1.2.2 信息技术的应用与影响第一课时评课稿

课

题

授课人

吕金鹤

关系代数的基本操作与SQL查询语言（一）

学

校

大连市第二中学

教材分析

在数据库操作中，检索工作是日常工作中很大的一部分。尽管在数据表中也可以做筛选，排序等工作，但在执行数据计算以及检索多个表的数据时，数据表就显得无能为力了，利用查询便可很容易地做到这些，而关系代数是关系数据库系统查询语言的理论基础，所以掌握关系代数的基本操作就显得尤为重要，另外与之对应的SQL语言的应用也恰到好处。

本节课，拟通过学生在日常学习生活中遇到的真实问题，引导学生结合学生自身已有的科学、技术、工程、艺术、数学等方面知识去实际解决身边的真实问题，体验跨学科背景下知识之间的内在联系。

教学对象高二年级学生，从知识、能力、情感态度价值观三方面来分析：

知识：学生在前面的信息技术课程中学习已经初步认识了数据管理技术、学会构建简单的关系数据库、掌握了数据的排序和筛选、SQL结构化查询语言等知识；在高一数学课中学生已经掌握了集合的基本运算。

能力：具有一定的分析问题、解决问题能力以及抽象思维能力。

情感态度价值观：学生自主合作学习意识较弱，具备探究知识的能力，有一定的逻辑思维。

知识与技能：1、巩固高一数学所学的集合运算知识；

2、了解并运算、

差运算、笛卡尔积运算规则及其集合运算的应用和相应学情分析

教学目标

的SQL语句；

过程与方法：通过学生身边的学习生活，熟知的数学情境，开展合作探究活动，在老师引导下完成相关知识的学习，并在此过程体会数据库管理技术的优势；

情感态度价值观：培养学生在真实情境中的积极探索精神，锻炼学生的综合能力、学科知识间的融合能力。

教学重点：1、关系代数的基本操作（并运算、

差运算、笛卡尔积运算规则）；

2、合理使用SQL语句实现三个基本操作。

教学难点：理解三个基本操作的运算规则及正确写出相应的SQL语句。

教学重点与难点

教学策略与方法

教学资源

教学流程

主要采用了问题探究法、上机实践等教学方法，充分调动学生学习的积极性，增强对数据管理技术课程的学习兴趣。

学生依据已有的数学知识和像科研工作者一样的思考方式，完全可以自主完成学***多新的知识，教师只需要在适当时机给予一定的引导。

学生需要将数学中的集合运算的思想方法迁移到关系代数中，并正确利用SQL语句完成相关操作。

【硬件环境】多媒体网络教室

【软件环境】Access 2003、PowerPoint2003

教学过程

教学活动

学生活动

设计意图

教学环节

情景引入

教师：最近学校正在进行社团选课，现在教学处老师想对选课结果进行数据分析，以为新高考提供有效数据依据。如全校有哪些学生只选择物理社团未选择化学社团；喜欢物理社团或喜欢化学社团的学生都有谁；有哪些学生选择化学社团；查询选择化学社团的学生都来自哪班？等等。

教师：好，在探讨以上问题之前，我们首先将时间倒回到高一数学课堂中，大家回忆集合的运算，都有哪些基本运算

教师：下面老师给大家两个简单集合，大家尝试写出这两个集合的并集、补集（注：此时A集合为全集，求CAB），接下来集合换成复杂点的集合同样要求学生写出这两个集合的并集、补集（注：此时A集合为全集，求CAB）

学生：思考，并回答可用ACCESS数据库。

学生：交集、并集、补集

提出问题，引导学生带着问题进入本节课程

信息技术课程中融入数学，引导学生跨学科知识学习

知识讲解与上机实践

1、设集合A={a，b，c, d}，集合B={b, d} 2、设集合A=｛a, c, x, d ,m, o, n, p, l, b, y ,z｝,集合B={b, d,x,z} 教师：大家是否觉得自己有点小累啊？那么有没有什么技术可以快速算出来这两个集合的并集、补集呢?今天我们来学习关系代数中的五个基本操作中的前三个：并、差、笛卡尔积、投影和选择。它们组成了关系代数完备的操作集，其中投影和选择是专门的关系运算，下节课再讨论。

（1）并（Union）

设有两个关系R和S具有相同的关系模式，R和S的并是由属于R或属于S的元组构成的集合，记为R∪S。形式定义如下：

R∪S≡{t|t∈R∨t∈S｝，t是元组变量. 并操作示意图如下：

学生：利用已学数学知识尝试写出答案，并慢慢发现问题

学生：认

真聆听并例1

设R1、R2为学生实体模式下的两个关系

操作的规则

学号

姓名

性别

年龄

S0201 17 李兰

女

S0202 18 张娜

女

S0203 17 张伟

男

R1

学号

姓名

性别

年龄

S0201 17 李兰

女

S0203 17 张伟

男

S0230 19 邵华

男

R2

学号

姓名

性别

年龄

S0201 17 李兰

女

S0202 18 张娜

女

S0203 17 张伟

男

S0230 18 邵华

男

则由关系并的定义得：

R1∪R2

在实际运用中，并运算可实现插入新元组的操

作。

并操作的SQL语句：

Select * from R Union Select

* from S。

引导学生意识到根据现有的技术本领实现复杂集合的运算很麻烦

基于学生的数学中的集合运算知识，并利用SQL语句完成并集的操作。

现在大家尝试用SQL语句完成前面并集的操作。

设集合A=｛a, c, x, d ,m, o, n, p, l, b, y ,z｝,集合B={b, d, x, z}

利用SQL语句完成求并集的查询操作

（2）差（difference）

R-S

≡

{t|t∈R∧tS},即关系R和S的差，将产生一个包含所有属于R但不属于S的元组新关系。

差操作示意图如下：

例2

设R1、R2为上题中学生实体模式下的两个关系，求R1-R2。

由关系差运算的定义可得：

R1-R2 学号

S0202 姓名

张娜

性别

女

年龄

18

差操作的SQL语句：

SELECT 字段

from表1 where not exists(select 字段

from 表2 where 表1.字段=表2.字段) 现在大家尝试用SQL语句完成前面差集（补集）的操作。

设集合A=｛a, c, x, d ,m, o, n, p, l, b, y ,z｝,集合B={b, d, x, z}

利用SQL语句完成求补集（差集）的查询操作（集合A为全集，所以补集也是差集）

（3）笛卡尔积(cartesian

product) 在讲授笛卡尔积之前，让大家了解下笛卡尔，著名的数学家、物理学家、哲学家；分享数学中的浪漫：笛卡尔唯美的爱情故事（笛卡尔心形线）

笛卡尔积是关系这类集合所特有的一种运算，其运算符号是“×”，是一个二元运算。

设：关系R为n列（n个属性），k1行（k1个元组）

关系S为m列（m个属性），k2行（k2个元组）

则关系R和S的笛卡尔积，是R中每个元组与S中每个元组连接组成的新关系。记作：R×S。

注意：新关系的属性个数等于n+m，元组个数等于k1*k2。

R1×R2={t|t=(t1,t2)

∧t1∈R1∧t2∈R2} 如果根据我们现有的知识，我们可以依据类似古典概型列举全部的基本事件方法来一一把所有可能性列

学生：认真学习并思考差操作的规则

学生： 发散思维，知识迁移

学生：可以结合数学古典概型中列举所有基本事件的方法

基于学生的数学中的集合运算知识，并利用SQL语句完成并集的操作。

引导学生感受每个学科来源于生活中的艺术

引导学生利用已有知识迁移学习新知识

举出来。

例3

设关系R、S分别为学生关系和课程关系两个关系，求

R×S

学生关系R

SID

2005216001

2005216002

Sname

赵成刚

李敬

课程关系S

CID

16020010

16020011

16020012

学生选课新关系

R×S

SnaSID

me

CID

Cname

200521赵成1602C语言程序6001

刚

0010

设计

200521赵成16026001

刚

0011

200521赵成16026001

刚

0012

2005216002

2005216002

2005216002

图像处理

网页设计

Cname

C语言程序设计

图像处理

网页设计

1602C语言程序李敬

0010

设计

1602李敬

0011

1602李敬

0012

图像处理

网页设计

SQL语句：

Select

*

from

R,S

那么现在你能帮助教学处老师了吗？如：统计喜欢物理社团或喜欢化学社团的学生都是谁，有哪些学生只选择物理社团未选择化学社团？小组合作尝试解决这个问题。

通过学习，完成课初教师提出的问题

引导学生自主达成本节课的学习目标

课堂检测

课堂小结

学生认真做答当堂检测的所

1、有关系的R和S，R∩S的运算等价于

（

）

有问题

A

S-（R-S）

B

R-(R-S)

C

(R-S) ∩

S

D

R ∪（R-S）

2、若D1={a1,a2,a3}，D2={b1,b2,b3}，则D1XD2集合中

共有元组（

）个，属性（

）个。

3、关系代数的基本操作有哪几个？

学生小小结：最后，请学生从知识与技能、过程与方法、情感结，一起态度价值观三方面总结本节课主要内容。

回顾本节主要内容

当堂检测

问卷星

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及时反馈学习效果，并根据反馈情况有针对性地教学

课堂交给学生、让学生总结主要内容，更能体现学生的主体地位，同时也有助于老师了解学生对主要内容的学习情况，及时调整教学步调。

本节课涉及跨学科知识，对学生要求较高，尤其对学生逻辑思维、计算思维要求较高，本节重温了高中数学经典的集合运算，掌握了关系代数中传统集合运算的三个教学反思

基本操作并、差、笛卡尔积，并用SQL语句在ACCESS数据库中完成查询操作。学生对三个基本操作理解还算可以，但上机操作不熟练，对SQL语句还不算熟悉，需要反复练习。

由于自身水平有限，教师讲解不够精炼、严谨，对于STEAM教学领悟还不够，还未能有效地将其与信息技术教学整合，今后需要加强自身业务本领，让理论基础更加深厚，实践根基更加牢固。