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中五 ICT｜数据库正规化（1NF／2NF／3NF）备课指引（导师用）｜45 分钟流程、讲解脚本、常见错误
学生背得出“第一、第二、第三正规化”，但见到一张 500 行的订单表就讲不出要拆哪一栏。这一堂把三个名词变成一条可以逐栏检查的动作。
本堂目标 本堂完结时学生能够：（1）讲出 1NF 要求每格一个原子值，并示范把两个电话号码拆成两行；（2）认出复合键下的部分依赖，讲出 ItemName 只依赖 ItemID 所以违反 2NF；（3）认出传递依赖，讲出 Orders 表的 CustomerName 要拆去 Customers；（4）把 500 行订单表拆成 Customers 20 行、Items 50 行、Orders 120 行、OrderLines 500 行四张表，并用外键连回去。
01 先备知识（开课前 3 分钟快检）
以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：
| 技能 | 快检题 | 过关标准 |
|---|---|---|
| 主键 | 一张订单表可以用边一栏唯一识别每一行 | 答 订单编号 |
| 函数依赖 | 货品编号固定之后，货品名称会不会跟住变 | 答 不会，由货品编号决定 |
| 百分比 | 500 行里得 20 个客户名，重复的比例系几多 | 答 96%，即 480 行是重复 |
| 复合键 | （订单编号＋货品编号）代表什么 | 答 两栏合起来才唯一识别一行 |
02 课堂流程（45 分钟）
| 时间 | 环节 | 导师做什么 | 学生做什么 |
|---|---|---|---|
| 0–6 分钟 | 起点快检 | 问主键、函数依赖、重复比例，答案写白板右边整堂不擦 | 口头答，算式写在纸上 |
| 6–16 分钟 | 第一幕：三种异常是同一个病 | 500 行订单表，20 个客户，每个名字出现 25 次；示范改地址、删单、加新客三个场景 | 学生讲出三种异常各自发生什么事 |
| 16–26 分钟 | 第二幕：1NF 与 2NF | 一格两个电话要拆行；复合键下 ItemName 只依赖 ItemID，属部分依赖，要拆 Items 表 | 学生指出表里哪一栏违反 2NF |
| 26–36 分钟 | 第三幕：3NF 与外键 | OrderID 决定 CustomerID，CustomerID 决定 CustomerName，属传递依赖，拆 Customers 表 | 学生讲出四张表同两条外键 |
| 36–42 分钟 | 题型示范与拆表练习 | 同一张表换成 800 行，学生照三个问题逐栏检查 | 学生交出一张拆表图 |
| 42–45 分钟 | 离场检查 | 三题口头，错的记下是哪一幕 | 三题全对 |
03 讲解脚本（照着说就可以）
第一幕：第一幕：三种异常，同一个病根
“想像一张表，每行是一条订单细项：订单编号、客户编号、客户名、客户地址、货品编号、货品名、单价、数量。500 行里只有 20 个客户，所以每个客户名平均出现 25 次，重复的有 480 行，占九成六。第一个病是更新异常：客户搬屋，你要改 25 行，改漏一行，同一个客户就有两个地址。第二个是删除异常：他最后一张订单取消，你删走那行，客户的资料也一齐消失。第三个是插入异常：新客户未落单，你根本没有位放他。三个病都是同一件事——同一份事实重复存了许多次。”
“如果要改一个客户的地址，你要改几多行？漏改一行会出现什么问题？”
第二幕：第二幕：1NF 讲一格一个值，2NF 讲不好只依赖一半键
“第一正规化最简单：每一格只放一个值。电话栏写住两个号码，就要拆成两行，或者开一张客户电话表。第二正规化要你望复合键。OrderLines 的主键是（订单编号＋货品编号），但货品名同单价其实只要货品编号就决定得到，同订单编号完全无关。这叫部分依赖：非键栏只依赖主键的一部分。解法是把货品编号、货品名、单价搬去一张 Items 表，50 件货就只存 50 行，不再重复 500 次。”
“客户名依赖的是客户编号，不依赖订单编号，这样算是 2NF 问题吗？”
第三幕：第三幕：3NF 讲不好转一手才依赖
“拆完 2NF，Orders 表剩低订单编号、客户编号、客户名、客户地址。这里有条链：订单编号决定客户编号，客户编号再决定客户名。客户名不是直接依赖主键，是转了一手，这叫传递依赖，违反第三正规化。解法是拆一张 Customers 表，只留客户编号、客户名、电话、地址。最后四张表：Customers 20 行、Items 50 行、Orders 120 行、OrderLines 500 行。OrderLines 放两个外键——订单编号同货品编号——三张表就靠这几条外键 JOIN 返成一张完整订单，行数仍然是 500 行，一行不少。”
“Orders 表里的客户名，是直接依赖订单编号，还是转了一手？”
04 必教题型与步骤
| 题型 | 例子 | 步骤 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 判断 1NF | 电话栏写住“9123 4567 / 6234 5678” | 每格只可一个原子值，多值要拆行或开新表 | 拆成两行电话，或开一张 CustomerPhone 表 |
| 判断 2NF | 主键是（订单编号＋货品编号），表内有货品名同单价 | 货品名只依赖货品编号，属部分依赖 | 拆出 Items（货品编号、货品名、单价），50 行 |
| 判断 3NF | Orders 表内有客户名同客户地址 | 主键决定客户编号，客户编号再决定客户名，属传递依赖 | 拆出 Customers（客户编号、客户名、地址），20 行 |
| 写外键 | 拆完之后 OrderLines 要有什么栏才可以 JOIN 返去 | 两个外键加上数量 | 订单编号、货品编号、数量 |
合理性检查（一定要教）：三个复核：（1）拆完之后把四张表 JOIN 返，行数要仍然是 500，少一行就是漏了外键；（2）逐个非键栏问一次“改这个值要改几行”，答案大于一就仲有重复；（3）表数不是越多越好，四张表刚好，拆到七张就每次查询要 JOIN 六次，考试时间都蚀埋。
05 独立练习三题
| 题目 | 答案 | 想观察什么 |
|---|---|---|
| 500 行订单细项、20 个客户，客户名重复了几多次？ | 480 次（500 减 20） | 确认是用行数减客户数，不是乘 |
| 未正规化时改一个客户电话要改 25 行，正规化之后改几多行？ | 1 行，只改 Customers 表 | 确认明白重复消除了，改动就跟住减少 |
| 120 张订单、500 行细项，平均每张单几多项？ | 4.17 项 | 500 除 120，答案可以有小数 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 | 学生通常这样写 | 导师这样说 |
|---|---|---|
| 以为拆表越多越好 | 把一张表拆到七张，然后每个查询要 JOIN 六次 | 正规化的目标是消除异常，不是追求表数。做到 3NF 没有异常就停，多拆只会令查询更难写。 |
| 把 2NF 同 3NF 混淆 | 见到 CustomerName 就话系 2NF 问题 | CustomerName 依赖 CustomerID，不依赖复合键任何一部分，所以是 3NF 的传递依赖。先问“它依赖边一栏”。 |
| 拆完漏外键 | 拆了 OrderLines 但没有留订单编号 | 拆表之后一定要问“这两张表靠边一栏连返去”。没有外键就 JOIN 不返，500 行会变成断开的碎片。 |
| 把 1NF 当成“不好留空” | 电话栏留空就话符合 1NF | 1NF 讲的是每格一个原子值，多值要拆行；空白是缺值问题，不是正规化问题。 |
07 家课建议（直接指到练习卷题号）
- 中五 ICT 练习卷第一份｜数据库部分 Section C 第 9–12 题
08 离场检查（最后 5 分钟）
| 题目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 500 行、20 个客户，客户名重复几多次？ | 480 次 | 错：下堂重教第一幕，重复的计法 |
| 复合键表出现货品名，违反边一个正规化？ | 2NF，部分依赖 | 错：重教第二幕，非键栏只依赖一半键 |
| Orders 表出现客户名，违反边一个正规化？ | 3NF，传递依赖 | 错：重教第三幕，主键决定甲、甲决定乙 |
09 导师常问
这一章适合几年级？
香港中五 ICT 的数据库单元要求学生设计关联表并解释正规化。中四学过的主键、字段类型同简单查询是前置，未学过的要先补“一栏决定另一栏”这个讲法。
45 分钟够不够？
够，但第三幕要留十分钟。学生最易卡在分辨 2NF 同 3NF，所以白板要同时写住两个问题：“它依赖主键的一部分吗？”“它是转一手才依赖吗？”
一定要背正规化的定义吗？
不需要逐字背。考试要的是判断同拆表，所以记住三个动作：一格一值、不好只依赖一半键、不好转手依赖。
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