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《2.5关系数据库规范化思想》教学设计

课题:第二章构建关系数据库2.5 关系数据库规范化思想【课时安排】课时:1【教学目标】1.关键能力:(1)、通过实例分析来理解为什么要进行关系数据库规范化。

(2)、学习关系模式规范化的方法,理解第一范式、第二范式和第三范式。

(3)、明确数据规范化的思想、意义,知道其在数据库应用系统建设和使用中的价值与作用。

2.必备品格:(1)、通过设置情境任务,采用合作探究方式,理解为什么要对关系模式进行规范化处理。

(2)、通过自主学习小组探究,掌握如何对关系模式进行分解和变换,建立正确的关系模式,进而理解第一范式、第二范式和第三范式。

(3)通过小组合作探究,激发学生对信息技术的求知欲,逐步形成积极主动地学习和参与信息活动的态度。

【核心素养】(1)、通过合作探究,在合作解决问题的过程中,愿意与团队成员共享信息,实现信息的更大价值。

(2)、通过使用平板电脑,登录超星智慧课堂平台进行学习,使学生能够掌握数字化学习系统,适应数字化学习环境,认识数字化学习环境的优势,养成数字化学习的习惯。

【教学重点】(1)通过实例分析,理解为什么要进行关系数据库规范化;(2)理解数据规范化的方法,并掌握数据规范化的第一、第二和第三范式的定义,并能对给出的关系模式进行分析。

【教学难点】(1)通过实例分析,理解数据规范化的思想和意义;(2)理解数据规范化的方法,并掌握数据规范化的第一、第二和第三范式的定义,并能对给出的关系模式进行分析。

【教学器材】多媒体课件、录播教室、平板电脑、超星智慧课堂软件、ACCESS软件【教法学法】多媒体辅助教学讲授法练习法小组合作法自主探究法[教学过程]备注【课前测试】:(5分钟)签到:智慧课堂平台发放签到,了解学生到课情况和学习机连接情况。

老师:通过前面课程学习,我们已经掌握了关系模式的概念以及设计数据的基本过程。

在开始本节知识学习之前,我们对已经学习过的知识做个课前测试,请同学们拿出平板,准备一下,我准备发放题目,请认真做答。

计时2分钟。

(使用超星智慧课堂推送测试题)。

学生活动:学生平板上接收到推送的题目,完成测试题,并提交。

教师巡视,结束测试,根据每题的数据统计情况,逐一分析,回顾知识点。

课测试题目:1.在某课程表(课程编号,教材名称,出版社,作者)中,可以作为关键字的字段是()A.教材名称B.作者C.出版社D.课程编号解析:关键字,也称键,能唯一标识表中每一条记录的字段或字段组合。

2.在Access数据表中,关于关键字的叙述,正确的是A.在一张数据表中,允许设置多个主关键字B.在一张数据表中,可以随意选择一个字段名作为关键字C.在一张数据表中,可以随意选择一条字段名作为关键字D.在一张数据表中,一个关键字可以是多个字段的组合解析:一张数据表中,最多只能设置一个主关键字,主键可以是一个字段,也可以是多个字段的集合,不可以重复,不能为空。

3.下列关于关系型数据库中二维表的叙述,正确的是A.表中不允许有重复的字段B.表中要有一个组合数据项C.表中任意两行数据不允许对换D.表中任意两列数据不允许对换解析:关系数据库中关系必须满足的条件:表中每一项字段必须是简单的数据项,而不是组合数据项。

(意图:回顾知识点为后面第一范式的学习铺垫)4.对二维表框架的描述称为关系模式,对于表1,写成关系模式,就是()A.借书人信息表(姓名,借书证号,班级)B.借书人信息表(赵明,1001,通过智慧课堂平台快速签到,让学生进入上课状态。

通过课前测试,巩固前面学习的知识,并对本节所涉及的知识点做个回顾与巩固,为本节知道点的讲解做铺垫。

高一1班)C.(姓名,借书证号,班级) D.(赵明,1001,高一1班)表1借书人信息表解析:关系模式:对二维表框架的描述称为关系模式,表达形式:关系名称(字段名1,字段名2,……)老师:实际上,当我们完成数据模式的初步设计之后,需要审视所设计的关系数据模式是否合理,操作上是否可行,这就需要掌握有关数据库规范化设计的思想和方法。

规范化理论研究给我们提供判断关系模式优劣的理论标准,帮助我们预测可能出现的问题,提供了自动产生各种模式的算法。

简单的说,就是如果我们要把一组数据存放到关系数据库中,应该设计一组什么样的关系模式,使我们既不必存储不必要而且会引起麻烦的冗余信息,又可以方便地对信息进行存取。

那么本节课我们一起来学习:2.5关系数据库规范化思想,本节知识主要包含两个部分:一、为什么要规范化;二、关系模式规范化的方法。

板书:一、为什么要规范化;二、关系模式规范化的方法。

【新课教学】:一、为什么要规范化(10分钟)老师:首先,我们一起来学习“为什么要规范化”,即讨论对关系模式进行规范化处理的目的是什么。

在探讨好的关系模式应具备哪些性质之前,我们通过一个具体实例来分析一个关系模式,看看这个关系模式设计的是否合理,存在哪些弊病。

※合作探究※案例:学校计划在2019-2020学年开设一批新选修课程,为了便于课程成绩管理,学校预开发一个“成绩管理系统”,赵小刚同学根据任务,在开发该数据库应用系统时,构造了一个关系,如下2-10所示,该关系的关键字是由“学号”与“课程编号”组成的。

课程信息:C108 轮滑;C109 3D打印;C110跆拳道;C111配音;C112 微电影.通过使用ACCESS开发了“成绩管理系统”应用软件,请两个学生进行现场录入与探究,通过问题引导学生发现问题,得出该关系要求:学生课前完成数据采集,各小组选派组长,记录员,解说员。

表2-10 课程管理系统任务:1、完成“成绩管理系统”表数据录入,是否存在同一数据多次录入的现象?哪些数据?这是什么现象?2、陈军同学转到了高二(11)班,请修改他的所在班级。

3、添加一门新的课程“课程编号:C113;课程名称:陶艺社;成绩:3”4、刘明同学因退学,删除他的个人信息,并查询学生与课程信息。

思考:1、是否存在同一数据多次录入的现象?哪些数据?这是什么现象?2、信息修改过程中遇到什么问题?(同一数据在不同地方多次出现,所带来的另一个问题就是修改复杂,容易造成数据的不一致。

在一个地方修改了,另一个地方未修改的现象)。

3、当新增加一门课程,未有学生选修时,能不能把它的信息录入?为什么?(提示:赵小刚构造的关系模式,关键字是由“学号”和“课程号”组成的。

关键字不能为空,因为空值不受唯一约束限制。

)4、刘明同学因退学记录被删除了,发现什么问题?学生活动:请一个小组选派记录员和解说员上台,完成“成绩管理系统”表数据录入,并完成指定任务,解说员在记录员录入过程中思考问题,并作答,小组其他成员补充。

上述思考题目推送问答题到学生平板(锁定平板),同学们一边看台上同学操作,一边思考作答。

引导学生归纳存在的弊病。

板书:根据学生分析的案例,逐一总结,让学生尝试归纳不好的关系模式存在的弊病:1、数据冗余,2、更新异常,3、插入异常,4、删除异常。

老师:为了解决上述数据库存在的问题,利用关系数据库规范化思想,梁虹同学基于同样的任务设计了一个数据库,该数据库由三个关系组成,我们一起来看一下这三个关系,分析一下赵小刚同学所开发的系统中出现的问题(数模式存在的弊病,从而解析为什么要进行数据规范化。

通过对比,逐一分析梁虹同学设计的据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。

),在梁虹同学开发的系统中还会出现吗?同样进行以上数据操作时,是否也会存在弊病。

教师活动:教师逐一分析四个思考问题,是否存在以上弊病。

老师:梁虹同学设计的数据库,由于将学生、课程及学生选修课程的成绩分离成不同的关系,从而使数据冗余大大减少,解决了更新异常,而且不存在插入异常和删除异常。

关系模式规范化处理的目的:对关系模式进行分解与变换,以消除数据冗余、插入异常、删除异常、更新异常等不正常的现象。

二、关系模式规范化的方法※自主探究※自主学习教材第49-50页,并完成相关问题(平板推送问答题):10分钟学生带着问题自主学习,并完成相关练习,教师根据练习完成情况来分析讲解:1、什么是关系模式的规范化?2、关系模式规范化的形式有几级?每一级记为什么?3、关系模式的规范化形式是谁提出的?4、第一范式(1NF)第二范式(2NF)第三范式(3NF)需满足什么条件?5、关系模式规范化的原则(一)第一范式提示:每个属性的哉都只包括单纯值,而不是一些值的集合。

(关系数据库中关系必须满足的条件,即表中每个字段必须是简单的数据项,而不是组合数据项。

)例题展示,字段拖动拆分成R,或复制拖动成R1,R2。

(二)第二范式函数依赖:如果对于属性A,有且只有一个属性B与之对应,也就是说,A 决定了B,我们就说B函数依赖于A.条件:满足每一范式,且它的任一非关键字属性都函数依赖于任一候选关键字。

讲解:举例,拖出R表格。

用实际讲解,其关键字是“学号”和“课程号”。

关系模式是否也存在该问题,得出关系模式规范化的目的,导入关系模式规范化的方法。

学生自主学习,回答相关问题。

教师重点解析三个范式,通过具体案例详细讲解。

问答题:平板推送。

根据回答情况,点评。

举一个例子让学生拆分;选择哪个满足第二范式。

例题解析,R1字段拖动拆分成R11,R12。

(三)第三范式传递依赖:对于属性A、B、C,如果B依赖于A,C依赖于B,则称C传递依赖于A。

举例:关系模式R(学号,姓名,班级名,班主任)。

绘制具体表,分析讲解。

[课堂小结]:5分钟一、为什么要规范化二、关系数据规范化的目的三、关系数据规范化的方法学生活动:引导学生回答,总结。

[课堂练习]:10分钟任务:对于“中小学信息技术大赛”数据库,某个同学设计了如课本51页表2-14所示的数据库方案。

这样设计会带来什么问题?怎样对它进行规范化处理?(计时3分钟)教师发放问答题。

学生活动:小组讨论,思考这样设计会带来什么问题?并在导学案中完成关系模式分解。

小组拍照上传结果。

老师:随机抽一两个小组,请该小组回答这样设计会带来什么问题。

再对作业进行分析,打开课件进行详细解析,导出参考答案,小组反馈正确率,课堂互动。

[课堂评价]:5分钟学生活动:课堂评价问卷老师:反馈学生问卷数据统计情况。

通过提问,引导学生完成课堂小结,巩固本节知识。

通过具体实例应用,巩固本节知识。

通过课堂评价,及时了解学生的学习情况,为后面教学设计做参考。

[教学反思]根据新课程标准,从强调知识到强调学生的核心素养的,我做了深入地教材分析及学生分析,制定了教学目标和核心素养。

教学过程中的第一个课堂测试环节,通过平板发布练习,学生完成提交,快速得出数据结果,了解学生对已有知识的掌握情况,为本节课堂的学习做准备。

第二个环节合作探究,这一部分通过自主开发的一个软件,一方面让学生知道ACCESS的功能强大,另一方面通过巧妙设计任务与问题,进行互动逐步引导学生发现存在的问题,从而解析为什么要规范化,以及进行关系模式规范化处理的目的是什么。

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