Проектная деятельность на уроках информатики при изучении темы «Информационные системы»

Шулаева Елена Алексеевна.

Учитель информатики высшей категории МАОУ СОШ №53 п. Ильиногорск

В последнее время в практику школьного обучения все шире внедряется проектная деятельность. Богатый материал для проектной деятельности дает тематика информационных систем. По сравнению с другими разделами школьной информатики она обладает рядом существенных преимуществ. Приведу несколько из них:

• Наличие многочисленных областей приложений для создания информационных систем;

• Возможность формулировки задач разной степени сложности;

• Наличие разноуровневых видов работы в рамках одного проекта;

Выполнение проекта рекомендуется проводить в форме решения последовательности задач, начиная от тривиальной, через многоступенчатые усложнения, доведя ее до полной задачи, удовлетворяющие целям постановки. Реализация проекта по выбранной теме происходит путем реализации цепочки промежуточных проектов. Каждый последующий проект использует результаты предыдущего, дополняя их новыми элементами в структуре модели данных, новыми данными в БД, новыми приложениями.

Поэтому для успешной реализации проектной деятельности учащихся необходимо подойти к изучению темы «Информационные системы» методически грамотно. Для этого я разработала методическую разработку темы «База данных» для профильного класса.

База данных (БД) - ядро информационной системы. В концепции обучения информатики в старших классах на профильном уровне ключевыми понятиями выступают «информационные системы» и «информационные модели». Следовательно, данная тема становится одной из узловых. Я стараюсь развивать на уроках как фундаментальное, так и прикладное содержание этой темы. Ученики от работы с готовыми учебными БД переходят к самостоятельному проектированию и созданию БД для определенной предметной области.

Поурочное планирование по теме

«Технология хранения, поиска и сортировки информации», 20ч.

№

Тема

Кол-во часов

Из них

Вид прак.

занятия

Контроль

Программное обеспечение

т

п

1.

Базы данных (табличные, иерархические, сетевые)

2

1

1

Решение задач

2.

СУБД

2

1

1

Решение задач

3.

П/р №17. Система управления БД.

2

-

2

Практикум на ПК

П/р №17

Microsoft Access

4.

Формы представления данных.

3

1

2

Решение задач

5.

П/р №18. Создание структуры табличных данных

1

-

1

Практикум на ПК

П/р №18

Microsoft Access

6.

П/р №19. Создание структуры табличных данных

2

1

1

Практикум на ПК

П/р №19

Microsoft Access

7.

П/р №20. Поиск и сортировка данных.

3

1

1

Практикум на ПК

П/р №20

Microsoft Access

8.

Реляционные БД. Связывание таблиц в многотабличных БД.

2

1

1

Решение задач

9.

П/р №21. Создание реляционных БД.

4

-

4

Практикум на ПК

П/р №21

Microsoft Access

10.

Контрольная работа №3. Технология хранения, поиска и сортировки информации.

1

-

1

К/р №3.

Приведу содержание нескольких уроков по данной теме в развернутом виде. Покажу работы учащихся по созданию БД.

Урок 1. Базы данных (табличные, иерархические, сетевые)

Цель урока:

Образовательная:

Освоить основные понятия темы, этапы создания БД, иметь представление о среде баз данных и способах манипулирования данными.

Воспитательная:

Способствовать формированию познавательного интереса путем описания окружающего мира автоматическими средствами представления данных.

Развивающая:

продолжить формировать у школьников навыки проективного мышления при оперировании с информационными объектами; формировать умение производить самостоятельный анализ познавательных объектов, активизировать мыслительную деятельность учащихся.

Оборудование:

• компьютер

• операционная система MS Windows XP

• программа Microsoft Power Point

• видеопроектор

• экран

• раздаточный материал

• сеть Интернет

• дополнительные задания

• презентация

Тип урока: урок изучения нового материала.

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

3. Теоретический материал урока.

Под термином «база данных» в широком смысле принято понимать совокупность сведений об объектах в какой либо области или разделе области. Например - база данных поликлиники (медицина), база данных библиотеки (культура), база данных по стройматериалам (промышленность).

В информатике базой данных называют информационную модель, позволяющую упорядочивать и хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Существует три типа баз данных:

• табличные - содержит перечень объектов одного типа. В каждой строке таблицы последовательно размещаются значения свойств одного из объектов; каждое значение свойства - в своем столбце, озаглавленном именем свойства.

№

Наименование

Исполнитель

Стиль

Дата

Страна

?

?

?

1

«Spice up yor

lif»

Spice Girls

Hip hop

1997

Англия

2

«Тучи»

Иванушки

International

Pop

1996

Россия

3

«Моряк»

Агата

Кристи

Rock

1997

Россия

4

«Крылья»

Наутилус

Помпилиус

Rock

1994

Россия

5

«Breathen»

Prodigy

Rave

1996

США

6

«Дурень»

Алиса

Rock

1997

Россия

 иерархические - можно представить как перевернутое дерево, состоящее из объектов разных уровней. В качестве примера здесь можно провести файловую структуру Windows. Объекты близкие к корню, называют предками. Потомками называют объекты более низкого уровня. При этом объект - предок может иметь несколько потомков или совсем не иметь их. Разумеется, что объект - потомок обязательно имеет одного предка. Объекты, имеющие одного предка называются близнецами.

 сетевые - являются комбинацией многих иерархических структур. Вних каэдый объект-потомок может иметь несколько предков. Примером такой базы данных является структура глобальной сети Интернет.

Педагогический коллектив

Учитель (предмет, Математик Информатик Информатик

Фамилия, имя, Иванова Пешко Сергеев

отчество) Елена Иван Игорь

Степановна Абрамович Иванович

Класс (индекс 9 «А» 9 «Б» 9 «В»

класса, фамилия Иванова Фонарев Морозова

старосты) Елена Сергей Света

Сопровождение презентации «Базы данных».

Урок 2. Базы данных (табличные, иерархические, сетевые)

Тип урока: закрепление изученного материала.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Этап проверки домашнего задания.

3. Подготовка учащихся к работе на основном этапе.

4. Этап применения знаний и способов действий.

5. Этап обобщения и систематизации знаний и способов деятельности.

6. Этап информации о домашнем задании.

7. Этап подведения итогов занятия.

8. Этап рефлексии.

   1. Тест по информатике

«База данных. Основные функции»

1. База данных - это?

1. набор данных, собранных на одной дискете;

2. данные, предназначенные для работы программы;

3. совокупность взаимосвязанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и обработки данных;

4. данные, пересылаемые по коммуникационным сетям.

2. Иерархическая база данных - это?

1. БД, в которой информация организована в виде прямоугольных таблиц;

2. БД, в которой элементы в записи упорядочены, т.е. один элемент считается главным, остальные подчиненными;

3. БД, в которой записи расположены в произвольном порядке;

4. БД, в которой существует возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи.

3. Реляционная база данных - это?

1. БД, в которой информация организована в виде прямоугольных таблиц;

2. БД, в которой элементы в записи упорядочены, т.е. один элемент считается главным, остальные подчиненными;

3. БД, в которой записи расположены в произвольном порядке;

4. БД, в которой принята свободная связь между элементами разных уровней.

4. Сетевая база данных - это?

1. БД, в которой информация организована в виде прямоугольных таблиц

2. БД, в которой элементы в записи упорядочены, т.е. один элемент считается главным, остальные подчиненными;

3. БД, в которой записи расположены в произвольном порядке;

4. БД, в которой принята свободная связь между элементами разных уровней.

5. Поле - это?

1. Строка таблицы;

2. Столбец таблицы;

3. Совокупность однотипных данных;

4. Некоторый показатель, который характеризует числовым, текстовым или иным значением.

6. Запись - это?

1. Строка таблицы;

2. Столбец таблицы;

3. Совокупность однотипных данных;

4. Некоторый показатель, который характеризует числовым, текстовым или иным значением.

7. Характеристики типов данных. Убери лишнее.

1. Текстовый; 6) денежный;

2. Поле MEMO; 7) словесный;

3. Числовой; 8) дата/время;

4. Функциональный; 9) поле NEMO;

5. Дата/число; 10) счетчик.

8. Форма - это?

1. Созданный пользователем графический интерфейс для ввода данных в базу;

2. Созданная таблица ввода данных в базу;

3. Результат работы с базой данных;

4. Созданная пользователем таблица.

9. Мастер - это?

1. Программный модуль для вывода операций;

2. Программный модуль для выполнения, каких либо операций;

3. Режим, в котором осуществляется построение таблицы или формы;

4. Режим, в котором осуществляется вывод таблицы или формы.

10. Конструктор - это?

1. Программный модуль для вывода операций;

2. Программный модуль для выполнения, каких либо операций;

3. Режим, в котором осуществляется построение таблицы или формы;

4. Режим, в котором осуществляется вывод таблицы или формы.

11. Виды работ с базами данных. Убери лишнее.

1. Создание баз данных;

2. Поиск данных;

3. Сортировка данных;

4. Заполнение базы данных;

5. Создание формы данных;

6. Отбор данных.

12. Какая панель используется для создания кнопки в базе данных?

1. Инструментов;

2. Компонентов;

3. Элементов;

4. Соcтояния.

II. Физкультминутка.

Для глаз:

• Закрыть глаза, сильно напрягая глазные мышцы, на счет 1-4, затем раскрыть глаза, расслабив мышцы глаз, посмотреть вдаль на счет 1-6. Повторить 4-5 раз.

• Перенести взгляд быстро по диагонали: направо вверх - налево вниз, потом прямо, на счет 1-6. Повторить 4-5 раз.

• Голову держать прямо. Поморгать, не напрягая глазные мышцы, на счет 10-15.

Для гимнастики пальцев рук, мышц, шеи, плеч.

• Дыхательное упражнение. Очень важно во время работы дышать спокойно и бесшумно, не задерживать дыхание. Условие нормального дыхания - хорошая осанка. Не поднимая плеч, сделайте глубокий вдох так, чтобы легкие до конца наполнились воздухом и грудная клетка расширилась. Выдох постепенный, бесшумный и полный. После небольшой паузы - снова вдох.

• Сгибайте к себе "из ладони" каждый палец отдельно (кроме первого).

• Вращайте кулаками. 4 раза в одну и 4 раза в другую сторону.

• Опустить руки, расслабить их и свободно встряхивать кистями. (10 раз).

• Соедините ладони и прижмите их к груди. Пальцы должны быть вытянуты и прижаты друг к другу. Не разводя ладони, сделайте из пальцев веер и снова соедините пальцы. И так десять раз.

III. Практические задания.

Задания по теме «Базы данных в электронных таблицах».

1. Организация информации в однотабличной БД «Репертуар кинотеатров на неделю».

Кинотеатр

Фильм

Время

Стоимость

Россия

Приключения Буратино

11:00

3.00

Россия

Титаник

13:00

15.00

Электрон

Ну, погоди!

15:00

5.00

Россия

Титаник

17:00

20.00

Россия

Звездный десант

21:00

15.00

Канавинский

Операция «Ы»

21:00

15.00

Мир

Ну, погоди!

11:00

3.00

Мир

Титаник

13:00

15.00

Мир

Матрица

17:00

10.00

Сколько записей удовлетворяет запросам:

а) Кинотеатр='Канавинский' ИЛИ Стоимость<=3;

б) Фильм='Титаник' И Время=13:00;

в) Кинотеатр<>'Россия' И Кинотеатр<>'Мир';

г) (Фильм='Ну, погоди!' И Кинотеатр='Мир') ИЛИ Кинотеатр='Мир' и Стоимость<=10.00

д) Время>=15.00 И Стоимость<=15.00

2. Дана база данных в табличной форме о погоде в течение 2009 года. Выполните упражнение.

Число

Месяц

Температура

Осадки

Ветер

1

Май

+5

Дождь

Северный

15

Июнь

+19

Гроза

Юго-западный

30

Июль

+24

Нет

Южный

20

Август

+18

Дождь

Западный

1

Сентябрь

+15

Нет

Восточный

15

Октябрь

+2

Дождь со снегом

Северный

30

Октябрь

-3

Снег

Западный

20

Ноябрь

-8

Снег

Северо-восточный

Сколько записей удовлетворяет запросам:

а) Число>=15 ИЛИ Осадки='Нет';

б) Температура<0 И (Месяц='Ноябрь' ИЛИ Месяц='Июнь');

в) Осадки='Снег' ИЛИ Число=15 ИЛИ Ветер='Западный'

г) Ветер='Восточный' И Температура<>+15

д) Число>25 И Месяц='Октябрь'

3. Имеется таблица базы данных.

а) Сколько в ней полей?

б) Сколько в ней числовых полей?

Фамилия

Имя

Отчество

Год рождения

Класс

Школа

Сидоров

Павел

Ильич

1990

7

105

Смирнов

Станислав

Алексеевич

1991

6

49

Ефремов

Василий

Олегович

1989

8

2

Катин

Андрей

Никитич

1987

10

5

4. Представлена таблица базы данных «Отделы». Какой тип имеет поле «Отдел»?

Отдел

Количество_сотрудников

Начальник_отдела

310а

27

Шпак

251

30

Чеботарев

101г

24

Кабанов

5. Сколько в таблице базы данных записей?

Компьютер

Оперативная память

Объем винчестера

Pentium II

32

4 Гб

Pentium III

128

40 Гб

Pentium II

16

2 Гб

Pentium IV

256

80 Гб

6. Имеется таблица базы данных:

№

Фамилия

Имя

Отчество

Год рождения

Класс

Школа

1

Беляев

Иван

Петрович

1985

11

45

2

Катаев

Сергей

Иванович

1986

9

195

3

Иванов

Петр

Олегович

1988

7

135

4

Носов

Антон

Павлович

1986

10

4

В ней запись об Иванове после проведения сортировки по возрастанию по полю «Класс» будет занимать строку с номером:

а) 1 б) 2 в) 3 г) 4

7. Какие записи будут найдены в базе данных после проведения поиска по полю «Оперативная память» с условием >32?

№

Компьютер

Оперативная память

Объем винчестера

1

Pentium II

32

4 Гб

2

Pentium III

128

40 Гб

3

Pentium II

16

2 Гб

4

Pentium IV

256

80 Гб

а) 1, 2 б) 2,3 в) 1, 4 г) 2, 4

8. По какому полю базы данных упорядочены записи?

№

Фамилия

Улица

Дом

Квартира

№ телефона

1

Иванов

Советская

42

2

Петров

Пушкина

15/2

3

Сидоров

Гоголя

35

4

Кузьмин

Гафури

69

9. Дана таблица базы данных, содержащая сведения о воспитанниках спортивной школы:

Ф.И.

СПОРТ

ПОЛ

ВОЗРАСТ

РОСТ

МАССА

1

Федоров И.

лыжи

муж.

17

174

69

2

Егоров В.

биатлон

муж.

15

160

62

3

Смирнова А.

теннис

жен.

16

165

52

4

Марков С.

лыжи

муж.

16

172

63

5

Виктова Н.

биатлон

жен.

14

168

54

Сформулируйте условие поиска, дающее сведения о всех теннисистках старше 13 лет:

а) (СПОРТ='теннис') И (ВОЗРАСТ>13)

б) (ПОЛ='жен.') И (СПОРТ='теннис') И (ВОЗРАСТ >13)

в) (СПОРТ='теннис') ИЛИ (ПОЛ='жен.') И (ВОЗРАСТ>13)

г) (ПОЛ='жен.') И (СПОРТ='теннис') ИЛИ (ВОЗРАСТ>13).

Урок 3: Создание многотабличной базы данных (БД).

Создание многотабличной базы данных" реализуются следующие цели:

• сформировать понятия: многотабличная база данных;

• обеспечить усвоение этапов установки связи между таблицами, проверки установленной связи;

• обобщить и систематизировать знания по созданию объектов базы данных;

• способствовать развитию логического мышления, развивать умение сопоставлять факты и события, оценивать свои действия.

• стремиться воспитывать трудолюбие, предприимчивость, обязательность, исполнительность, аккуратность при работе на компьютере.

Поставленные цели достигаются путем использования различных активных видов деятельности студентов на уроке: "Разминка", фрагмент научно-практической конференции, фронтальный опрос по новой теме, выполнение практического здания с элементами творчества. А рейтинговая оценка знаний дает возможность преподавателю оценить каждого студента, стимулируя последних к продуктивной работе

Цели урока:

Вторичное осмысление известных знаний, выработка умений и навыков по их применению.

Тип урока: урок закрепления изучаемого материала.

Комплекс аппаратного и методического обеспечения:

• пакет MS Office с СУБД Access 2007;

• инструкционные карты с заданиями;

• практическая работа.

Ход урока:

1, Организационный момент: приветствие учащихся, постановка темы (2 мин).

2. Постановка задачи перед учащимися (10 мин).

Учитель: Представьте себе, что вы работники фирмы-производителя программных продуктов. Вам предложено на конкурсной основе разработать базу данных "Поликлиника", в которой будут храниться сведения о посещении пациентами врачей-терапевтов городской поликлиники.

Учитель: Вы готовы представить на конкурс свои проекты?

Давайте посмотрим, как выглядит логическая модель БД "Поликлиника" (желающие выходят к доске и рисуют модель).

Учитель: Я вижу, конкурс удался! Теперь можно приступать к выполнению практической работы.

3. Практическая работа №1 "Создание многотабличной БД "Поликлиника " (20 мин).

Цель:

• создать БД "Поликлиника", состоящую из трех таблиц "Пациент", "Врач", "Посещения";

• установить связи между таблицами;

• создать сложный запрос, чтобы убедится в целостности данных.

Описание работы:

1. Средствами СУБД Access создать БД "Поликлиника". - С помощью конструктора создать таблицы "Пациент", "Врач", "Посещения".

2. Ввести в таблицы записи.

3. Ввести команду Сервис-Схема данных.

4. Добавить все таблицы в окно Схема данных.

5. На панели связи установить опции для каждой связи.

6. Какие сведения о посещении пациентами поликлиники будут выведены на экран, если в запросе к БД "Поликлиника" указано следующее условие поиска (Пациент. Номер участка=2 И Посещения. Дата рождения>1.06.98)

Задача: Разработать проект многотабличной БД "Поликлиника", в которой будут храниться сведения о посещении пациентами врачей-терапевтов городской поликлиники.

Ответ:

8. Проанализировать полученный результат.

Практическая работа №2 "Создание многотабличной БД "Ведомость класса" (20 мин).

Цель:

• создать БД "Ведомость класса", состоящую из четырех таблиц "Учащиеся", "Оценка", "Предметы", "Учителя";

• установить связи между таблицами;

• создать сложный запрос, чтобы убедится в целостности данных.

Описание работы:

1. Средствами СУБД Access создать БД "Ведомость класса".

2. С помощью конструктора создать таблицы "Учащиеся", "Оценки", "Предметы" и "Учителя".

3. Вести в таблицы записи.

4. Ввести команду Сервис-Схема данных.

5. Добавить все таблицы в окно Схема данных.

6. Перетащить мышью ключевые поля из таблицы "Учащиеся" в таблицу "Оценки", из таблицы "Оценки" в таблицу "Предметы" и из таблицы "Предметы" в таблицу "Учителя".

7. На панели связи установить опции для каждой связи.

8. Какие сведения об учащихся будут выведены на экран, если в запросе к БД "Ведомость класса" указано следующее условие поиска (Учащиеся. Дата рождения>1.09.1983 И Оценка. Оценка=4) ИЛИ Предмет. Предмет=История).

Ответ:

9. Проанализировать полученный результат.

4. Защита проектов (10 мин).

5. Подведение итогов. Выставление оценок (3 мин).

Методику работы профессиональных разработчиков, создающих производственные ИС, можно назвать методом «сверху вниз» (по аналогии с методикой структурного программирования). В результате системного анализа предметной области, анализа целей создания ИС строится концептуальная модель данных. Ее называют глобальной схемой данных.

В заключение еще раз отмечу некоторые аспекты работы учеников над проектами. Целесообразно поручить выполнение одного проекта рабочей группе, состоящей из 3-4 человек. В каком случае работа над проектом примет форму деловой игры. Помимо воспитательного значения такого способа деятельности, очевидна еще и его практическая целесообразность. Желание сделать свою систему лучше, чем у других, может привести к потребности самообучения.