周法龙

摘 要：数据库知识是高中学生非常难以理解的一部分学习内容，本文基于高一《利用数据库管理大量信息》一课，利用拟人、类比等方法从学生实际生活入手搭建脚手架，将抽象的数据库形象化，使学生了解数据库的基本概念，在此基础上理解表与表之间的关联，理解数据库设计的基本原则，体验用数据库管理大量信息的优势，为学生了解数据库的技术思想与方法抛砖引玉，使学生对数据处理产生兴趣，并为学生将来学习数据管理做知识和思想的准备。

关键词：课堂教学；数据库；管理信息

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）05-159-03

一、引言

建构主义认为：知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。在教学中为了突破难点，教师往往需要在关键点进行“脚手架”，搭建脚手架作为一种有效支柱，在攻克知识难点中起到了重要的作用。

《利用数据库管理大量信息》这节课的内容是教育科学出版社高中教材《信息技术基础（必修）》第七章“信息资源管理”第三节内容。学习对象是高一的学生，尽管他们信息技术水平参差不齐，但是对信息技术学习都有着较浓厚的兴趣，渴望知道计算机是如何解决问题的。通过电子表格软件Excel的学习，学生在理解数据库的基本结构、用二维表格形式来组织和管理数据方面应该不存在什么困难。学生已经初步感受过利用数据库存储、管理大量数据并实现高效检索的优势，而真正的数据库却并没有接触过，因此，对于数据库到底是什么、数据库是怎么形成的、数据库是如何管理数据的等充满好奇，这些疑问正好可以通过本课内容的学习得以解决。

二、“搭建脚手架”教学模式

对学生来说数据库是学习中的难点，如何搭建好脚手架，使学生能突破难点？本节课通过拟人、类比的方法将学生日常生活中的熟知对比数据库，使学生了解数据库的基本概念，在此基础上理解表与表之间的关联，理解数据库设计的基本原则，体验用数据库管理大量信息的优势，为学生了解数据库的技术思想与方法抛砖引玉，为将来学习数据管理技术作知识和思想上的准备。

1、课堂教学目标

（1）知识与技能

比较人工管理、文件管理、数据库管理三种信息资源管理的特点。认识数据库的的基本结构，理解“字段”“记录”“数据表”“数据库”之间的关系。了解数据库系统，理解“数据库应用系统”、“数据库管理系统”、“数据库”三者之间的层次关系。了解数据库管理数据的技术思想与方法。

（2）过程与方法

学生通过对简单数据库的解剖分析，掌握基本概念，理解表与表之间的关联，体验数据库管理大量数据的优势，了解使用数据库管理信息的基本思想与方法。

（3）情感、态度与价值观

学生通过使用数据库，体验有效管理数据的重要性，形成科学管理信息的意识；通过观看《大数据时代》短片，激发学生对数据库技术的兴趣，认识到数据库的庞大功能，养成良好的数据管理意识。

本节课的教学重点：理解数据库的概念和结构是本节的重点，是学生能在数据库中熟练操作的必要条件和基础。

本节课的教学难点：数据表的关联。理解数据库为什么要设计成多个表而不用一个表，数据库中表的关联，比较抽象，不容易理解。解决这个难点采用的建构的方法，通过“家庭关系”类比来帮助学生理解。通过让学生在Excel中操作把多个表合并为一个表后观察数据，解决任务帮助学生理解为何要设计多个表，再通过比较归纳得出Excel中的表之间是没有关联的，而Access 中的表是关联的，关联后的优点来帮助学生理解利用数据库管理数据的优势。

2、“搭建脚手架”教学模式设计思路

对于从没与数据库谋面的学生来说，即使每天都在跟数据库打交道，如：用校园一卡通就餐，借书等，也很难主动地把这些应用跟数据库联系起来，所以，本课的教学设计出发点就是要让学生感性地、直观地来认识和体验数据库，并通过亲自动手操作来初步了解数据库是如何进行组织和管理数据的。用贴近学生生活的事例引入，学生刚刚参加过运动会，运动会从报名到成绩处理都采用数据管理，让学生感到惊讶，运动会和数据库应用有关；展示学生在餐厅吃饭刷卡系统，在学生公寓签到管理系统，让学生更加惊讶：吃饭、睡觉都用到了数据库，使学生深切感受到数据库已经在身边无处不在了，让学生将生活中的事例迁移到课堂中来。感觉到学习数据库是迫切的事，不学习数据库就要OUT了。

（1）类比引入，搭建基础。用Excel作比较，学习数据库的基本结构。以“家庭成员表”作类比，帮助理解表与表之间的关联。同时用“实战任务”巩固对表与表之间关联的理解。用“尝试探究”释去学生心中的疑惑，理解数据库的本质。整堂课学生都在原来知识经验的基础上构建新的知识结构，在亲身体验中获得新知，让他们感觉原来数据库这么神秘深奥的内容学习来也不是那么困难。

通过“修选课的难题”引入体验操作，高一将要进入选修阶段的学习，统计各位同学的选修情况，强调高一年级的大量的人数，共有30多门的选修课，每个人可以选多门，可以产生天量的组合数据，这样的难题，让学生体验通过网络版“学生选科管理系统”来解决。学生体验结束后提问：这种方法与前面你们提到人式管理、文件管理相比有何特点？这些大量的输入的信息在哪？从而引出本节课的课题：利用数据库管理大量信息。

学生登录网络版“学生选科管理系统”，添加自己的个人信息，为自己设置选修课程。等大家设置好后再利用系统的查询功能查找选修“网络技术应用”这个项目的有哪些同学？以体验数据库应用的方便性。

通过创设这样贴近学生生活的情境，搭建学习脚手架，让学生参与进来，调动学生课堂学习浓厚气氛，从学生即将面临的选科问题入手，引出数据库的实际应用，让学生体会信息技术手段给选科带来的便利，对其背后的技术支持充满了好奇，以此激发学生求知欲，揭开数据库管理神秘面纱。

（2）深入探讨，夯实结构。体验之后，趁热打铁引入什么是数据库，数据库内部究竟是什么样子的，数据库又是怎样发挥它的强大功能的。通过形象地介绍说明，数据库是存入数据的仓库，只不过这个仓库是“建”在计算机存储设备上的，而且数据需要按一定格式来存放。

紧接着引入数据库的管理员——数据库管理系统，常用的有：Visual Foxpro 、Microsoft Access、SQL、DB2、Oracle等等，强调说明这些管理员全是老外，还没有我们中国的管理员，激发学生立志为国争光的远大志向。之后，初识今天的美女管理员Access，以拟人的手法介绍可以让学生感觉很容贴近生活，能更快地接受，演示操作使用Access打开文件，选取“打开已有文件”，打开桌面上的“学生选修课程数据库.mdb”，简单介绍Access的界面的几块内容：窗口菜单、创建方法和已有对象列表、数据库组件选项卡等，揭开了Access数据库管理系统的面纱。

打开由数据库转换成的Excel表格，和打开的数据库作对比（如图1所示），数据库表和电子表格中工作表实际上都是由行与列构成的关系表，数据库中每一行就是一条具体的记录，每一列就是一个字段，也就是说电子表格中的行（除了第一行以外）相当于数据库表中的记录，列相当于数据库表中的字段，若干条记录组成数据库表，多个相关的表组成数据库。因此，可以说数据库与电子表格在结构上没有太大的区别 。

Access和Office软件是不同的，打开Access，就会发现它分成了不同的对象，有表、查询、窗体等，每个对象又对应了不同的操作功能项。表是数据库中一个非常重要的内容，是其他项目的基础，它是直接存放数据的集合。

引导学生通过Access和Excel进行比较，认识数据库的基本结构，由Excel 中的行、列、工作表、工作簿自然地引出Access中的记录、字段、字段名、字段值、数据表、数据库等基本概念，并理清它们之间的关系。进一步体验二维关系表格储存和表达信息的特点

展示“爷爷一家”与“我的一家”“外公一家”三个家庭成员表（如图2所示），提问：这三个家庭之间是怎么联系起来的？再展示刚才数据库中的三张表“课程信息表”“课程选修信息表”“学生信息表”让学生观察后分析，再提问：这三张表又是如何关联起来的？学生理解了“表的关联”之后，教师演示并分析后台数据库是如何解决任务的过程：查询 “学生选科管理系统”的后台数据库和从这个库中导出的Excel文件复制到自己的机器中，以学生自己原有的Excel中的知识经验为基础对外部信息进行主动地选择、加工和处理，从而获得Access中相关的知识结构，通过对比和迁移加深对数据库结构的理解。

通过现实家庭的“关系”让学生理解表的“关联”。经过这样的类比，进行有效的知识迁移，学生容易接受，让学生自己发现各个表之间的关系，从而突破本节课的难点。

学生打开“学生选科.mdb”这个数据库中原来已经建立好的“查询”，观察这个表，通过教师引导明确，“查询”的字段来自很多互相之间有“关系”的表，这些字段组合成一个新的数据表视图，但它并不存储任何的数据。

学生试着在Access中改变原来数据表中的数据，发现这个查询中的数据会自动变化。由于学生开始对数据库的使用比较生疏，所以教师需要先演示，让学生初步了解数据库的使用，排序和筛选操作跟Excel中基本相似，学生学习起来没多大困难。在删除操作时，提醒学生注意在一个表中删除信息会造成信息的不完整和不安全以及重复的麻烦。指出在实际使用数据库中的数据时，并不是简单地使用这个表或那个表中的数据，而常常是将有“关系”的很多表中的数据一起调出使用，有时还要把这些数据进行一定的计算以后才能使用。如果再建立一个新表，把要用到的数据拷贝到新表中，并把需要计算的数据都计算好，再填入新表中，就显得太麻烦了，用“查询”对象可以很轻松地解决这个问题。

学生理解当改变Access“表”中的数据时，“查询”中的数据也会发生改变。计算的工作也可以交给它来自动地完成，完全将用户从繁重的体力劳动中解脱出来，充分体现了计算机数据库的优越性。体会为什么不用Excel文件管理而要到数据库管理？特别是在管理大量信息时。进一步理解Access表中的数据是有关联的，这也是Access数据库管理比Excel文件管理的优势所在。

比较人工管理、文件管理和数据库管理方式的特点和适用范围。并引导学生思考生活中还有哪些跟数据库有关的应用。通过学生对数据库应用的了解，让他们切身感受到数据库的广泛应用，理解数据不仅仅是数字，还包括文字、图表、图象、声音等，再次激发学习数据库技术的兴趣。

通过阅读教材中的相关内容使学生对数据库系统有更深层次的理解，同时搞清楚“数据库应用系统”“数据库管理系统”以及“数据库”三者之间的关系，同时也培养了学生边看书边操作的自学习惯。

以货物的提取为例了解它们之间的关系（图3所示），通过这样的类比，可以让学生很容易发现三者之间的规律，数据库是存放数据的地方，而数据库应用系统是指用编程工具编写的可以用来访问数据库的应用程序，数据库和数据库应用系统之间还不能直接访问，还需要有一个“管理员”，这就是数据库管理系统，数据库管理系统负责处理数据库应用系统存取数据的各种请求，实现对数据库的操作，然后把操作结果返回给数据库的应用系统。这样，三者就构成了一个有机的层次关系。有了这样的层次关系，数据库管理员或用户可以方便的对数据库中的数据进行查看、添加、删除、修改等操作。

三、结语

经过这样处理，本节课的基本内容已经学习结束，但是感觉还是有些缺憾，那就是缺少一个好的总结，本节课的总结是观看短视频《大数据时代》，通过视频中展现的大数据应用的震撼效果，给学生留下难忘的印象，为学生以后学习使用数据库作一个美好的铺垫。

本节课在教学中为了突破难点，在关键点通过拟人、类比等方法为学生搭建了“脚手架”，以学生生活常识来建构新知，这种将学生最近发展区建构作为一种有效支柱，在攻克知识难点中起到了重要的作用，帮助教师突破教学的难点，实现学生对学习难点的理解和重点的深入认识，并为学生的终生学习兴趣打下基础。

参考文献：

[1] 普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础（必修）》[M]，教育科学出版社，2004.6.

[2] （美）加侬，（美）柯蕾著，宋玲译《建构主义学习设计》[M]，中国轻工业出版社，2008.3.

[3] 洪树兰.教学中“脚手架”的搭建研究[J]，《教育教学论坛》，2011.23期.