Modelování vztahů a entit

V 8. ročníku žáci přecházejí od obecného schématu situace k modelu, který rozlišuje entity (typy objektů, o nichž chceme vést údaje) a vztahy mezi nimi. Schéma, včetně ER modelu, zachycuje, co s čím souvisí a jakou má vztah násobnost (1:1, 1:N, M:N), nikoli pořadí kroků ani vzhled obrazovky.

Stejnou situaci lze zapsat větou, tabulkou výskytů, grafem uzlů a hran i ER diagramem. Úkolem není najít jediný „správný obrázek“, ale porovnat zápisy a vybrat ten, který nejlépe vystihuje zvolenou otázku: kdo s kým, kolik k kolika, které údaje patří entitě a které vztahu.

Výstup INF-INF-001-ZV9-003 vyžaduje modelovat situaci různými způsoby. Model vztahů a entit navazuje na grafové modelování a čtení schémat a připravuje čtení struktury dat před úvodem do databází.

Předpoklady

• Znázornění prvků situace a vztahů mezi nimi jednoduchým schématem.
• Modelování situace grafem: uzly, hrany a čtení souvislostí.
• Čtení schémat a rozlišení modelu od simulace postupu.
• Tabulka evidence: řádky jako záznamy a sloupce jako údaje.

Klíčové pojmy

Entita

Typ objektu, o kterém vedeme údaje (Žák, Kniha, Učebna), ne konkrétní jméno jednoho žáka.

Atribut

Údaj patřící entitě nebo vztahu (datum narození u žáka, datum výpůjčky u vztahu půjčuje si).

Vztah

Pojmenovaná souvislost mezi entitami (navštěvuje, vlastní, učí), ne pouhá čára bez významu.

Násobnost (kardinalita)

Kolik výskytů jedné entity se může vázat na výskyt druhé: 1:1, 1:N, M:N.

ER model

Schéma entit, atributů a vztahů; slouží k návrhu struktury údajů, ne k popisu algoritmu.

Výskyt

Konkrétní případ typu (žák Anna K., kniha s inventárním číslem 17), který do schématu typů nekreslíme jako novou entitu.

Porovnání zápisů

Věta, tabulka dvojic, graf a ER diagram mohou popisovat tutéž situaci; vybíráme zápis podle toho, co chceme zdůraznit.

Časté miskoncepce

• Častá chyba

  Žák napíše do obdélníku „Petr Novák“ a prohlásí, že to je entita.

  Jak na to

  Vedle schématu vypište typ Žák a dva konkrétní výskyty; zeptejte se, které údaje mají všichni žáci společné jako sloupce.

• Častá chyba

  U situace žák–kroužek nakreslí 1:N, protože „jeden žák chodí do víc kroužků“, a zapomene, že jeden kroužek má víc žáků.

  Jak na to

  Nechte vyplnit tabulku dvojic jméno–kroužek z reálné třídy a spočítat, kolikrát se opakuje žák a kolikrát kroužek; teprve potom zvolte M:N nebo 1:N.

• Častá chyba

  Atribut telefon zakreslí jako samostatnou entitu, „protože telefon je věc“.

  Jak na to

  Zeptejte se: evidujeme o telefonu další údaje (typ, majitel, číslo zvlášť), nebo jen jedno číslo u osoby? Když jen číslo, patří jako atribut k entitě Osoba.

• Častá chyba

  ER schéma čte jako vývojový diagram: šipka znamená „nejdřív A, potom B“.

  Jak na to

  Položte vedle sebe loňské schéma postupu a dnešní ER; u každé čáry nechte říct, zda jde o pořadí akcí, nebo o „kdo s kým souvisí“.

Jak učit

2–3 hodiny

1. Evokace: z věty „žáci si půjčují knihy ve školní knihovně“ žáci vypíší, o kom vedeme údaje a co s čím souvisí.
2. Jádro: tutéž situaci zapíší tabulkou výskytů, grafem a ER schématem včetně násobnosti a porovnají, který zápis nejlépe odpovídá otázce.
3. Reflexe: u cizího schématu žáci opraví záměnu typu a výskytu nebo špatnou násobnost a zdůvodní volbu zápisu.

Nápady na aktivity

• Skupiny modelují jednu zvolenou školní situaci (výpůjčky, kroužky, rozvrh) třemi zápisy a obhajují, který vystihuje vztahy nejpřesněji.
• Výměna schémat: dvojice dostane cizí ER a doplní chybějící název vztahu a násobnost podle krátkého textu situace.

Hodnocení

Žák k zadané situaci sestaví ER schéma s entitami, pojmenovaným vztahem a násobností a v jedné větě zdůvodní, proč zvolil 1:N nebo M:N.

Žák porovná dva zápisy téže situace (tabulka výskytů a ER) a uvede, který lépe ukazuje typy vztahů a který konkrétní výskyty.

Související témata

• Znázornění situace, prvků a vztahů
• Modelování situací pomocí grafů
• Modely, simulace a čtení schémat
• Tabulka evidence dat a pravidla záznamů
• Účel a vnitřní fungování informačního systému
• Databáze: úvod

Zdroje

• RVP ZV — Informatika, data, informace a modelování
• Metodická podpora informatického myšlení
• Otevřená data a materiály NPI

Co pro vás ScioBot připraví k tématu Modelování vztahů a entit

Interaktivní aktivity, které žáci spustí na tabletu či tabuli, tisknutelné kartičky a hry pro celou třídu – každý formát na téma Modelování vztahů a entit jedním klikem.

Základní materiály

• Příprava na hodinu

  Kompletní příprava s cíli, průběhem a aktivitami.

• Pracovní list

  List s úlohami, klíčem a variantou.

• Písemka

  Časovaná písemka s body a variantami.

• Aktivita

  Aktivita do hodiny, kterou žáci hned spustí.

• Prezentace

  Sada slajdů k výkladu a procvičení.

• Kartičky

  Materiál k tisku (kartičky, plakát, pracovní list).

• QR hra

  Interaktivní hra k procvičení tématu.

Interaktivní aktivity 14

• Křížovka s tajenkou

  Legendová křížovka, kde se ve sloupci skrývá tajenka. Skvělá na opakování pojmů.

  10–20 min

• Kartičky

  Sada oboustranných kartiček na učení pojmů a definic. Žáci si je procvičí překlápěním.

  5–20 min

• Pexeso a spojovačka

  Dvojice kartiček s obrázky, pojmy nebo příklady. Spojovačka, pexeso i volné třídění – ideální na slovní zásobu i opakování.

  10–25 min

• Rozhodovačka

  Rychlé rozhodování mezi možnostmi s okamžitou zpětnou vazbou.

  5–12 min

• Otázky

  Sada otázek s výběrem odpovědí; jedna nebo více správných. Okamžitá sebekontrola.

  5–15 min

• Vpisování

  Žáci dopisují krátké odpovědi a ihned vidí, zda se trefili.

  5–15 min

• Rozřazovačka

  Žáci přetahují kartičky do správných kategorií.

  5–15 min

• Rozbory

  Žák přiřazuje značky k částem věty nebo výrazu — větné členy, slovní druhy, větné rozbory. Sebevyhodnocovací procvičování.

  10–20 min

• Označování

  Žáci označují správná slova přímo v textu.

  5–15 min

• Doplňování textu

  Žáci doplňují chybějící slova přímo do vět nebo krátkého textu.

  5–15 min

• Krok po kroku

  Žáci řadí kroky procesu do správného pořadí.

  5–15 min

• Popis obrázku

  Diagram s očíslovanými špendlíky. Žáci přiřazují popisky k částem obrázku — biologie, zeměpis, anatomie.

  5–15 min

• Přesouvání

  Žáci přetahují kartičky do přesně určených slotů.

  5–15 min

• Čtení s porozuměním

  Žáci čtou krátký text a odpovídají na otázky k jeho obsahu.

  10–25 min

K tisku a rozstříhání 8

• Páry

  Kartičky se dvěma polovinami, které k sobě patří (např. datum–událost). Žáci je vystřihnou a párovají.

  10–20 min

• Výběr z možností (s tajenkou)

  Kartičky s úlohami a třemi možnostmi. Písmena u správných odpovědí složí tajenku — žák si tak řešení zkontroluje sám.

  10–20 min

• Doplňování do vět

  Věty s výběrem ze dvou možností uvnitř — žák zakroužkuje správnou.

  10–20 min

• Hra Riskuj

  Kvízová hra se třemi podtématy a otázkami různé hodnoty — klasický formát Riskuj / Jeopardy.

  15–30 min

• Hra AZ kvíz

  28 otázek na hexagonální hrací pole — cílem je spojit všechny tři strany.

  15–35 min

• Označ správnou možnost

  Kartičky s otázkou a čtyřmi možnostmi — žák označí správnou (např. kolíčkem).

  10–20 min

• Já mám, kdo má …?

  Kartičky s tvrzením a otázkou — žáci je čtou v kruhu a hledají navazující odpověď.

  10–25 min

• Hádej, kdo jsem

  Kartičky s popisem osobnosti, věci nebo zvířete v 1. osobě — žáci tipují, o koho/co jde.

  10–25 min

Hry pro celou třídu 4

• AZ kvíz

  28 otázek na hexagonálním hracím poli — cílem je spojit všechny tři strany. Včetně náhradních ANO/NE otázek.

  15–35 min

• Riskuj

  Klasická hra se 5 kategoriemi a otázkami za 100–500 bodů — týmy soutěží o nejvyšší skóre.

  15–40 min

• Pexeso

  Klasické pexeso s 10 dvojicemi (pojem ↔ popis) — dva týmy se střídají a hledají shody.

  10–25 min

• Šarády

  Šarády se 12 úkoly (mluvení, kreslení, pantomima) — dva týmy hádají, kdo uhodne první, dostane bod.

  15–30 min

Očekávané výstupy