вам понадобится чтобы найти вашу?

Но если их разложить по ступеням классов (1…11), затем в алфавитном порядке в каждой ступени (1а, 1б,…, 11а, 11б,…), а внутри каждой ступени конкретного класса тоже в алфавитном порядке, т.е организовать картотеку, то на поиск карточки понадобиться несколько секунд.

Поиск информации также можно поручить компьютеру. Для этого были созданы программы – информационно-поисковые системы.

Информационно-поисковая система – это система, где хранится информация, из которой по требованию пользователя выдается нужная информация, поиск которой осуществляется либо в ручную, либо автоматически.

Информационно-поисковая система состоит из двух частей:

• большой, специально организованной совокупности данных (она называется базой данных);

• программа, позволяющая оперировать этими данными (СУБД – система управления базой данных)

В настоящее время в мире создано сотни тысяч информационно-поисковых систем. Они применяются в банках, в библиотеках, в больницах, в институтах, в магазинах и т. д. Некоторые информационно-поисковые системы объединяются в крупные, централизованные информационно-поисковые системы, и называются банками данных или базами данных.

Так вот, классифицированные нами медицинские данные учеников и представляют собой базу данных.

База данных – это совокупность специально организованных данных, которые хранятся на каком – либо носителе (бумаге, диске и т.п.)

СУБД – система программ, позволяющая создавать БД, обновлять хранимую в ней информацию, обеспечивающая удобный доступ к ней с целью просмотра и поиска.

Современна СУБД должна также обеспечивать возможность работы с БД в глобальных и локальных сетях.

Широко используются такие БД:

• информационные системы по продаже и резервированию авиа – и железнодорожных билетов;

• заменяющие привычный библиотечный каталог;

• электронные энциклопедии со сведениями, например, о музыкальных инструментах, шедеврах Эрмитажа, сотрудниках какого-либо учреждения и т.п.;

Устройства внешней памяти, предназначенные для хранения БД, должны иметь высокую информационную емкость и малое время доступа к хранимой информации.

В работе с СУБД возможны следующие режимы: создание, редактирование, поиск, манипулирование. Под манипулированием понимаются такие действия с БД, как: просмотр, копирование файлов на какой-либо носитель, сортировка данных по заданному признаку и т.д.

Для работы с БД СУБД должна обеспечивать:

• возможность внесения и чтения информации;

• работу с большим объемом данных;

• быстроту поиска данных;

• целостность данных (их непротиворечивость);

• защиту от разрушения, уничтожения (не только при случайных ошибках пользователя), от несанкционированного доступа;

• систему дружественных подсказок (в расчете на пользователя без специальной подготовки)

Данные находящиеся в одной базе, должны быть логически взаимосвязаны.

БД классифицируются по трем признакам:

1. По характеру хранимой информации.

   • Фактографические – содержат краткие сведения об описываемых объектах, представленных в строго определенном формате. Например: БД книжного фонда библиотеки хранит следующие данные о книге: год издания, автор, название. Сам текст книги в БД содержаться не будет. Т. е фактографические БД – это картотеки.

   • Документальные – содержат обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную. Документальные БД – архивы.

2. По способу хранения информации

   • Централизованные - вся информация хранится на одном ПК

   • Распределенные – части информации хранятся на разных ПК, используются в локальных и глобальных компьютерных сетях.

3. По структуре организации

   • Реляционные

   • Иерархические

   • Сетевые

Ядром любой БД является модель данных. Модель данных – структура организации данных и способов их обработки.

Иерархическая модель данных – совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. В ней существует упорядоченность элементов в записи, один элемент считается главным, остальные – подчиненными. Данные в записи упорядочены в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться лишь последовательным «спуском» со ступеньки на ступеньку.

Графически иерархическая модель данных будет иметь вид:

А – уровень 0

В – уровень 1

С – уровень 2

Пример: Институт – Группа – Студент

Название института – уровень 0

№ группы – уровень 1

ФИО, № зачетной книжки – уровень 2

Сетевая модель данных – каждый ее элемент связан с любым другим элементом. Т. е. эта БД отличается большей гибкостью, так кА в ней существует возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это облегчает процесс поиска требуемых элементов данных, так как не требует обязательного прохождения всех предшествующих ступеней.

Графически сетевая модель данных будет иметь вид:

Пример: Структура БД, содержащей сведения о студентах, участвовавших в НИР.

Один студент участвует в нескольких НИР, несколько студентов участвуют одной НИР.

4 этап – закрепление

Предлагаю учащимся выполнить следующие задания.

1. Дана иерархическая модель данных. Определить к какой БД будет относиться данная модель по характеру хранимой информации.

2. Добавьте год издания книг авторов предложенных в задании 1 и превратите иерархическую БД в сетевую.

3. При помощи текстового редактора Ms Word создайте свою иерархическую модель данных.

5 этап – Итог урока и задание на дом

1) сообщаю оценки полученные за работу на уроке

2) сообщаю д.з: знать все определения и термины данной темы.