Поняття бази даних (БД) і систем керування базами даних (СКБД), їх призначення.
Мета
Навчальна: Сформувати розуміння сутності баз даних та необхідності їх використання. Ознайомити з поняттям СКБД та її основними функціями.
Розвивальна: Розвивати вміння класифікувати та структурувати інформацію, аналізувати приклади використання БД у реальному житті.
Основні етапи уроку
1. Актуалізація знань та мотивація (5 хв)
Питання: Пригадайте, що таке Дані та Інформація (7 клас). Чим відрізняється структурована інформація від неструктурованої?
Мотивація: Уявіть величезну бібліотеку, де всі книги лежать в одній купі. Чи зможете ви швидко знайти потрібну? Так само і з даними: коли їх багато, потрібен порядок.
2. Вивчення нового матеріалу (20 хв)
А. Поняття Бази Даних (БД):
Визначення:База даних (БД) — це структурований набір взаємопов'язаних даних про об'єкти певної предметної області, що зберігаються та опрацьовуються за встановленими правилами.
Приклади БД у реальному житті:
Шкільний журнал/база учнів (дані про ім'я, клас, оцінки).
Каталог товарів в інтернет-магазині.
Бібліотечний каталог.
База даних пасажирів у аеропорту.
Структура БД (на прикладі таблиці):
Поле (Стовпець): Містить певний тип даних (наприклад, тільки "Ім'я", тільки "Дата народження").
Запис (Рядок): Містить повний набір даних про один об'єкт (наприклад, дані про одного учня).
Б. Системи Керування Базами Даних (СКБД):
Визначення:СКБД — це комплекс програмних засобів, призначений для створення, підтримки (додавання, зміна, видалення даних) та використання (пошук, сортування, запити) баз даних.
Аналогія: БД — це бібліотека з книгами, а СКБД — це бібліотекар та система каталогів, які допомагають керувати цією бібліотекою.
Програмні засоби для складних обчислень, аналізу даних та фінансових розрахунків
Коли нам потрібно порахувати щось складніше, ніж просто $2+2$, або проаналізувати велику кількість даних (наприклад, оцінки всіх учнів школи, доходи компанії за рік чи рух цін на акції), звичайний калькулятор не допоможе. Тут вступають у гру спеціалізовані програмні засоби.
Це потужні програми, які вміють:
Швидко виконувати тисячі обчислень.
Структурувати і візуалізувати дані (тобто показувати їх у вигляді графіків і діаграм).
Прогнозувати майбутні результати на основі минулих даних.
Головний інструмент: Електронні таблиці
Найпоширенішим і найдоступнішим інструментом, який використовують у 90% випадків, є табличний процесор.
Приклади:Microsoft Excel та Google Таблиці (Sheets).
Функції: Вони дозволяють вводити дані в клітинки, застосовувати складні формули (наприклад, для розрахунку відсотків, середнього значення чи іпотеки), створювати зведені таблиці для аналізу та будувати різноманітні діаграми .
Для чого використовується:
Фінанси: Бухгалтерський облік, розрахунок бюджету сім'ї чи компанії.
Аналіз даних: Обробка результатів опитувань, дослідження ринку.
Навчання: Обробка експериментальних даних у фізиці, хімії.
Спеціалізовані засоби (Для найскладнішого)
Для дуже складних наукових, інженерних або економічних завдань використовують потужніші, професійні програми:
Системи комп'ютерної математики (СКМ): Наприклад, MATLAB або Mathematica. Вони ідеальні для розв'язання складних диференціальних рівнянь, моделювання фізичних процесів та роботи з великими матрицями.
Системи для фінансового аналізу та BI (Business Intelligence): Наприклад, SAP чи Power BI. Ці системи дозволяють компаніям збирати дані з різних джерел і створювати інтерактивні звіти та панелі керування (дашборди) для прийняття бізнес-рішень.
Головна ідея: Ці програми — це як суперкомп'ютери в мініатюрі, які допомагають людям швидко знаходити закономірності у великих обсягах інформації та приймати зважені, математично обґрунтовані рішення.
Завдання: Обери одну з тем для створення інфографіки. Знайди та зафіксуй мінімум 5-7 кількісних та/або якісних фактів/даних для своєї теми.
Теми на вибір (Приклади):
"Еволюція мобільних телефонів та їхній вплив на світ."
"Енергоспоживання в Україні: джерела та обсяги."
"Соціальні мережі: статистика використання серед українських підлітків."
"ТОП-5 найпопулярніших мов програмування 2024 року."
Факт/Дані
Джерело
Тип (Кількісний/Якісний)
...
...
...
Завдання 2: Планування та вибір візуалізації (Проєктування)
Завдання: Створіть ескіз (скелет) майбутньої інфографіки на папері або в електронному документі.
Визначте цільову аудиторію (для кого ця інфографіка).
Оберіть основний тип візуалізації для кожного з 5-7 зібраних фактів:
Приклади: Кругова діаграма (для частин цілого), стовпчаста діаграма (для порівняння), лінійна діаграма (для тенденцій), піктограми (для простих співвідношень).
Сплануйте логічну структуру (початок, середина, висновок/заклик до дії).
Завдання 3: Технічна реалізація (Практика)
Завдання: Використовуючи обраний онлайн-інструмент (наприклад, Canva), створіть чорновий варіант інфографіки відповідно до розробленого плану.
Оберіть відповідний шаблон або почніть з нуля.
Забезпечте візуальну ієрархію: головна інформація має бути помітнішою (великий шрифт, контрастний колір).
Використовуйте не більше трьох основних кольорів та двох-трьох шрифтів для збереження професійного вигляду.
Введіть всі зібрані дані та візуалізуйте їх за допомогою обраних діаграм/графіків.
Завдання 4: Оптимізація та Редагування (Дизайн)
Завдання: Проаналізуйте чорновий варіант і внесіть фінальні корективи, орієнтуючись на принципи ефективної інфографіки.
Спростіть: Перевірте, чи всі елементи необхідні. Видаліть зайвий "візуальний шум" (зайві лінії, тіні, градієнти).
Перевірте текст: Скоротіть підписи до мінімуму. Забезпечте точність та зрозумілість заголовка.
Зробіть посилання: Додайте посилання на джерела ваших даних у нижній частині інфографіки.
Збереження: Збережіть фінальний варіант у форматі PNG або JPG.
Завдання 5: Презентація та оцінювання (Комунікація)
Завдання: Поясніть:
Яку головну ідею ви хотіли донести?
Чому ви обрали саме ці типи діаграм для ваших даних?
Який інструмент ви використали?
Які дані виявилися найскладнішими для візуалізації?" (Стосується вибору правильного типу діаграми).
"Якби ви мали ще 30 секунд, що б ви покращили в дизайні?" (Стосується усвідомлення необхідності подальшої оптимізації).
"Чи вважаєте ви, що ваша інфографіка змінила уявлення глядачів про тему? Чому?" (Стосується ефективності комунікації та досягнення мети).
"Який елемент (колір, шрифт, графік) був найважливішим для вашого повідомлення?" (Стосується усвідомлення ієрархії та впливу дизайну).
Ситуація: Ваш друг, учень 9-го класу, забув вийти зі свого акаунту на шкільному комп'ютері. Ви бачите його папку "Особисті фото" та архів, підписаний "Секретна доповідь". Ви маєте змогу швидко скопіювати ці файли на свою флешку.
Запитання:
Які етичні принципи ви порушите, якщо скопіюєте ці файли? (Назвіть щонайменше два).
Яким має бути ваше правильне етичне рішення в цій ситуації?
Запропонуйте вашому другові практичну пораду щодо запобігання таким ситуаціям у майбутньому.
Завдання 2. Правова відповідальність (Персональні дані)
Ситуація: Ви створили вебсайт для невеликої шкільної групи, і для реєстрації ви збираєте імена, прізвища, електронні адреси та дати народження користувачів. Ви зберігаєте ці дані у відкритому текстовому файлі на загальнодоступному хостингу, без шифрування та згоди на їхнє використання, крім реєстрації.
Запитання:
Який правовий акт/закон (або його основний принцип) про захист інформації ви порушуєте?
Які три ключові заходи ви повинні були вжити для забезпечення правового захисту цих персональних даних (до того, як вони стали доступними)?
Поясніть, що означає "цілісність даних" у контексті цієї ситуації.
Завдання 3. Аналіз шкідливого ПЗ (Ситуаційний тест)
Ситуація: Ваш домашній комп'ютер почав працювати дуже повільно. З'явилося багато спливаючих вікон з рекламою, а на робочому столі виник файл із вимогою надіслати SMS для розблокування системи та повернення ваших файлів.
Запитання:
Які три різні види шкідливого ПЗ (мальварі) могли спричинити таку комбінацію симптомів?
Якою буде ваша перша, найбільш критична дія для боротьби з цією загрозою?
Поясніть, чому вимкнення комп'ютера від Інтернету є необхідним кроком перед початком лікування системи.
Завдання 4. Розробка стратегії резервного копіювання
Ситуація: Ви – власник ПК. Ваша найважливіша інформація – це шкільні проєкти, сімейні фото та колекція рідкісних електронних книг. Обсяг цієї інформації становить близько 100 ГБ. Ви вирішили створити надійну стратегію резервного копіювання.
Запитання:
Сформулюйте правило 3-2-1 для резервного копіювання.
На основі правила 3-2-1 запропонуйте конкретний план резервного копіювання для вашої інформації (вкажіть типи носіїв: ПК, хмара, зовнішній диск тощо).
Назвіть, який тип шкідливого ПЗ (троян) робить надійне резервне копіювання життєво необхідним.
Завдання 5. Налаштування безпеки ПК
Ситуація: Ви купили новий ноутбук і хочете налаштувати його максимально безпечно, щоб мінімізувати ризики інфікування та несанкціонованого доступу.
Запитання:
Які три ключові засоби програмного захисту (за винятком антивірусу) ви повинні перевірити та активувати на ПК (на рівні ОС або мережі)?
Складіть алгоритм (послідовність кроків) для оновлення операційної системи та програмного забезпечення і поясніть, чому це є основною дією для захисту від шкідливого ПЗ.
Опишіть, що таке "фішинг", і як можна захистити себе від цієї загрози, не використовуючи спеціального програмного забезпечення.
Тема охоплює ключові сучасні технології, які формують цифрове майбутнє.
Поняття про ключові технології сучасності
Ось короткий огляд понять, які є основою для підготовки до уроку:
Штучний інтелект (ШІ)
Штучний інтелект (AI - Artificial Intelligence) — це галузь інформатики, яка займається створенням комп'ютерних систем, здатних виконувати завдання, які зазвичай вимагають людського інтелекту. Це може включати навчання, розпізнавання образів (зображень, мови), вирішення проблем, прийняття рішень та розуміння природної мови.
Інтернет речей
Інтернет речей (IoT - Internet of Things) — це мережа фізичних об'єктів ("речей"), які оснащені датчиками, програмним забезпеченням та іншими технологіями для підключення та обміну даними з іншими пристроями та системами через Інтернет. Це можуть бути побутові прилади, автомобілі, промислове обладнання. Ключова ідея — це взаємодія фізичного світу з цифровим.
Smart-технології
Smart-технології (Розумні технології) — це широкий термін, що описує системи, пристрої чи середовища, які використовують сенсори, обробку даних та, часто, ШІ для автоматичного моніторингу, аналізу та налаштування своєї роботи. Мета — підвищення ефективності, зручності та якості життя/процесів. Приклади: Smart-будинок, Smart-місто. Вони часто є результатом інтеграції IoT та ШІ.
Технології колективного інтелекту
Технології колективного інтелекту (CI - Collective Intelligence) — це системи або методи, що дозволяють групі індивідів (людей або пристроїв) спільно збирати, обробляти та використовувати інформацію для прийняття кращих рішень або вирішення складних проблем, ніж це могла б зробити одна особа чи пристрій. Приклади: краудсорсинг, вікіпедії, спільне редагування документів, системи прогнозування на основі голосування.
Завдання для учнів 10 класу: "Проєкт: Місто Майбутнього 2040" 🚀
Мета завдання
Поглибити розуміння ключових технологій (ШІ, IoT, Smart-технології, CI) та розвинути навички їх застосування для вирішення реальних проблем, а також практикувати навички створення веб-контенту.
Опис завдання
Учні об'єднуються в групи по 3-4 особи. Кожна група стає "Консалтинговим бюро з інновацій" і отримує завдання розробити концепцію "Smart-району" у своєму рідному місті, який буде впроваджено до 2040 року.
Етапи виконання
Вибір проблематики: Група обирає одну з ключових сфер міського життя для інновацій:
Транспорт та логістика (затори, паркування, громадський транспорт).
Енергетика та екологія (споживання енергії, забруднення повітря/води, управління відходами).
Безпека та охорона здоров'я (рівень злочинності, екстрена допомога, моніторинг здоров'я).
Освіта та дозвілля (Smart-школи, інтерактивні парки, культурні центри).
Розробка концепції: Група повинна описати три інноваційні Smart-системи для обраної сфери, обов'язково інтегруючи кожну з ключових технологій:
Одна система, де домінує Штучний інтелект (ШІ) (наприклад, система прогнозування заторів).
Одна система, де домінує Інтернет речей (IoT) (наприклад, мережа "розумних" сміттєвих баків).
Одна система, де домінує Колективний інтелект (CI) (наприклад, платформа для спільного вирішення міських проблем).
Створення веб-сторінки (на сайті групи): Кожна група створює окрему сторінку на своєму навчальному сайті, присвячену проєкту, яка повинна містити:
Назву проєкту та логотип "Консалтингового бюро".
Короткий опис обраної проблеми.
Детальне представлення трьох інноваційних систем (з використанням тексту, схем, ілюстрацій, макетів):
Опис роботи системи.
Пояснення, як саме використовується відповідна технологія (ШІ, IoT, CI).
Прогнозований позитивний вплив на життя мешканців.
Розділ "Бюджет" (орієнтовна вартість, скільки потрібно грошей і на що).
Вимоги до подання результатів (Сайт)
Сайт повинен бути наочним і структурованим (використовувати заголовки, списки, зображення).
Технічні вимоги: мінімальне використання HTML та CSS для форматування тексту та вставки зображень/схем.
Кожна група повинна подати посилання на окрему сторінку проєкту.
Заголовок: Захоплюючий та інформативний заголовок, наприклад: "Створи свій онлайн-світ: Основи вебдизайну та просування" або "Від ідеї до запуску: Плануємо та створюємо успішний веб-сайт".
Короткий опис теми: Кілька вступних речень, що пояснюють важливість веб-сайтів у сучасному світі та актуальність знань про їх створення та просування.
Анонс змісту сторінки: Перелік основних питань, які будуть розглянуті на сторінці (планування, дизайн, розробка, просування).
Мотиваційний заклик: Заохочення учнів до вивчення матеріалу та усвідомлення можливостей, які відкриває розуміння веб-розробки.
II. Основи дизайну веб-сайту (приблизно 25% сторінки)
Що таке вебдизайн?
Визначення вебдизайну як процесу створення візуально привабливого та функціонального інтерфейсу для веб-сайту.
Підкреслення важливості дизайну для залучення та утримання користувачів.
Основні принципи вебдизайну:
Простота та зрозумілість: Інтуїтивно зрозуміла навігація, чітка структура контенту.
Послідовність: Єдиний стиль оформлення (шрифти, кольори, зображення) на всіх сторінках.
Візуальна ієрархія: Використання розміру, кольору та розташування елементів для виділення важливої інформації.
Адаптивність (responsive design): Відображення сайту на різних пристроях (комп'ютери, планшети, смартфони).
Доступність (accessibility): Врахування потреб користувачів з обмеженими можливостями.
Основні елементи вебдизайну:
Колірна палітра: Вибір кольорів, їх психологічний вплив та поєднання.
Типографія: Вибір шрифтів, їх читабельність та естетика.
Графіка та зображення: Використання якісних зображень та іконок, їх оптимізація.
Простір (білий простір): Його важливість для візуального балансу та зручності сприйняття.
III. Планування веб-сайту (приблизно 30% сторінки)
Навіщо потрібне планування?
Підкреслення важливості планування для створення ефективного та цілеспрямованого веб-сайту.
Запобігання помилкам та зайвим витратам часу та ресурсів.
Основні етапи планування:
Визначення мети та цільової аудиторії:
Чітке формулювання мети створення веб-сайту (інформаційний, комерційний, особистий тощо).
Визначення характеристик цільової аудиторії (вік, інтереси, потреби).
Визначення функціональності веб-сайту:
Перелік необхідних розділів та функцій (головна сторінка, про нас, послуги, контакти, блог, кошик тощо).
Розробка користувацьких сценаріїв (як користувач буде взаємодіяти з сайтом).
Створення структури веб-сайту (Site Map):
Візуальне представлення ієрархії сторінок та зв'язків між ними.
Використання блок-схем або діаграм для наочності.
Розробка контент-плану:
Визначення типу та обсягу контенту для кожної сторінки (тексти, зображення, відео).
Планування оновлення та підтримки контенту.
Вибір технологій та інструментів:
Огляд основних технологій веб-розробки (HTML, CSS, JavaScript).
Знайомство з системами управління контентом (CMS) (наприклад, WordPress).
Вибір хостингу та доменного імені.
Створення прототипу (Wireframe):
Схематичне зображення розміщення основних елементів на сторінці.
Фокус на функціональності та зручності користування.
IV. Етапи роботи над веб-сайтом (приблизно 25% сторінки)
Дизайн:
Розробка візуального стилю веб-сайту на основі прототипу.
Створення макетів сторінок у графічних редакторах (наприклад, Figma, Adobe XD).
Розробка (верстка та програмування):
Перетворення макетів у функціональний веб-сайт за допомогою HTML, CSS та JavaScript.
Інтеграція з CMS (за потреби).
Розробка серверної частини (backend) для складних функцій (за потреби).
Тестування:
Перевірка працездатності всіх функцій веб-сайту.
Тестування на різних браузерах та пристроях.
Виявлення та виправлення помилок (багів).
Проведення юзабіліті-тестування (оцінка зручності використання).
Запуск (публікація):
Розміщення файлів веб-сайту на хостингу.
Прив'язка доменного імені.
Перевірка працездатності сайту після публікації.
Просування (маркетинг):
Оптимізація для пошукових систем (SEO).
Використання соціальних мереж.
Контент-маркетинг (створення корисного контенту).
Реклама (платна та безкоштовна).
Аналітика (відстеження трафіку та поведінки користувачів).
Підтримка та оновлення:
Регулярне оновлення контенту.
Моніторинг працездатності сайту.
Виправлення нових помилок.
Внесення покращень на основі аналітики та відгуків користувачів.
V. Висновок (приблизно 10% сторінки)
Коротке резюме основних тем: Повторення ключових моментів про планування, дизайн та етапи розробки веб-сайту.
Підкреслення важливості комплексного підходу: Наголошення на взаємозв'язку між дизайном, плануванням та просуванням.
Заохочення до подальшого навчання: Пропозиція додаткових ресурсів або тем для самостійного вивчення.
Заключний мотиваційний заклик: Натхнення учнів до практичного застосування отриманих знань.
Додаткові елементи (за потреби):
Глосарій: Пояснення основних термінів (наприклад, хостинг, домен, CMS, SEO).
Інтерактивні елементи: Короткі тести або вікторини для перевірки розуміння матеріалу.
Посилання на корисні ресурси: Веб-сайти, статті, відеоуроки з веб-розробки та дизайну.
Приклади успішних веб-сайтів: Аналіз їх дизайну та структури.
Ілюстрації та скріншоти: Візуалізація ключових концепцій та етапів роботи.
Оформлення сторінки:
Використання чітких заголовків та підзаголовків для структурування інформації.
Розбиття тексту на короткі абзаци для полегшення читання.
Використання маркованих та нумерованих списків для виділення ключових моментів.
Застосування візуальних елементів (зображень, іконок) для ілюстрації та залучення уваги.
Використання зрозумілої та доступної мови.
Цей детальний план допоможе створити інформативну та корисну сторінку для учнів 10 класу, яка охопить ключові аспекти планування, дизайну та основних етапів роботи над веб-сайтом. Успіхів у створенні майту!