Мастер-класс на тему «Развитие познавательного интереса учащихся на уроках информатики посредством решения ситуационных задач с помощью баз данных»
Учитель информатики Мазуренко Филипп Анатольевич
Целевая аудитория
Учителя информатики (7–11 классы), методисты.
Цель мастер‑класса
Показать коллегам набор приёмов, как через ситуационные задачи по БД формировать устойчивый познавательный интерес и предметные умения (проектирование таблиц, JOIN, агрегация, индексы).
Задачи
- Разобрать типологию ситуационных задач и их роль в мотивации.
- Продемонстрировать 3 кейса разной сложности с конкретными SQL‑запросами и методическими подсказками.
- Отработать приём «дефицит знания»: как формулировать задачу так, чтобы ученику пришлось искать недостающее решение.
- Дать готовые заготовки (шаблоны таблиц, вопросы для обсуждения) для переноса в свой урок.
Формат работы
- Время: 25–30 минут.
- Инструменты: Google Sheets (или Excel).
- Работа: мини‑группы по 3–4 человека, у каждой группы свой файл-копия.
- Роль учителя: фасилитатор, задаёт наводящие вопросы, не даёт готовое решение сразу.
Кейс «Библиотека: отчёт не сходится» (в табличном прототипе)
Ситуация
Школьная библиотека ведёт учёт книг в одной таблице Books (Google Sheet). Поля: ID, Title, Author, Genre, Shelf, Quantity. Библиотекарь формирует отчёт «Количество книг по жанрам» с помощью сводной таблицы (Pivot Table) и видит, что по жанру «Фантастика» цифры не сходятся с реальным количеством на полках. При этом ID уникальны, дублей по ID нет.
Интрига: «Почему цифры не сходятся, если ID уникальны?»
Задача для учеников (в группах)
- Открыть файл с данными (заранее подготовленный учителем).
- Построить сводную таблицу по полю Genre → посчитать сумму Quantity.
- Сравнить с реальным подсчётом по полкам (учитель даёт «эталон» или даёт задание вручную пересчитать 2–3 полки).
- Найти причину расхождения.
- Предложить, как изменить структуру, чтобы отчёт стал корректным.
- Перестроить таблицу и проверить отчёт снова.
Где именно «боль» в Excel, которая мотивирует к БД
- Разные написания одного жанра: «Фантастика», «фантастика», «Фант.», «Sci‑Fi». Сводная таблица считает их как разные категории.
- Один автор может быть в разных жанрах, и при ручном вводе легко ошибиться.
- При изменении жанра у одного автора приходится править много строк (аномалия обновления).
- Если удалить жанр, теряется связь с книгами (аномалия удаления).
Это и есть тот самый «дефицит знания»: ученики понимают, что проблема не в арифметике, а в структуре данных.
для учителя (как вести группу)
Шаг 1. Быстрый старт (3 минуты)
- Раздать ссылку на общий Google Sheet (или файлы Excel), у каждой группы своя копия.
- Попросить построить сводную по Genre и посчитать Quantity.
Шаг 2. Фиксируем проблему (2 минуты)
- Показать «эталонный» подсчёт (например, на доске).
- Ученики видят расхождение. Учитель не объясняет причину, а спрашивает: «Где ошибка? Проверьте данные».
Шаг 3. Поиск причины (5–7 минут)
Ученики обычно находят:
- Разные варианты написания жанра.
- Ошибки в количестве (перепутаны строки).
- Дубли авторов с разными жанрами.
Учитель задаёт наводящие вопросы:
- «Как сделать так, чтобы жанр всегда был одинаковым?»
- «Что будет, если мы захотим переименовать “Фантастика” в “Научная фантастика”?»
- «Сколько строк придётся править?»
Шаг 4. Проектирование решения (5–7 минут)
Группа предлагает новую структуру. Подсказка учителя: «Представьте, что жанр — это справочник. Где его хранить?»
Ожидаемый результат: две таблицы (или два листа):
- Genres(GenreID, GenreName)
- Books(BookID, Title, Author, GenreID, Shelf, Quantity)
В Excel/Sheets это можно реализовать как:
- Лист 1: Genres (справочник).
- Лист 2: Books с GenreID вместо Genre.
Шаг 5. Проверка решения (5 минут)
- Пересчитать сводную по GenreName через ВПР/XLOOKUP (или INDEX/MATCH), либо (проще) перенести GenreName в таблицу книг формулой.
- Убедиться, что цифры сошлись.
- Обсудить: «Стало ли меньше ошибок? Что стало проще?»
Конкретные формулы для Excel/Google Sheets (чтобы учитель мог быстро показать)
- ВПР (VLOOKUP), чтобы подтянуть название жанра из справочника:
=ВПР(C2;Genres!$A$2:$B$100;2;0)
где C2 — GenreID, Genres!A:B — справочник жанров.
- Сводная таблица — стандартный инструмент для агрегации.
- Фильтр и проверка данных — чтобы ограничить ввод только значениями из справочника (Data Validation).
Методический приём: «Сначала делаем вручную, потом автоматизируем формулами, потом понимаем, что это всё равно неудобно — и приходим к БД».
Второй мини‑кейс (быстрый, 10 минут) — «Акции и остатки»
Ситуация
Интернет‑магазин ведёт учёт в одной таблице: ProductID, Name, BasePrice, Warehouse, Quantity, StartDate, EndDate, DiscountPercent. Нужно быстро получить список товаров, которые:
- Есть в наличии (суммарно > 0).
- Сейчас в акции.
- Цена со скидкой < 1000 рублей.
Что делают ученики
- Фильтруют по дате (вручную или автофильтром).
- Пытаются посчитать суммарные остатки по товарам (сводные таблицы).
- Пытаются рассчитать финальную цену и отфильтровать по ней.
Где возникает боль:
- Одна строка = один склад, но один товар может быть на нескольких складах. Сводная нужна обязательно.
- Одна акция может быть записана в нескольких строках, и даты могут пересекаться.
- В одной таблице сложно выбрать «самую актуальную» акцию.
Вывод, к которому приходят ученики: «В одной таблице неудобно, потому что приходится делать много шагов и легко ошибиться». Учитель подводит к мысли: «А если бы у нас были отдельные таблицы для товаров, складов и акций, это было бы проще».
Как это связать с вашим опытом (учитывая прошлые задачи)
Вы уже работали с процентами (шины, обрезки ткани), геометрией (зонты) и теорией вероятностей. Здесь логика та же:
- Проценты и агрегация: расчёт скидки и суммарных остатков — это те же навыки, но в контексте обработки данных.
- Условия и логика: фильтры и формулы — аналог условий в WHERE и CASE WHEN.
- Моделирование: как в задачах про шины, где нужно было учесть высоту профиля и диаметр, здесь нужно учесть, что один товар может быть на разных складах и в разных акциях.
Критерии оценивания (для учителя и методистов)
- Корректность структуры: ученики предложили разделить справочник и основную таблицу.
- Точность расчётов: сводная таблица показывает правильные суммы.
- Аргументация: ученики могут объяснить, почему одна структура лучше другой (меньше ошибок, проще обновлять).
- Самостоятельность: группа сама нашла проблему и предложила решение без «подсказки в лоб».
Раздаточные материалы (что подготовить заранее)
- Файл-шаблон Google Sheet/Excel с «проблемными» данными (разные написания жанров, дубли, пересекающиеся акции).
- Инструкция для группы (1 страница): шаги, вопросы для обсуждения, место для выводов.
- Чек‑лист «Признаки плохой структуры»: дубли значений, необходимость править много строк при изменении, ошибки в отчётах.
- Эталонные ответы (для учителя): правильные структуры таблиц и ожидаемые результаты сводных.
