Реляційна база даних
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Реляційна база даних», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.
💬 Провокативне питання для старту:
Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.
⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
Тема: § 20. Реляційна база даних. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.
⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
- Що є ключовим поняттям теми «Реляційна база даних» і чому воно важливе?
- Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
- Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
- Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
- Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
- Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
Твоя місія на цей урок
Натискай на цілі у міру їх опанування:
- 1Засвоїти базові терміни: відношення (таблиця), кортеж (запис), атрибут (поле).Опанувати ➔
- 2Зрозуміти фундаментальну роль первинного ключа (Primary Key) та зовнішнього ключа (Foreign Key).Опанувати ➔
- 3Розрізняти зв'язки між таблицями: 1:1, 1:M, M:N.Опанувати ➔
- 4Зрозуміти принцип цілісності даних (Referential Integrity) та небезпеку записів-сиріт.Опанувати ➔
💡 Чому не можна просто записати все в одну гігантську таблицю?
Уявіть таблицю онлайн-магазину на 10 000 замовлень, де в кожному рядку заново пишеться адреса клієнта, його паспортні дані, опис товару та контакти кур'єра. Якщо покупець змінить номер телефону — вам доведеться вручну переправляти сотні рядків! Якщо помилитеся бодай в одній літері — пошук зламається. Реляційна модель розбиває дані на компактні пов'язані таблиці, де кожен факт зберігається рівно в одному місці!
1. Термінологія реляційної моделі
Слово «реляційна» походить від англійського relation (відношення, зв'язок). Реляційна база даних базується на строгій математичній теорії множин:
Таблиця
Двовимірна таблиця, що складається зі стовпців та рядків. Має унікальне ім'я в межах бази даних.
Запис (Рядок)
Один повний екземпляр об'єкта (наприклад, інформація про одного конкретного учня чи одне замовлення).
Поле (Стовпець)
Окрема властивість або характеристика об'єкта (наприклад, Прізвище, Дата народження, Номер телефону).
Реляційна Модель: Зв’язки Таблиць та Цілісність
| 🔑 id | Назва класу | Керівник | Дія |
|---|---|---|---|
| 1 | 9-А клас | Олена Петрівна | |
| 2 | 9-Б клас | Сергій Іванович |
| 🔑 id | Прізвище, ім'я | 🔗 class_id |
|---|---|---|
| 101 | Олександр Бондар | 1 |
| 102 | Марія Коваль | 1 |
| 103 | Денис Ткачук | 2 |
| 104 | Анна Шевченко | 2 |
🛡️ Налаштування цілісності даних (Referential Integrity):
2. Ключі: Первинний та Зовнішній
Головна магія реляційної бази полягає в тому, що таблиці не існують ізольовано, а пов'язані між собою за допомогою спеціальних числових ключів:
Первинний ключ
Поле (або комбінація полів), яке однозначно ідентифікує кожен запис у таблиці.
• Головні вимоги: значення первинного ключа має бути строго унікальним (жодних дублікатів!) і не може бути порожнім (NOT NULL).
• Приклади: Номер паспорта, ІПН, автоінкрементний ID_учня.
Зовнішній ключ
Поле у дочірній таблиці, яке посилається на первинний ключ батьківської таблиці.
• Приклад: У таблиці «Учні» поле ID_класу є зовнішнім ключем, що посилається на ID_класу в таблиці «Класи». Так ми знаємо, в якому класі вчиться учень, не дублюючи назву школи, кабінет і класного керівника!
3. Типи зв'язків між таблицями
Між будь-якими двома сутностями в базі даних може існувати один із трьох типів зв'язку:
Один-до-багатьох (1 : N) — найпоширеніший зв'язок
Одному запису першої таблиці відповідає багато записів другої таблиці, але запис другої таблиці пов'язаний лише з одним записом першої.
Приклади: Один автор написав багато книг; один клас містить багатьох учнів; один клієнт здійснює багато замовлень.
Один-до-одного (1 : 1)
Одному запису першої таблиці строго відповідає рівно один запис другої.
Коли застосовують: Для збереження конфіденційної інформації (наприклад, таблиця «Співробітники» та закрита таблиця «Паспортні дані та зарплата») або для оптимізації рідкісних полів.
Багато-до-багатьох (M : N)
Одному запису першої таблиці відповідає багато записів другої, І навпаки.
Приклади: Один учень відвідує кілька гуртків, і в кожному гуртку займається багато учнів; в одному чеку багато товарів, і один товар продається в багатьох чеках.
Реалізація: СКБД не вміють напряму зв'язувати зв'язки M:N. Їх обов'язково розбивають на два зв'язки 1:N через третю проміжну таблицю-зв'язку (Junction Table)!
🎯 Міні-тест: первинний ключ
Яке з наведених визначень найточніше характеризує первинний ключ реляційної таблиці?
Оберіть визначення первинного ключа:
У зошит (за підручником)
Вправи з підручника до цієї теми уроку. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Проєктування реляційної структури предметної області
💡 Підказка від нас: У зошиті спроєктувати схему бази даних 'Шкільна олімпіада': таблиці 'Учні', 'Предмети' та проміжну таблицю 'Участь' із типами зв'язків 1:М та первинними ключами.
Шпаргалка уроку (головне в один екран)
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
- Рядок = Запис (екземпляр)
- Стовпець = Поле (властивість)
- PK (Primary Key) = Унікальний ключ
- FK (Foreign Key) = Зовнішній ключ зв'язку
- 1:1 — Один до одного
- 1:М — Один до багатьох
- M:N — Багато до багатьох (через міст)
Бос-тест: Реляційні бази даних та зв’язки
Питання 1 з 3 • Завдай удару по босу теми