歡迎來到數據庫與試算表的世界!
你有沒有想過,學校圖書館是如何輕鬆管理成千上萬本書籍的?或者動物收容所是怎樣清楚知道哪些寵物已準備好供人領養?其實,他們都在使用數碼工具來儲存和整理海量的資料。在這一章中,我們將會探索數據庫(database)和試算表(spreadsheet)如何幫助我們收集、整理、計算和展示數據,從而解答身邊世界的種種疑問。
備註:想學習在收集數據前如何設計問題,請參閱「設計問卷調查及整理數據」章節。若想學習計算平均數或眾數等統計摘要,可閱讀「分佈域、眾數、中位數和平均數」。
第一部分:甚麼是數據庫?
數據庫是以電子方式儲存的有機組織資訊集合。你可以把數據庫想像成一個數碼檔案櫃。我們不再需要翻箱倒櫃查找一疊疊紙本文件夾,電腦能讓我們在幾秒鐘內搜尋、排序和整理各種資料!
數據庫的核心組成部分
要理解數據庫,先要認識資料是如何組織的:
1. 欄位(Field):單一類別的資料。例如在學校圖書館中,欄位可以是書名、作者和頁數。在數據表中,欄位通常是直行的標題。
2. 記錄(Record):關於某個特定項目或人物的所有資料。在數據表中,一筆記錄就是完整的一橫列。例如,單一筆記錄可能包括:《夏洛的網》(書名)、E.B. White(作者)和 \(192\)(頁數)。
3. 檔案/數據表(File / Table):整組記錄集合在一起的完整表格。
利用數據庫解答問題(第三階段)
把數據輸入數據庫後,我們就能用它來解答探究問題和解決難題。我們通常透過搜尋(尋找特定記錄)和排序(按特定次序排列記錄)來達成目標。
以下是數據庫能輕鬆解答的一些問題範例:
• 「圖書館裏有哪些書是羅爾德·達爾(Roald Dahl)寫的?」(我們在作者欄位搜尋「Roald Dahl」。)
• 「哪本書的頁數最多?」(我們把頁數欄位由大至小排序。)
• 「有多少本書的頁數少於 \(100\) 頁?」(我們篩選頁數欄位,只顯示數值 \(< 100\) 的記錄。)
建立與操作電子數據庫(第四階段)
隨著信心增加,你也可以建立專屬的電子數據庫!操作數據庫的意思,就是修改或處理數據,從中發掘新的規律。這包括:
• 收到新資料時新增記錄。
• 資料有變更時編輯記錄。
• 進行篩選,只檢視符合特定條件的項目(例如同時符合「狗」而且「年齡小於 \(2\) 歲」的寵物)。
• 按字母順序(由 A 至 Z)或數值大小(由小至大)進行排序。
重點提示:數據庫將有系統的資料儲存在欄位(類別/直行)和記錄(個別項目/橫列)中,讓我們能快速、輕鬆地搜尋、排序及解答問題。
第二部分:甚麼是試算表?
試算表是一種特別的數碼工具,專門用網格形式儲存數字和文字。數據庫非常適合用來排序和查找文字記錄,而試算表則在處理數字和自動計算方面威力強大!
網格結構:行、列與儲存格
打開試算表時,你會看見一個由三大要素組成的巨大網格:
• 行(Column):垂直方向(上下)延伸,並以英文字母標記(例如 \(A\)、\(B\)、\(C\))。
• 列(Row):水平方向(左右)延伸,並以數字標記(例如 \(1\)、\(2\)、\(3\))。
• 儲存格(Cell):行與列交會的每一個小方格。每個儲存格都有獨一無二的儲存格地址(或參照位置)。例如,行 \(B\) 與列 \(3\) 相交的方格,名稱就是儲存格 \(B3\)。
記憶小貼士:永遠先讀字母,再讀數字,就像在地圖上看坐標一樣!記住口訣:「先行後列:\(A1\)、\(B2\)、\(C3\)。」
第三部分:在試算表中使用簡易公式(第四階段)
試算表最神奇的地方,在於它能利用公式替你自動計算!公式就像是一套指令,告訴試算表該如何計算出結果。
試算表公式的黃金法則
試算表中的每道公式,開頭都必須是等號(\(=\))。
如果開頭沒有 \(=\) 號,試算表只會把輸入的內容當作純文字或標籤顯示,而不會執行數學運算。
基本運算符號
電腦使用標準鍵盤符號來進行四則運算:
• 加法:\(+\)(例子:\(=\!A1 + B1\))
• 減法:\(-\)(例子:\(=\!A1 - B1\))
• 乘法:\(*\)(星號鍵;例子:\(=\!A1 * B1\))
• 除法:\(/\)(正斜線鍵;例子:\(=\!A1 / B1\))
使用儲存格參照,而非固定數字
為甚麼我們要輸入 \(=\!A1 + B1\),而不是直接輸入 \(=\!5 + 10\) 呢?
因為只要使用儲存格參照,每當你更改儲存格 \(A1\) 的數字時,試算表就會自動重新計算答案!這就稱為操作數據。
常用簡易公式
試算表還內置了方便快速計算的特定指令(稱為函數):
• SUM(總和):把所選儲存格範圍內的所有數字加起來。
例子:\(=\!\text{SUM}(A1:A5)\) 會把由儲存格 \(A1\) 到 \(A5\) 的所有數字相加。
• AVERAGE(平均值):計算一組數字的平均數,做法是將所有數字相加,再除以數字的總數量。
例子:\(=\!\text{AVERAGE}(B1:B10)\)
逐步示範:班級健康小食部
試想像你們班正在經營一個健康小食攤位,並要記錄銷售情況:
1. 在儲存格 \(A2\),輸入貨品名稱:蘋果。
2. 在儲存格 \(B2\),輸入售價:\(\$1\)。
3. 在儲存格 \(C2\),輸入售出數量:\(8\)。
4. 在儲存格 \(D2\),你想計算賣出蘋果所得的總金額。請輸入公式:\(=\!B2 * C2\)。
5. 按下 Enter 鍵,試算表便會立即顯示 \(8\)!如果你多賣出 \(2\) 個蘋果,將儲存格 \(C2\) 改為 \(10\),儲存格 \(D2\) 的結果就會自動更新為 \(10\)。
重點提示:試算表利用行(字母)和列(數字)構成的網格形成儲存格。公式必定以等號(\(=\))開頭,並會在儲存格數值改變時自動更新計算結果。
第四部分:利用試算表製作統計圖(第四階段)
有時候,單看表格中的數字很難一眼看出重點。試算表能幫我們輕鬆把排列整齊的數據轉換成清晰易懂的視覺圖表。
如何在試算表中製作統計圖
1. 整理:將數據整齊地輸入直行中,並在頂部加上清晰的標題。
2. 選取:反白選取包含你想展示的標籤與數字的儲存格。
3. 插入圖表:從選單中選擇合適的圖表類型。
4. 標籤:檢查圖表是否具備清晰的標題和坐標軸標籤,讓閱讀圖表的人都能明白當中的內容。
備註:想了解棒形圖、折線圖或圓形圖(圓形圖/餅圖)的選擇技巧,請參閱「選擇合適的統計圖類型」及「折線圖與圓形圖」章節。
要避免的常見錯誤
• 忘記輸入等號(\(=\)):如果你只輸入 \(A1 + B1\),螢幕只會顯示文字「A1 + B1」。你必須輸入 \(=\!A1 + B1\),電腦才會知道要執行運算。
• 混淆「行」與「列」:記住,行(Column)就像建築物的立柱一樣直立挺拔(字母:\(A\)、\(B\)、\(C\));列(Row)就像教室裏一排排橫向排列的書桌(數字:\(1\)、\(2\)、\(3\))。
• 在純數字儲存格中輸入文字:如果在數據儲存格中輸入了「5 個蘋果」而不是單純的「\(5\)」,試算表可能就無法把該儲存格應用在數學公式中。
快速溫習重點
• 數據庫將資料儲存在欄位(行)和記錄(列)中,令搜尋、排序和解答問題變得簡單直接。
• 試算表以網格形式整理文字與數字,網格由包含行字母和列數字的儲存格組成(例如 \(B4\))。
• 公式必定以等號(\(=\))開始,能讓我們自動計算總和、平均數和差額。
• 試算表只需點擊幾下,就能把有系統的數值數據轉換成統計圖,協助我們清晰看見規律、趨勢和相互關係。