从中外教学案例比较看高中数据库教学存在的误区

2014-03-17 03:54张自珍
中国信息技术教育 2014年5期
关键词:管理软件数据库案例

张自珍

高中信息技术教学在新课标的指导下,已逐步从传统的注重纯技术教学转向了以提升学生的信息技术素养为目标的教学。以教科版《信息技术基础》(必修)数据库教学内容为例,许多教师重视从学生身边的数据库应用实例出发进行教学,学生从中感受了数据库与学习生活的紧密关系,体验了数据库带来的优势,改变了“数据库知识枯燥难懂”的认识。然而,在数据库教学中依然存在的一个不争事实是,很多学生依旧在经历数据库学习过程中的基础知识填鸭式记忆和技能操作机械式模仿。有些学生在信息技术学业水平考试的数据库复习过程中,对数据库学习内容的印象基本上仅停留在Access数据库管理软件中对字段、记录的操作上。教师在复习指导中,也主要集中在Access中如何建立表结构、添加字段、记录的增删等纯操作上。当我们回过头,叩问一下我们的数据库课堂教学,真的提升了学生科学管理信息资源的能力吗?回答是否定的。我们认为,造成上述问题的最主要原因是目前的数据库教学中存在着一些误区。

为了能够真实地了解目前国内高中的信息技术数据库教学情况,我们在教学实践中收集了一些数据库课堂教学网络视频。同时,也把近期参与的学校国际部澳大利亚新南威尔士大学预科课程(以下简称:“新大预科”)信息技术数据库课堂教学片段进行了记录。在此,将通过中外课堂教学案例的比较分析,就当前高中信息技术数据库教学中存在的一些问题和大家进行探讨。

● 问题一:数据库该如何定义

案例1:某一年江苏省高中信息技术优质课评比获奖教学视频(数据库教学第一课时)。一位获奖者在授课时直接向学生引出了数据库概念。其中对数据库是这样定义的:数据库是存放数据的仓库,只不过这个仓库是在计算机的存储设备上。

我们十分认同授课者把数据库形象地比喻为仓库,使学生能够很自然地建构起数据库这个信息技术术语。但如果把数据库视作是计算机产生后出现的技术,是有歧义的。相信有很多教师在课堂上给学生定义数据库概念时,也会不经意地和计算机挂钩,因为在我们的生活经验中,数据库就是和计算机紧密相联的。在近几年的数据库教学调查中,我们发现有许多教师主要是通过教授如何使用Access数据库管理软件来进行数据库字段、记录等基本要素的教学。在调查中我们还发现,即使教师在教学过程中强调Access只是数据库管理软件,不是数据库,但一谈到数据库,学生总是马上反应到Access软件的使用。

我们在学习我校国际部新大预科计算机课程教学用书《计算机学习》和由英国CGP出版社出版的英国高中《计算机与通讯技术》学习用书时,发现这两本书中的数据库教学内容——数据库基础概念与Access软件的实践操作之间的教学层次非常分明。学生在学习数据库基础知识时,完全不涉及进入具体的某一数据库管理软件。案例2中呈现的是我们在新大预科信息技术课堂随堂听课记录的教学片段。

案例2:新大预科的数据库教学第一课时。

教学内容:databases(数据库)。

授课对象为已通过当地高中入学考试,同时英语水平达到新大预科要求的学生(层次相当于国内普高一年级的学生)。

外籍教师在课堂教学中设计了一个任务,由学生通过小组活动(Group Activity)讨论生活中的数据库应用实例并填入教师设计的表格中(如下页表1),并概括出数据库的概念。

令人振奋的是26位学生中有89%列出了至少5个在生活中遇到的数据库应用实例,其中有学校图书馆图书管理系统、火车票实名购票、QQ网上注册、百度音乐库、飞机航班信息实时查询、银行ATM取款等。学生讨论并完成表格填写后,授课教师在教学PPT上呈现了两组图片,一组是耶鲁大学史特林纪念图书馆借书大厅图片,同时提出了一个概念:Paper-based Database;另一组来自于任教学校图书馆借阅大厅图片,并提出了另一个概念:Computerized Database。(我们对以上两个术语是这样翻译的:纸质化数据库、数字化数据库)。随后,在教师的引导下,学生开始提炼数据库概念。学生是这样提炼出数据库概念的。学生甲:数据库像仓库,用来存储数据;学生乙:数据库中存储的数据是有一定规律的;学生丙:通过一定的规则,人们能使用数据库中存储的数据;学生丁:通过计算机使用数据库,能大大节约使用者的时间。

教师十分肯定学生对数据库概念的提炼。同时,在最后总结学生提炼的概念时,他特别纠正了许多人的错误认识,即数据库是计算机的产物。

从案例2,我们可以看得出来,数据库概念的提炼完全可以依托学生的知识背景,把握其认知规律,由学生通过生活实例的观察与思考,用自己的语言进行描述,而不应由教师直接下定义进行填鸭式的概念灌输。同时,在教学过程中如果我们仅凭一时的臆想把数据库的产生与发展放入计算机的发展中去认识,将会导致部分教师和学生在概念理解上出现偏差。因此我们认为,教学中进行数据库概念提炼时,应该与“计算机”这个名词保持一定的距离,从而构建出准确的数据库概念。

● 问题二:数据表、字段、记录一定要在Access等数据库管理软件中实现吗

学生能够正确理解数据库中记录、字段等术语,会进行表结构的设计是建立数据库的关键。许多教师在为学生构建这些知识的时候,总是借助Access数据库管理软件来进行。其目的是为了能让学生理解数据库中的表、字段、记录。这种教学方法的最大优势在于其直观性强,便于学生实践操作。然而,存在的问题是学生把数据库的基本要素误认为是Access数据库管理软件中特有的要素,而产生了概念上的混淆。

案例3:接案例2新大预科课堂。

在完成了数据库概念的提炼后,教师创设了一个问题情境:列出了Libby6个朋友的信息(如表2)。

在分析表2内容的过程中,教师把记录、字段的概念向学生进行了解释。然后请学生完成一项任务:利用给出的朋友信息,其中包含他们的全名、地址、出生日期,设计一个名为“Libby”的数据库,完成数据表“friends”的《数据字典》的相关内容的填写;同时强调:考虑建立哪些合适的字段才能够高效地显示和查找该数据库中的信息。endprint

《数据字典》设计如下(如表3)。

在当时听课时,我们心中有一种担心,认为学生肯定不能胜任这项任务。没想到,当教师汇集了学生的表格在实物投影仪上进行评价时,我们意识到刚才的担心是多余的。大部分学生都能完成教师给出的《数据字典》的表格填写。其中,还有一个学生在《数据字典》中添加了“朋友ID号”。

我们认为,正如在信息技术程序设计的教学中,通常先和学生讨论算法的概念,让学生在理解算法后进入某一种程序语言的编程一样。同理,数据库教学中如果能够借鉴案例3中的教学方法,把Access数据库管理软件中建立表结构的实际操作进行抽象化,利用《数据字典》构建数据表结构,将能引导学生从数据库学习一开始就建立起正确的数据库各项基本元素的理解,正确厘清数据库与数据库管理系统之间的关系。

● 问题三:“数据库应用体验”该如何“体验”

案例4:某中学开设的大型公开课现场。

授课教师开设了《走进数据库》的对外公开课。在课堂的前一半时间,她创设了一个保护濒危树种的场景,让学生体验了濒危树种数据库应用系统实例。在该活动中,教师抛出了一个个小问题:如何查询现有濒危树种的信息?发现了一个濒危树种的信息,如何添加进信息库?如何删除一条信息?从而为紧接着的数据库建立等技术的学习内容打下伏笔。整堂课的教学设计是学生先体验濒危树种数据库应用系统实例,然后教师引导学生使用Access进行表结构、字段、记录的建立操作。

案例4中数据库应用实例与地理学科内容的有效结合非常具有时代特色,学生从中了解到了这个数据库管理系统的基本设计思路。然而,我们观察到学生在整个体验活动中,似乎是被教师“牵着鼻子”进行的。数据库体验仅仅定位在了某个数据库管理系统的操作使用上,体验的过程仅是完成教师设定的一个个教学步骤。而数据库在数字化时代已悄然深入到了每个人的学习生活中,教师却回避学生实际学习生活中能够感受到的数据库应用实例,而特意设计某个数据库应用系统让学生进行体验,显然忽视了教学设计应该以学生为主体的原则。

在本文的案例2教学中,新大预科的学生在对身边数据库举例的同时,“感受利用数据库存储、管理大量数据并实现高效检索方面的优势”得到了充分实现。同时,我们能够感觉到学生对数据库的了解程度已经超越了国内信息技术课程标准中的相关内容。数据库技术与人们的生活息息相关,已不像十年前那样还局限在某些行业了。当“云存储”等先进的数据库管理术语已经进入学生的生活中,数据库课堂教学如果依旧停留在教师举例、学生“被动体验”的年代,将会与发展迅速的信息技术形成隔阂。

我们认为,课程标准提出的“体验数据库应用”教学要求,不应该仅仅让学生在教师指定的数据库应用系统中实现被动体验。放开学生,让他们的思维走出课堂,与时代握手,实现信息技术社会中各种形式数据库的真体验,如淘宝购物、机场航班查询、图书馆图书借阅,等等。学生将能够体验到数据库已无处不在,也能够对数据库应用形成自己的见解与反思。

● 问题四:数据库应用除了“优势”,还存在其他影响吗

《普通高中信息技术课程标准(实验)》必修部分的内容标准其中一条是:感受利用数据库存储管理大量数据,并实现高效检索方面的优势。我们认为:数据库的利用优缺点并存。新课标的课程目标中强调:能辩证地认识信息技术对社会发展、科技进步和日常生活学习的影响。很多教师在分解课标内容的时候,明显忽视了这一点。

在近几年兄弟学校教师开设的《数据库》相关公开课中,我们几乎没有看到有授课教师提到数据库应用中存在的缺陷。而在国外的信息技术课堂中,学生却经常要对信息技术在社会生活中的应用进行大讨论并陈述个人观点。

在例举的新大预科信息技术数据库课堂教学后半部分,教师把学生分成了两组,进行了“pros of databases”和“cons of databases”(数据库应用带来的利与弊)的PK。我们发现,学生此时的思维非常活跃。其中,有学生指出,在社会生活中利用数据库,其中的一个问题是使用者必须通过相关的培训,学会相应的电脑操作,因此使用成本比较高是利用数字化数据库的一个缺点。还有学生提出,数据库实现了数字化,网络黑客的入侵、数据安全是我们面临的一个严峻问题……

综上案例的比较分析,我们得出,高中数据库教学中教师应该重视把信息技术课堂教学内容与迅速发展的信息化社会相结合,从宏观的、历史发展的角度提炼数据库及各要素概念,注重培养学生利用批判性思维能力分析数据库带来的影响,才能摆脱教学中出现的偏差,真真正正地提升学生科学管理信息资源的能力。endprint

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