Урок № 18 Реляційні моделі даних. Модель «сутність — зв’язок» - Інформатика 11 клас - Старша школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Старша школа » Інформатика 11 клас

Урок № 18 Реляційні моделі даних. Модель «сутність — зв’язок»

Урок № 18         

Реляційні моделі даних. Модель «сутність — зв’язок»

Мета уроку:   навести огляд реляційних моделей даних, моделі «сутність — зв’язок» та ознайомити з правилами її побудови; сформувати в учнів поняття відношення, атрибута, ключа, зв’язку; розглянути класифікацію зв’язків за множинністю та повнотою.

Очікувані результати: учні повинні знати поняття реляційної моделі даних; особливості та правила побудови реляційної моделі даних; поняття «сутність — зв’язок»; поняття відношення, атрибута, ключа, зв’язку; учні повинні вміти наводити приклади реляційних СУБД; пояснювати зв’язки між таблицями за множинністю та повнотою.

Обладнання: ПК, підручники, картки з практичними завданнями.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

І. Організаційний момент

1.1.            Привітання вчителя й учнів, організація уваги.

1.2. Перевірка наявності робочих зошитів, підручників тощо. Повідомлення теми та мети уроку.

2. Перевірка домашнього завдання

1.   Один з учнів демонструє на дошці створену модель бази даних. Інші порівнюють її зі своїми моделями, уточнюють результати.

2.   Учні відповідають на запитання відповідного матеріалу підручника ________.

3. Мотивація навчальної діяльності

Бесіда.

1.   Учитель пропонує назвати моделі баз даних, з якими учні познайомились на попередньому уроці (Відповідь: ієрархічні, мережеві, реляційні.)

2.   Учні шукають відповіді на проблемне питання: «Чому саме реляційній моделі надається перевага?». (Відповідь: по-перше, ієрархічні й мережеві бази даних часто називають базами даних з навігацією, тобто в цих моделях доступ до даних шляхами, не передбаченими при створенні бази даних, може зайняти тривалий час. По-друге, зі структурної точки зору реляційні моделі є більш простими й однорідними, ніж ієрархічні та мережеві. У реляційній моделі об’єкти предметної області та зв’язки між ними представлено однаковими інформаційними конструкціями, що істотно спрощує саму модель.)

3.   Вчитель робить висновки, що оскільки реляційна модель є настільки популярною, то й мова далі піде про реляційні бази даних.

4. Актуалізація опорних знань

Опитування.

Запитання для опитування

1.   Як завантажити програму пакету Microsoft Office? (Відповідь: за допомогою кнопки Пуск, контекстного меню тощо.)

2.   З чого складається Книга табличного процесора MS Excel? (Відповідь: з декількох аркушів.)

3.   Як зберегти документ табличного процесора MS Excel? (Відповідь: Файл → Зберегти.)

5. Вивчення нового матеріалу

Лекція вчителя

План лекції

1.       Проектування бази даних.

2.       Отримання інформації про предметну область та виділення сутностей.

3.       Властивості сутності.

4.       Ідентифікація зв’язків (T_18.doc).

5.       Класифікація зв’язків.

6.       Реляційна модель бази даних та її властивості.

 

Проектування бази даних (БД)

Проектування БД для ефективної обробки даних у конкретній предметній області — доволі складний процес. Першим кроком моделювання БД є отримання інформації про предметну область та виділення сутностей.

Сутність (entity) — реальний або уявлюваний об’єкт, що має істотне значення для аналізованої предметної області, інформація про який підлягає збереженню.

Кожна сутність має унікальний ідентифікатор. Кожний екземпляр сутності однозначно ідентифікується і відрізняється від усіх інших екземплярів даного типу сутності.

Властивості сутності

Кожна сутність має унікальне ім’я, і до того самого імені повинна завжди застосовуватися та сама інтерпретація. Одна й та сама інтерпретація не може застосовуватися до різних імен, якщо тільки вони не є псевдонімами.

Сутність має один або декілька атрибутів, що належать їй або успадковуються через зв’язок.

Сутність має один або декілька атрибутів, що однозначно ідентифікують кожний її екземпляр.

Кожна сутність може мати будь-яку кількість зв’язків з іншими сутностями моделі.

Атрибут — будь-яка характеристика сутності, що є істотною для аналізованої предметної області та призначена для кваліфікації, ідентифікації, класифікації, кількісної характеристики або відображення стану сутності.

Атрибут подає тип характеристик або властивостей, асоційованих із множиною реальних чи абстрактних об’єктів (людей, місць, подій, станів, ідей, пар предметів тощо). Екземпляр сутності повинен мати єдине визначене значення для асоційованого атрибута.

Розглянемо поняття «атрибут» на прикладі: необхідно створити базу даних для збереження інформації про викладачів та класи, в яких вони викладають (рис. 18.1). Аналізуючи цю предметну область (навчання), виділимо сутності «Викладачі», «Класи», «Предмети». Сутність «Викладачі» має три екземпляри, кожен з яких має унікальне ім’я. Наприклад, атрибутами викладача Доценко С. О. є те, що вона викладає інформатику в кабінеті № 2 і має стаж роботи 10 років.

Викладач

Предмет

Кабінет

Стаж

Чистякова Н. Б.

Інформатика

44

10

Доценко С. О.

Інформатика

2

10

Шевченко О. В.

Фізика

19

5

 

Викладач

Адреса

Дата народження

Освіта

Чистякова Н. Б.

Харків,...

##.##.####

ХНУ

Доценко С. О.

Харків,...

##.##.####

ХДПУ

Шевченко О. В.

Харків,...

##.##.####

ХНУ

Рис. 18.1 Приклад сутностей

Ідентифікація зв’язків

Наступним кроком моделювання є ідентифікація зв’язків.

Зв’язок (relationship) — це поіменована асоціація між двома або більше сутностями, що є суттєвою для аналізованої предметної області.

Зв’язок — це асоціація між сутностями, при якій, як правило, кожний екземпляр однієї сутності, що називається сутністю-предком, асоційований із довільною кількістю екземплярів іншої сутності, що називається сутністю-нащадком, а кожний екземпляр сутності-нащадка асоційований виключно з одним екземпляром сутності-предка. Таким чином, екземпляр сутності-нащадка може існувати тільки за існування сутності-предка.

Наприклад, сутність «Викладачі» наведеної моделі даних пов’язана із сутністю «Класи» (рис. 18.2).

Описание: L_18

Рис. 18.2. Приклади зв’язків

Класифікація зв’язків:

—                 за множинністю (табл.18.1);

—                 за повнотою (табл.18.2).

Таблиця 18.1

Типи зв’язків між сутностями за множинністю

Тип зв’язку

Позначка

Опис

Приклад

Один — до одного

1 : 1

Одному екземпляру однієї сутності відповідає один екземпляр іншої сутності

Кожний учитель (екземпляр сутності «Викладачі») працює в окремому кабінеті (екземпляр сутності «Кабінети»)

Один — до багатьох

1 : ∞ або 1 : М

Одному екземпляру однієї сутності може відповідати кілька екземплярів іншої сутності

Кожний учитель (екземпляр сутності «Викладачі») викладає в декількох класах (екземпляри сутності «Класи»)

Багато — до одного

∞ : 1 або М : 1

Багатьом екземплярам однієї сутності відповідає один екземпляр іншої сутності

Декілька викладачів (екземпляри сутності «Викладачі») викладають один предмет (екземпляри сутності «Предмети»)

Багато — до багатьох

∞ : ∞ або М : М

Багатьом екземплярам однієї сутності може відповідати кілька екземплярів іншої сутності

Декілька викладачів (екземпляри сутності «Викладачі») викладають у декількох класах (екземпляри сутності «Класи»)

 

Таблиця 18.2

Типи зв’язків між сутностями за повнотою

Тип зв’язку

Приклад

Кожен екземпляр однієї сутності обов’язково пов’язаний з одним чи кількома екземплярами іншої сутності

Зв’язок між сутностями «Викладачі» та «Предмети» передбачає, що викладач повинен викладати хоча б один предмет

Кожний екземпляр однієї сутності не обов’язково пов’язаний з одним чи кількома екземплярами іншої сутності

Зв’язок між сутностями «Викладачі» та «Класи» передбачає, що є клас, в якому не викладає жоден з викладачів

Розглянуту модель предметної області називають моделлю «сутність-зв’язок», або ER-моделлю.

Назва «реляційна» (relational) пов’язана з тим, що кожен запис у таблиці даних містить інформацію, яка стосується якогось конкретного об’єкта. Крім того, пов’язані між собою (тобто перебувають у певних відношеннях — relations) дані навіть різних типів у моделі можуть розглядатися як одне ціле.

Нагадаємо, що реляційна модель БД побудована на взаємовідношеннях між складовими структури і складається з однієї або сукупності взаємопов’язаних двовимірних таблиць.

Таблиця, як правило, містить інформацію про деяке поняття предметної області.

Кожен рядок у таблиці (конкретна реалізація (значення) цього поняття) називається записом БД.

Стовпці таблиці (атрибути даного поняття), називаються полями БД. Для кожного поля задається тип даних, які можуть міститись у ньому. Записи в таблиці відрізняються значеннями своїх полів. Поле, що однозначно визначає запис, називається ключовим.

У цьому випадку ключовим полем можна вважати поле «Викладач», бо жодне значення в ньому не повторюється.

Властивості таблиці реляційної БД:

— кожен елемент таблиці — це один елемент даних;

— повторювані групи відсутні;

— усі стовпці в таблиці однорідні, це означає, що елементи стовпця мають однакову природу;

— стовпцям присвоєно унікальні імена;

— у таблиці немає двох однакових рядків.

6. Закріплення знань

Робота в парах.

1.   Учні в парах протягом 2–3 хвилин визначають сутність та атрибути екземплярів сутності, можливі таблиці та зв’язки між ними у предметній області Бібліотека.

2.   Після обговорення учні самостійно розв’язують завдання підручника.

[11]

[14]

Завдання 5 на с. 152 розділу «Працюємо самостійно»

Завдання 6 на с. 141

3.   Після виконання вправи учні обмінюються враженнями.

7. Узагальнення і систематизація отриманих знань

Робота з підручником.

За допомого підручника учні знаходять та записують у зошит основні поняття теми: сутність, атрибут, зв’язок, класифікація зв’язків, таблиця, запис, поле, ключове поле.

8. Підбиття підсумків уроку

Вчитель оцінює усні відповіді учнів, збирає зошити для пере­вірки.

9. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

Підручник __________________________________________________________________

Робочий зошит _______________________________________________________________

Додаткове завдання      

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________ 

Категорія: Інформатика 11 клас | Додав: uthitel (08.01.2014)
Переглядів: 3058 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: