Основные подходы к изучению темы «Базы данных» в школьном курсе информатики

№59-2,

педагогические науки

В статье рассматриваются особенности преподавания в школьном курсе информатики темы «Базы данных». Проводятся обзоры существующих учебно-методических комплексов по информатике, в которые включена данная тема и на их анализе даются общие рекомендации.

Похожие материалы

На протяжении всей своей многовековой истории, человечество накопило большое количество знаний, информации. Для осуществления ее обработки автоматизированным способом используются особые структуры названные «Базы данных». Сегодня «Базы данных» стали частью большинства современных информационных систем, которые функционируют на основе их накопления и обработки. Именно поэтому, появляется необходимость познакомить учащихся с данным понятием, и сформировать у них набор знаний, умений и навыков работы, с блоками структурированных данных. Этот вопрос становится одним из ключевых и наиболее сложных современного курса информатики средней школы, и требует особенного отношения при его изучении. В первую очередь это связано с глобальностью понятия «Базы данных», как вида информационных систем. Во вторую очередь – как осуществлять практическое применение программных продуктов обрабатывающих базы данных.

Теоретическое обоснование внедрения в учебные программы школ тем связанных с использованием в практической деятельности баз данных выполнил В.Э. Фрейнман. Исследования по методике преподавания раздела «Базы данных» при изучении основ информатики провели С.В. Лаптева, Н.В. Сазонова и другие. Методические указания по обучению технологии работы с базами данных приведены так же в исследованиях М.К. Куликова, Т.А. Никифоровой, И.И. Сильванович, Н.В. Софроновой, Е.А. Глушихиной.

В Федеральном государственном образовательном стандарте среднего (полного) общего образования указано, что предметные результаты на базовом уровне должны быть ориентированы на формирование умений формализации и структурирования информации, умений выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей – таблицы, схемы, графики, диаграммы, с использованием соответствующих программных средств обработки данных.

В разделе информатика (базовый уровень) по отношению к теме «Базы данных» замечено, что изучение предметной области должно обеспечить «понятия о базах данных и средствах доступа к ним, умений работать с ними».

Основной целью изучения темы «Базы данных» в школьном курсе информатики является формирование знаний, умений и навыков создания баз данных с помощью компьютера.

Выделим основные задачи: обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися основами знаний о методах и средствах хранения и переработки информации современном обществе; научить использовать технологии баз данных для решения практических задач из различных предметных областей; закрепить и углубить знания по информатике через рассмотрение алгоритмических проблем, лежащих в основе методов поиска и обработки информации; привить практические навыки использования компьютера как инструмента учебной и практической деятельности.

Как результат, отметим, что данная тема концентрирует в себе достаточно большой теоретический и практический материал, применяемый для эффективного решения задач связанных с базами данных и их приложений.

Изучение данной темы должно способствовать получению учащимися следующих результатов:

Личностные результаты: формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики; формирование коммуникативной компетентности в процессе образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

Метапредметные результаты: владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности; умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи; строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы; умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.

Предметные результаты: умение использовать логические значения, операции и выражения с ними; формально выполнять алгоритмы, описанные с использованием конструкций ветвления (условные операторы) и повторения (циклы), вспомогательных алгоритмов, простых и табличных величин; умение использовать готовые прикладные компьютерные программы и сервисы в выбранной специализации, работать с описаниями программ и сервисами; навыки выбора способа представления данных в зависимости от постановленной задачи.

Формирование у учащихся навыков рациональной обработки информации и навыков целенаправленного использования компьютера для решения учебных, творческих и исследовательских задач осуществляется постепенно на протяжении всей темы.

Важно при работе с подаче в разных формах изучаемого материала учитывать возрастные особенности подростков.

В подростковом возрасте, с 11-12 лет, вырабатывается формальное мышление. Подросток уже может рассуждать, не связывая себя с конкретной ситуацией; ориентироваться на одни лишь общие посылы независимо от воспринимаемой реальности. Иными словами, подросток может действовать в логике рассуждения. Кризис 13 лет совпадает с переломом развития при переходе от школьного к пубертатному возрасту.

Мы можем констатировать, что именно в 9 классе возрастные особенности развития учащихся позволяют в полной мере усвоить учебный материал «Базы данных» в школьном курсе информатики.

На основе проведенного анализа научной литературы были определены возрастные психолого-педагогические особенности личности учащегося в 9 классе: быстрое развитие специальных способностей, сформированность умственных способностей, развитие самосознания. Все выявленные особенности указывают на потенциальную возможность освоения ими тем связанных с описанием функционирования баз данных.

Проанализируем подходы к изучению данной темы, сравнив УМК И.Г.Семакина, Н.Д. Угриновича и Л.Л. Босовой.

Так, И.Г. Семакин предлагает в 9 классе в курсе информатики изучение раздела «Хранение и обработка информации в базах данных». На изучение отводится 10 часов, из них 2 контрольные работы. При раскрытии темы автор подчеркивает актуальность умения работы с большими объемами информации, структурирования ее, важность таких умений у современного специалиста в области информационных технологий, мотивируя тем самым учащихся на более внимательное и глубокое изучение темы.

Предложена схема изложения учебного материала: основные понятия, система управления базами данных, создание и заполнении баз данных, условия выбора и простые логические выражения, условия выбора и сложные логические выражения, сортировка добавление и удаление записей.

Практические работы на компьютере предполагают работу с готовой базой данных: открытие, просмотр, простейшие приемы поиска и сортировки; формирование запросов на поиск с простыми условиями поиска; логические величины, операции, выражения; формирование запросов на поиск с составными условиями поиска; сортировка таблицы по одному и нескольким ключам; создание однотабличной базы данных; ввод, удаление и добавление записей.

М.К. Куликова предлагает следующий подход к почасовому разбиению темы: 1-й урок. Введение в тему «Информационные системы. Их классификация»; 2-й урок. Структуры данных. Табличный способ организации данных. Его достоинства. Иерархическая структура. Практическая работа по теме; 3-й урок. Анализ предметной области. Анализ данных. Основные понятия БД; 4-й урок. Основные объекты БД. Реляционные БД. СУБД ACCESS; 5-й урок. Этапы создания БД. Совместная разработка БД; 6-й урок. Построение логических выражений. Создание запросов к БД; 7й урок. Выбор темы проектной работы. Разработка контрольной учебной БД; 8-й урок. Защита проектной работы.

В УМК И.Д. Угриновича, тема «Базы данных» раскрывается в 9 и 11х классах. 9-й класс – темы: Базы данных в электронных таблицах; Представление базы данных в виде таблицы и формы; Сортировка и поиск данных в электронных таблицах; Практическая работа. «Сортировка и поиск данных в электронных таблицах». На первой ступени происходит первоначальное знакомство с ключевыми понятиями, описываются области использования баз данных, обосновывается актуальность данного приложения. Автор предлагает изучение темы «Представление базы данных в виде таблицы и формы». Функцию простой СУБД выполняют электронные таблицы. Работать можно с программой Excel (Microsoft Office), либо с электронным процессором Calc (OpenOffice, LibreOffice).

В 11-м классе более глубоко рассмотрены вопросы: Базы данных, Системы управления базами данных (СУБД), Иерархичные и сетевые базы данных. Учащиеся осваивают технологии создания таблиц, форм и запросов в приложении Microsoft Office Access.

Изучение темы «Базы данных» автор Л.Л. Босова разделяет следующим образом: База данных как модель предметной области; Система управления базами данных. Отметим, что УМК данного автора отличается качественным учебно-методическим и дидактическими материалами к урокам: методические рекомендации проведения уроков, рабочие тетради, презентации к каждому уроку, интерактивный задачник (раздел «Реляционные структуры данных»).

Таким образом, все отмеченные исследования рассматривают различные аспекты методики изучения систем управления базами данных (СУБД) в рамках школьной информатики. Однако базовый курс информатики в силу ограниченности своего объема требует от педагога четкой, универсальной методики изложения учебного материала.

Список литературы

  1. Векслер В. А. Содержание и организация обучения взрослых основам информационных технологий в системе дополнительного образования: региональный аспект: Дис. … канд. пед. наук. Комсомольск-на-Амуре, 2009. 197 с
  2. Векслер, В. А. Сущность непрерывного образования в контексте профессиональной подготовки специалистов//Среднее профессиональное образование. -2008. -№3. -С. 72-76.
  3. Государственные образовательные стандарты общего образования. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.edu.ru/db/portal/obschee/ (Дата обращения: 05.01.2017).
  4. Информатика: программа для основной школы 5-6 классы, 7-9 классы/ Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 88 с.
  5. Информатика: учебник для 9 класса. Н.Д.Угринович. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 152 с.
  6. Информатика: учебник для 9 класса/Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 184 с.
  7. Куликова, М.К. Информационные системы и базы данных в базовом курсе информатики. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://festival.1september.ru/articles/311996/– (Дата обращения: 14.03.2016).
  8. Сазонова, Н. В. Методика преподавания раздела «Базы данных» в курсе информатики педагогического вуза Текст. :дисс. .канд.пед. наук / Н. В. Сазонова. СПб, 1995. – 171 с.
  9. Фрейнман, В. Э. Методика обучения школьников использованию баз данных при изучении основ информатики Текст.:дисс. .канд.пед. наук /1. B. Э. Фрейнман. М, 1990. – 16 с.