| Раздел 1. Основы баз данных и информационного моделирования | Данные и информация. Файловое хранение и его ограничения. Понятие базы данных и системы управления базами данных. Назначение СУБД. База данных как компонент информационной системы. Пользователи базы данных. Примеры баз данных в школе: электронный журнал, библиотека, электронное портфолио, система учёта кружков, проектная деятельность, олимпиадные достижения. Понятие предметной области. Информационный объект, свойство, связь. Табличное представление данных. Простые и составные данные. Ошибки при хранении данных в одной таблице. Роль информационного моделирования в школьном курсе информатики и при решении задач, связанных с таблицами и информационными моделями. Лабораторная работа 1. Анализ предметной области и построение информационной модели. Выбор простой школьной или учебной предметной области; выделение объектов, свойств и связей; описание пользователей и информационных задач; построение первичной информационной модели; подготовка словаря терминов предметной области. Самостоятельная работа: анализ примеров школьных информационных систем; подготовка описания выбранной предметной области; изучение учебных заданий по информационным моделям, таблицам и базам данных в школьном курсе информатики. | 16 | 2 | 8 | 6 |
| Раздел 2. Реляционная модель и проектирование структуры базы данных | Основы реляционной модели. Таблица, строка, столбец, значение, домен. Схема таблицы и экземпляр таблицы. Первичный ключ. Внешний ключ. Альтернативный и составной ключ. Связи один-к-одному, один-ко-многим и многие-ко-многим. Таблица-связка. Сущность, атрибут, связь, мощность и обязательность связи. Основы ER-моделирования. Преобразование ER-модели в реляционные таблицы. Избыточность данных. Аномалии вставки, обновления и удаления. Нормализация на уровне первой, второй и третьей нормальных форм. Ограничения целостности: уникальность, обязательность заполнения, допустимые значения, ссылочная целостность. Лабораторная работа 2. Проектирование реляционной базы данных для школьной задачи. Построение ER-диаграммы; определение сущностей, атрибутов, ключей и связей; преобразование модели в реляционную схему; устранение избыточности; проверка структуры на соответствие базовым нормальным формам; подготовка описания таблиц и связей. Самостоятельная работа: доработка ER-диаграммы; подготовка словаря таблиц и атрибутов; выполнение упражнений на определение ключей, связей и нормальных форм. | 18 | 0 | 10 | 8 |
| Раздел 3. Реализация базы данных и основы SQL | Учебная СУБД и клиентские средства работы с базой данных. Создание базы данных. Основные типы данных. Создание таблиц. Ограничения PRIMARY KEY, FOREIGN KEY, UNIQUE, NOT NULL, CHECK, DEFAULT. Добавление данных. Изменение и удаление записей. Простая выборка данных. Фильтрация, сортировка, вычисляемые выражения. Обработка пустых значений. Простое соединение связанных таблиц. Базовое агрегирование: количество, сумма, среднее, минимум и максимум. Группировка на простых примерах. Импорт и экспорт табличных данных. Проверка корректности структуры базы данных с помощью тестовых запросов. Лабораторная работа 3. Создание базы данных и выполнение базовых SQL-запросов. Создание таблиц по разработанной модели; задание ключей и ограничений; загрузка тестовых данных; выполнение операций добавления, изменения, удаления и выборки; написание простых запросов с фильтрацией, сортировкой, соединением таблиц и агрегированием; проверка ссылочной целостности. Самостоятельная работа: подготовка SQL-скрипта создания базы данных; заполнение базы тестовыми данными; выполнение тренировочных SQL-запросов; оформление краткого отчёта о проверке структуры базы. | 20 | 2 | 10 | 8 |
| Раздел 4. Учебный проект базы данных и применение в школьной информатике | База данных как результат учебного проекта. Постановка задачи, требования к данным, пользователи и сценарии работы. Документирование базы данных: описание предметной области, ER-диаграмма, реляционная схема, словарь таблиц, SQL-скрипт, тестовые данные и примеры запросов. Основы безопасной работы с данными. Персональные данные и обезличивание в учебных проектах. Базовые роли пользователей. Ограничение доступа на учебном уровне. Резервное копирование учебной базы данных. Использование баз данных в проектной деятельности школьников. Связь с подготовкой к ОГЭ и ЕГЭ: таблицы, поиск информации, логика запросов, анализ данных и информационные модели. Границы дисциплины: сложные SQL-запросы, оптимизация, администрирование, NoSQL, машинное обучение и инженерия данных изучаются в последующих курсах или не являются предметом данной дисциплины. Лабораторная работа 4. Итоговый проект «Учебная база данных для школьной предметной области». Разработка завершённой базы данных для школьной библиотеки, кружка, учебных проектов, портфолио, олимпиад, расписания консультаций, дополнительного образования или иной образовательной задачи. Проект включает описание предметной области, ER-диаграмму, реляционную схему, SQL-скрипты создания и заполнения, набор базовых запросов, описание ограничений целостности, резервную копию и методический комментарий о возможном использовании проекта на уроке информатики или во внеурочной деятельности. Самостоятельная работа: завершение итогового проекта; оформление документации; подготовка демонстрационных материалов и защиты проекта. | 18 | 0 | 10 | 8 |