Soạn mới giáo án Khoa học máy tính 11 kết nối tri thức Bài 11: Cơ sở dữ liệu

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS đọc Hoạt động 1 – Có cần lưu trữ bảng điểm lớp học không? SGK trang 53 và dẫn dắt: Điểm của mỗi môn học được ghi chép trong sổ điểm môn học và trong sổ điểm lớp học. Và vì sơ suất nào đó mà khác nhau – dữ liệu lưu trữ dư thừa (lưu trữ hai lần) và không nhất quán.

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm: Vậy có cần lưu trữ bảng điểm lớp học không.

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm bàn, đọc thông tin trong SGK và thực hiện nhiệm vụ:

+ Nêu yêu cầu chung đối với việc lưu trữ dữ liệu của mọi bài toán quản lí.

- GV hướng dẫn HS đọc ví dụ phân tích về sự phụ thuộc giữa tổ chức lưu trữ dữ liệu và phần mềm. Từ đó đặt ra yêu cầu về tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm:

+ Khi chuyển một bản ghi chép điểm môn học trên giấy thành một tệp văn bản diem.txt trên máy tính, người ta thường ghi thành các dòng, mỗi dòng cho một HS với các thông tin ngăn cách nhau bởi dấu phẩy “,”, ở dạng:

Mã lớp, mã học sinh, điểm, điểm, …

Ví dụ: 11A, 1, Dương Hoàng Anh, 8, 7, , 7, 9, 8

(mã lớp: 11A; mã HS: 1; họ tên HS; 4 điểm ĐĐG thường xuyên: 1 ĐĐG giữa kì, 1 ĐĐG cuối kì, không có ĐĐG thường xuyên thứ ba)

+ Phần mềm đọc, cập nhật điểm và lập bảng điểm lớp học sẽ đọc tệp diem.txt từng dòng và tách các thành phần theo dấu phẩy.

→ Sự phụ thuộc giữa việc tổ chức lưu trữ dữ liệu và phần mềm.

Ví dụ khi cần đổi dấu phẩy thành dấu chấm phẩy “;” trong tệp diem.txt thì phải sửa phần mềm để tách các thành phần theo dấu chấm phẩy.

→ gây nhiều khó khăn cho công tác bảo trì, phát triển. Do đó đặt ra vấn đề tổ chức lưu trữ dữ liệu sao cho công tác xây dựng phần mềm không phụ thuộc vào tổ chức lưu trữ dữ liệu.

- GV đặt câu hỏi thảo luận: Hãy kể tên các mô đun phần mềm và nhiệm vụ của chúng.

- GV cho HS thảo luận nhóm đôi, trả lời Câu hỏi củng cố kiến thức trang 55:

+ Câu 1: Hãy giải thích yêu cầu về tính nhất quán dữ liệu trong lưu trữ dữ liệu.

+ Câu 2: Tại sao cần tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS lắng nghe, trả lời câu hỏi trong phần Hoạt động 1.

- HS lắng nghe GV hướng dẫn, giới thiệu kiến thức mới.

- HS làm việc nhóm đôi, trả lời Câu hỏi củng cố kiến thức.

- GV hỗ trợ, quan sát.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận:

- Đại diện nhóm trình bày.

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện:

- GV nêu nhận xét, tổng quát lại kiến thức.

1. Yêu cầu tổ chức lưu trữ dữ liệu một cách khoa học

a) Hạn chế dư thừa trong lưu trữ dữ liệu

Yêu cầu chung đối với việc lưu trữ dữ liệu của mọi bài toán quản lí là cần phải tổ chức việc lưu trữ sao cho có thể hạn chế trùng lặp làm dư thừa dữ liệu, khắc phục những lỗi không nhất quán về dữ liệu.

b) Sự phụ thuộc phần mềm và dữ liệu

Dữ liệu cần được tổ chức lưu trữ một cách độc lập với việc xây dựng phát triển phần mềmđảm bảo dễ dàng chia sẻ dễ dàng bảo trí phát triển, đồng thời đảm bảo hạn chế tối đa việc dữ liệu lặp lại, gây dư thừa dữ liệu và hỗ trợ đảm bảo tính nhất quán dữ liệu

Câu hỏi:

- Không cần lưu trữ bảng điểm lớp học do bảng này chỉ là một khung nhìn tổng hợp từ dữ liệu cơ sở bằng cách ghép các bảng điểm môn học.

- Mô đun Danh sách lớp: đọc và ghi dữ liệu cập nhật vào Danh sách lớp học.

- Mô đun Điểm môn học: đọc dữ liệu từ Danh sách lớp học, tạo lập tệp Bảng điểm môn học nếu chưa có, cập nhật tệp Bảng điểm môn học nếu xuất hiện dòng mới trong Danh sách lớp học; đọc, ghi dữ liệu cập nhật vào Bảng điểm môn học. 

- Mô đun Lập bảng điểm: đọc dữ liệu từ Bảng điểm môn học, xử lí dữ liệu để tạo và kết xuất ra bảng điểm lớp học.

Câu 1:

Tính nhất quán dữ liệu đòi hỏi không gây ra mâu thuẫn dữ liệu, ví dụ không được có lưu trữ hai giá trị khác nhau về điểm cuối kì I, môn Toán của HS Dương Hoàng Anh lớp 11A.

Câu 2:

Cần phải tổ chức lưu trữ dữ liệu độc lập với phần mềm để có thể xây dựng, bảo trì và phát triển phần mềm một cách thuận lợi, không tiêu tốn nhiều nguồn lực mỗi khi có thay đổi về tổ chức lưu trữ dữ liệu.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS đọc Hoạt động 2 – Sự cần thiết phải lưu trữ dữ liệu theo một cấu trúc xác định SGK trang 56 và trả lời câu hỏi: Hãy so sánh cách thức ghi chép và lưu trữ kết quả điểm môn học nêu trong Mục 1 với cách ghi chép và lưu trữ dưới dạng bảng. Theo em, cách nào là phù hợp hơn? Thông qua ví dụ bảng điểm môn học hãy chỉ ra một vài lí do cần lưu trữ dữ liệu theo một cấu trúc xác định.

- GV yêu cầu HS đọc thông tin mục 2 SGK 56 trang và thảo luận cặp đôi, thực hiện nhiệm vụ:

+ Nêu khái niệm CSDL.

+ Em hãy tóm tắt các thuộc tính cơ bản của CSDL.

- GV cho HS thảo luận nhóm bàn, trả lời Câu hỏi củng cố kiến thức SGK trang 57:

Hãy nêu ví dụ minh họa cho một vài thuộc tính cơ bản của CSDL.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS đọc thông tin SGK và trả lời câu hỏi.

- HS thảo luận nhóm, hoàn thành nhiệm vụ theo yêu cầu.

- HS thảo luận để trả lời Câu hỏi củng cố kiến thức SGK trang 57.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận:

- HS xung phong trình bày kết quả.

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện:

GV tổng kết lại kiến thức trọng tâm và chuyển sang nội dung luyện tập.

2. Cơ sở dữ liệu và một số thuộc tính cơ bản

a) Khái niệm CSDL

CSDL là một tập hợp các dữ liệu có liên quan với nhau, được lưu trữ một cách có tổ chức trên hệ thống máy tính.

b) Một số thuộc tính cơ bản của CSDL

- Tính cấu trúc: Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng bảng gồm các hàng và cột.

- Tính không dư thừa: Hạn chế việc lưu trữ các dữ liệu trùng lặp cũng như dữ liệu dễ dàng có được thông qua việc khai thác thông tin từ dữ liệu đã có.

- Tính độc lập dữ liệu: Khả năng các mô đun phần mềm ứng dụng không cần cập nhật khi thay đổi cách thức tổ chức hoặc lưu trữ dữ liệu.

- Tính toàn vẹn: Giá trị dữ liệu lưu trữ thỏa mãn những ràng buộc cụ thể tùy thuộc vào thực tế.

- Tính nhất quán: Dữ liệu đảm bảo đúng đắn sau các thao tác cập nhật dữ liệu, kể cả khi xảy ra sự cố trong quá trình cập nhật.

- Tính bảo mật và an toàn: Dữ liệu được bảo vệ an toàn, ngăn chặn những truy xuất trái phép, chống được việc sao chép dữ liệu không hợp lệ.

Câu hỏi:

- So sánh:

+ Ghi chép và lưu trữ dữ liệu trong Mục 1 yêu cầu người làm phần mềm phải biết cầu trúc chi tiết của tệp và viết chương trình đọc trực tiếp từ tệp dữ liệu.

+ Ghi chép và lưu trữ dưới dạng bảng giúp người làm phần mềm không cần biết đến chi tiết cách thức dữ liệu được lưu trữ mà vẫn viết được chương trình cập nhật, truy xuất dữ liệu.

→ Cách ghi chép và lưu trữ dưới dạng bảng phù hợp hơn.

- Một số lí do:

+ Giúp việc khai thác dữ liệu thuận tiện, giảm công sức và thời gian làm phần mềm.

+ Dễ dàng quản lí.

+ Đảm bảo tính độc lập dữ liệu.

+ …

- Đơn giá hàng hóa là dữ liệu dạng số nguyên dương. Dữ liệu điểm là dữ liệu số nằm trong khoảng cận dưới, cận trên và theo định dạng quy định.