项目一 任务三 数据库系统的结构（教案）-《数据库原理与应用技术》（河北科学技术出版社）同步精品课堂

《数据库原理与应用技术》教案 课 题 数据库系统的结构 课 型 理论 课 时 1 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本书内容由浅入深、循序渐进，系统地介绍了数据库技术的基础理论、基本技术和 方法，具体包括数据库和数据表的操作、数据库完整性操作、数据的查询与更新、数据 库编程、数据库设计等内容。 全书以模块作为教学单元，每个单元又包含若干个任务，本节为项目一 任务三 数据库系统的结构。 学情分析 我们将面对一群对数据库技术充满好奇但理论知识相对薄弱的学生，他们具备基本的计算机操作能力，但对数据库的基础理论感到陌生。因此，学生需要从基础概念入手，逐步了解数据库系统的结构，通过实例教学和互动答疑，激发学习兴趣，帮助他们顺利开启数据库学习之旅。 学习目标 知识目标 1.理解数据库系统模式常见概念 2.掌握数据库系统的三级模式 3.掌握数据库系统的二级映射 4.理解数据库的数据独立性及其分类 学习重难点 教学重点 2.掌握数据库系统的三级模式 3.掌握数据库系统的二级映射 教学难点 2.掌握数据库系统的三级模式 3.掌握数据库系统的二级映射 教学方法 讲授法，体验探究法，演示法 课前准备 课件，多媒体教学设备 教学媒体 多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 猜一猜？该图是什么含义？ 数据库的三级模式和二级映射 通过观看图片，学生思考问题：该图是什么含义？ 引出今日教学知识点：数据库的三级模式和二级映射 激发学生学习兴趣，唤起学生强烈求知欲。 活动二： 调动思维 探究新知 数据库系统模式 型 是指对某一类数据的结构和属性的说明。 值 值是型的一个具体赋值。 模式 是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及型的描述，不涉及具体 的值。 实例 模式的一个具体值称为模式的一个实例 相对而言，型稳定，值会跟实际情况进行变化。 模式反应数据结构及其联系，实例反应的是数据库某一时刻的状态。 小组比赛，进行知识点提问抢答 激发学生强烈求知欲，巩固概念性知识点 活动三： 调动思维 探究新知 数据库系统的三级模式 数据库系统的三级模式结构由数据库系统是由模式、外模式和内模式三级构成。 模式 也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共 数据视图，它是数据库系统模式结构的中间层。 模式是数据库数据在逻辑级上的视图。 一个数据库只有一个模式。 外模式 外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户(包括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图和与某一应用有关的数据的逻辑表示。 外模式通常是模式的子集。 一个数据库可以有多个外模式。用户只能访问外模式的数据，所以可以保证数据的安全性。 内模式 内模式也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式。 组织学生进行问题速答，回顾和记忆知识点 定向探索让学生获取思考问题的方式方法，培养学生自主学习的能力，掌握分析问题和解决问题的方式，发展综合思维能力。 活动三： 调动思维 探究新知 数据库系统的二级映像功能 二级映像功能分为： 外模式/模式映射和模式/内模式映射 外模式/模式映射 外模式/模式映射数据库系统的外模式与模式之间的映射对应关系。 数据库外模式描述的是现实世界各个方面的直接抽象，模式是全局的，整个数据库只有一个模式，所有外模式都必须映射到一个统 一的模式中。 全体外模式首先集成起来，映射为一个完整统一的模式，通过规范协调构造成为全局模式。 经过外模式/模式映射映射后，应用程序或用户对外模式访问，将被映射到全局统一的模式之中。 模式/内模式 模式/内模式映射解决的是数据库模式存储到不同存储系统上的问题。 数据库内模式是指数据存储的具体方式。 模式/内模式映射把数据库系统的全局模式映射到物理存储介质上，把对数据的访问转换为对物理存储设备的访问。 数据独立性 三级数据库模式之间的两级映射建立了各层数据模式之间的关联关系，并提供更好的数据独立性。 这个数据独立性体现在两个方面：数据的逻辑独立性和数据的物理独立性。 数据的逻辑独立性是指当数据库模式发生改变时，数据库外模式不需要随之调整，只需要修改外模式/模式之间的映射关系即可。 优点： 据将数据和应用程序分离通过映射确保两者的联系。扩大了数据的应用范围、提高了适应性、降低了开发维护成 本，具有显著的优点。 数据的物理独立性是指当数据库的物理存储方式发生改变时，也不需要一一修改数据库的模式，仅靠调整模式/内模式映射就可以消除物理存储方式改变带来的差异。 优点： 进一步提高数据的适应性和应用范围。 认真学习，思考三层模式和二层映射？并且画图出来 通过问题讨论的方式，加上学生动手，将知识以画画的方式加深学生对知识的认知 活动四： 巩固练习 素质提升 小组根据问题， 1 数据库系统的三层模式和二层映射图？ 2 模式的重要性？ 通过小组讨论，加深对本节课的学习认知 课堂小结 作业布置 1 数据库系统中，模式是指 （ ）。 A. 数据库中所有数据的逻辑结构和特征的描述 B. 数据库中所有数据的物理结构和存储方式的描述 C. 数据库中某一时刻的状态 D. 数据库中所有数据的实际值 答案：A 解析：模式描述的是数据的逻辑结构，不涉及具体值，也不涉及物理存储。它是对数据库全局数据的整体描述，是所有用户的公共数据视图。 2 下列不属于数据库系统的三级模式结构之一的是（ ） A. 外模式 B. 模式 C. 内模式 D. 用户模式 答案： D 解析： 用户模式是外模式的别称，不属于独立的模式结构。数据库系统的三级模式结构是外模式、模式和内模式。。 3 数据库系统中的外模式/模式映射解决的问题是（ ） A. 不同用户对数据的访问权限控制 B. 数据库中数据逻辑结构和物理结构的转换 C. 外模式与模式之间的映射对应关系 D. 数据库中数据的安全性和完整性 答案： C 解析： 外模式/模式映射确保所有外模式都映射到一个统一的模式中，解决外模式之间的冲突和不一致，实现全局模式的一致性。 4 模式的一个具体值称为 （ ）。 答案：模式实例 5 数据库系统通常采用 （ ）模式结构。 答案：三级 6 数据库系统中，数据的（ ）是指当数据库模式发生改变时，数据库外模式不需要随之调整。 答案：逻辑独立性 7 数据库系统中，为了保证数据在系统内部不同层级之间进行联系和转换，数据库管理系统提供了两层映像：（ ）和 （ ）。 答案：外模式/模式映射，模式/内模式映射 8 数据库模式就是指数据库中存储的数据记录。（ ） 答案： 错误 解析： 数据库模式描述的是数据的结构和特征，是逻辑层面的抽象，不涉及具体的数据记录。数据记录是模式的实例。 9 一个数据库可以有多个模式。（ ） 答案： 错误 解析： 一个数据库只有一个模式，它描述了数据库中所有数据的逻辑结构和特征，是全局的、统一的。 10 外模式是保证数据库安全性的有力措施。。（ ） 答案： 正确 解析： 外模式定义了用户可以访问的数据视图，限制了用户对数据库中数据的访问范围，从而提高了数据库的安全性。 11 数据库的物理独立性是指数据库模式发生改变时，应用程序不需要修改。（ ） 答案： 错误 解析： 数据库的物理独立性是指数据库的物理存储方式发生改变时，模式和应用程序不需要修改，而逻辑独立性是指数据库模式发生改变时，应用程序不需要修改。 板书设计 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$