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中五 ICT｜數據庫正規化（1NF／2NF／3NF）備課指引（導師用）｜45 分鐘流程、講解腳本、常見錯誤
學生背得出「第一、第二、第三正規化」，但見到一張 500 行的訂單表就講不出要拆哪一欄。這一堂把三個名詞變成一條可以逐欄檢查的動作。
本堂目標 本堂完結時學生能夠：（1）講出 1NF 要求每格一個原子值，並示範把兩個電話號碼拆成兩行；（2）認出複合鍵下的部分依賴，講出 ItemName 只依賴 ItemID 所以違反 2NF；（3）認出傳遞依賴，講出 Orders 表的 CustomerName 要拆去 Customers；（4）把 500 行訂單表拆成 Customers 20 行、Items 50 行、Orders 120 行、OrderLines 500 行四張表，並用外鍵連回去。
01 先備知識（開課前 3 分鐘快檢）
以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 主鍵 | 一張訂單表可以用邊一欄唯一識別每一行 | 答 訂單編號 |
| 函數依賴 | 貨品編號固定之後，貨品名稱會唔會跟住變 | 答 不會，由貨品編號決定 |
| 百分比 | 500 行裡得 20 個客戶名，重複的比例係幾多 | 答 96%，即 480 行是重複 |
| 複合鍵 | （訂單編號＋貨品編號）代表咩 | 答 兩欄合起來才唯一識別一行 |
02 課堂流程（45 分鐘）
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–6 分鐘 | 起點快檢 | 問主鍵、函數依賴、重複比例，答案寫白板右邊整堂不擦 | 口頭答，算式寫在紙上 |
| 6–16 分鐘 | 第一幕：三種異常是同一個病 | 500 行訂單表，20 個客戶，每個名字出現 25 次；示範改地址、刪單、加新客三個場景 | 學生講出三種異常各自發生咩事 |
| 16–26 分鐘 | 第二幕：1NF 與 2NF | 一格兩個電話要拆行；複合鍵下 ItemName 只依賴 ItemID，屬部分依賴，要拆 Items 表 | 學生指出表裡哪一欄違反 2NF |
| 26–36 分鐘 | 第三幕：3NF 與外鍵 | OrderID 決定 CustomerID，CustomerID 決定 CustomerName，屬傳遞依賴，拆 Customers 表 | 學生講出四張表同兩條外鍵 |
| 36–42 分鐘 | 題型示範與拆表練習 | 同一張表換成 800 行，學生照三個問題逐欄檢查 | 學生交出一張拆表圖 |
| 42–45 分鐘 | 離場檢查 | 三題口頭，錯的記下是哪一幕 | 三題全對 |
03 講解腳本（照著說就可以）
第一幕：第一幕：三種異常，同一個病根
「想像一張表，每行是一條訂單細項：訂單編號、客戶編號、客戶名、客戶地址、貨品編號、貨品名、單價、數量。500 行裡只有 20 個客戶，所以每個客戶名平均出現 25 次，重複的有 480 行，佔九成六。第一個病是更新異常：客戶搬屋，你要改 25 行，改漏一行，同一個客戶就有兩個地址。第二個是刪除異常：他最後一張訂單取消，你刪走那行，客戶的資料也一齊消失。第三個是插入異常：新客戶未落單，你根本冇位放他。三個病都是同一件事——同一份事實重複存了許多次。」
「如果要改一個客戶的地址，你要改幾多行？漏改一行會出現咩問題？」
第二幕：第二幕：1NF 講一格一個值，2NF 講唔好只依賴一半鍵
「第一正規化最簡單：每一格只放一個值。電話欄寫住兩個號碼，就要拆成兩行，或者開一張客戶電話表。第二正規化要你望複合鍵。OrderLines 的主鍵是（訂單編號＋貨品編號），但貨品名同單價其實只要貨品編號就決定得到，同訂單編號完全無關。這叫部分依賴：非鍵欄只依賴主鍵的一部分。解法是把貨品編號、貨品名、單價搬去一張 Items 表，50 件貨就只存 50 行，唔再重複 500 次。」
「客戶名依賴的是客戶編號，唔依賴訂單編號，這樣算是 2NF 問題嗎？」
第三幕：第三幕：3NF 講唔好轉一手才依賴
「拆完 2NF，Orders 表剩低訂單編號、客戶編號、客戶名、客戶地址。這裡有條鏈：訂單編號決定客戶編號，客戶編號再決定客戶名。客戶名不是直接依賴主鍵，是轉了一手，這叫傳遞依賴，違反第三正規化。解法是拆一張 Customers 表，只留客戶編號、客戶名、電話、地址。最後四張表：Customers 20 行、Items 50 行、Orders 120 行、OrderLines 500 行。OrderLines 放兩個外鍵——訂單編號同貨品編號——三張表就靠這幾條外鍵 JOIN 返成一張完整訂單，行數仍然是 500 行，一行不少。」
「Orders 表裡的客戶名，是直接依賴訂單編號，還是轉了一手？」
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 判斷 1NF | 電話欄寫住「9123 4567 / 6234 5678」 | 每格只可一個原子值，多值要拆行或開新表 | 拆成兩行電話，或開一張 CustomerPhone 表 |
| 判斷 2NF | 主鍵是（訂單編號＋貨品編號），表內有貨品名同單價 | 貨品名只依賴貨品編號，屬部分依賴 | 拆出 Items（貨品編號、貨品名、單價），50 行 |
| 判斷 3NF | Orders 表內有客戶名同客戶地址 | 主鍵決定客戶編號，客戶編號再決定客戶名，屬傳遞依賴 | 拆出 Customers（客戶編號、客戶名、地址），20 行 |
| 寫外鍵 | 拆完之後 OrderLines 要有咩欄才可以 JOIN 返去 | 兩個外鍵加上數量 | 訂單編號、貨品編號、數量 |
合理性檢查（一定要教）：三個覆核：（1）拆完之後把四張表 JOIN 返，行數要仍然是 500，少一行就是漏了外鍵；（2）逐個非鍵欄問一次「改這個值要改幾行」，答案大於一就仲有重複；（3）表數不是越多越好，四張表剛好，拆到七張就每次查詢要 JOIN 六次，考試時間都蝕埋。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 500 行訂單細項、20 個客戶，客戶名重複了幾多次？ | 480 次（500 減 20） | 確認是用行數減客戶數，唔是乘 |
| 未正規化時改一個客戶電話要改 25 行，正規化之後改幾多行？ | 1 行，只改 Customers 表 | 確認明白重複消除了，改動就跟住減少 |
| 120 張訂單、500 行細項，平均每張單幾多項？ | 4.17 項 | 500 除 120，答案可以有小數 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 以為拆表越多越好 | 把一張表拆到七張，然後每個查詢要 JOIN 六次 | 正規化的目標是消除異常，唔是追求表數。做到 3NF 冇異常就停，多拆只會令查詢更難寫。 |
| 把 2NF 同 3NF 混淆 | 見到 CustomerName 就話係 2NF 問題 | CustomerName 依賴 CustomerID，唔依賴複合鍵任何一部分，所以是 3NF 的傳遞依賴。先問「它依賴邊一欄」。 |
| 拆完漏外鍵 | 拆了 OrderLines 但冇留訂單編號 | 拆表之後一定要問「這兩張表靠邊一欄連返去」。冇外鍵就 JOIN 唔返，500 行會變成斷開的碎片。 |
| 把 1NF 當成「唔好留空」 | 電話欄留空就話符合 1NF | 1NF 講的是每格一個原子值，多值要拆行；空白是缺值問題，唔是正規化問題。 |
07 家課建議（直接指到練習卷題號）
- 中五 ICT 練習卷第一份｜數據庫部分 Section C 第 9–12 題
08 離場檢查（最後 5 分鐘）
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 500 行、20 個客戶，客戶名重複幾多次？ | 480 次 | 錯：下堂重教第一幕，重複的計法 |
| 複合鍵表出現貨品名，違反邊一個正規化？ | 2NF，部分依賴 | 錯：重教第二幕，非鍵欄只依賴一半鍵 |
| Orders 表出現客戶名，違反邊一個正規化？ | 3NF，傳遞依賴 | 錯：重教第三幕，主鍵決定甲、甲決定乙 |
09 導師常問
這一章適合幾年級？
香港中五 ICT 的數據庫單元要求學生設計關聯表並解釋正規化。中四學過的主鍵、欄位類型同簡單查詢是前置，未學過的要先補「一欄決定另一欄」這個講法。
45 分鐘夠不夠？
夠，但第三幕要留十分鐘。學生最易卡在分辨 2NF 同 3NF，所以白板要同時寫住兩個問題：「它依賴主鍵的一部分嗎？」「它是轉一手才依賴嗎？」
一定要背正規化的定義嗎？
唔需要逐字背。考試要的是判斷同拆表，所以記住三個動作：一格一值、唔好只依賴一半鍵、唔好轉手依賴。
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