Abbildungsregeln für die Datenmodellierung

In dieser Unterrichtseinheit wird der systematische Übergang vom Entitäts-Beziehungsmodell in ein relationales Datenbankschema mit Abbildungsregeln erarbeitet. Durch die anschließende Umsetzung einer komplexen Anforderungsdefinition in ein relationales Datenbanksystem führen die Schülerinnen und Schüler einen vollständigen Prozess der Datenmodellierung aus.
 

Diese Unterrichtseinheit ist Bestandteil der Unterrichtsreihe zu den relationalen Datenbanken. Sie setzt voraus, dass die Schülerinnen und Schüler einfache Beispiele in ein Entitäts-Beziehungsmodell übertragen können und erste Erfahrungen im Umgang mit Datenbanksoftware (zum Beispiel Access 2000) gesammelt haben. Die Vermittlung dieser Grundkenntnisse wird in der Unterrichtseinheit Einführung in die Datenmodellierung dargestellt. Nach der Definition von vier elementaren Beziehungstypen werden anhand einfacher Beispiele die Abbildungsregeln erarbeitet. Es wird festgelegt, dass alle Entitätsmengen als eigenständige Tabellen abgebildet werden. Für die unterschiedlichen Beziehungstypen (beziehungsweise Beziehungsmengen) wird geprüft, ob das Anlegen eigenständiger Tabellen ebenfalls notwendig ist. Ausnahmefälle werden vertiefend behandelt. Am Ende der Unterrichtseinheit kann der Prozess der Datenmodellierung durch die Umsetzung einer anspruchsvollen Anforderungsdefinition komplett erfasst werden. Die Schülerinnen und Schüler gehen in folgenden Schritten vor:

  • Ermitteln essentieller Informationen aus der Anforderungsdefinition
  • Erstellen des Entitäts-Beziehungsmodells
  • Übertragen des Entitäts-Beziehungsmodells in das relationale Datenbankschema
  • Realisieren im relationalen Datenbanksystem

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • Beziehungstypen im Entitäts-Beziehungsmodell charakterisieren.
  • Abbildungsregeln für die Überführung von Entitäts- und Beziehungsmengen in Abhängigkeit des Beziehungstyps benennen.
  • Möglichkeiten für die Bildung des Primärschlüssels für Tabellen auswählen, die Beziehungsmengen darstellen.
  • Einsichten für die Notwendigkeit der Anwendung von Abbildungsregeln entwickeln, um Datenbankanomalien zu vermeiden.
  • komplexere Anforderungsdefinitionen durch Datenmodellierung in eine relationale Datenbank übertragen.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaRelationale Datenbanken II:
Abbildungsregeln für die Datenmodellierung
AutorMichael Kowalski
FachInformatik
ZielgruppeJahrgangsstufe 12
Zeitraumetwa 7 Unterrichtsstunden
Technische VoraussetzungenWindowsrechner in ausreichender Anzahl (für Einzel- oder Partnerarbeit)
SoftwareAccess 2000
PlanungVerlaufsplan der Unterrichtseinheit

Didaktisch-methodischer Kommentar

Aufbauend auf den ersten Beispielen der ersten Unterrichtseinheit der Reihe zu den Relationalen Datenbanken (Einführung in die Datenmodellierung) können die Definitionen von Beziehungstypen problemlos eingeführt werden. In Abhängigkeit des Abstraktionsniveaus des zugrunde liegenden Datenmodells gibt es verschiedene Möglichkeiten, Beziehungstypen zu definieren. Ich habe mich für ein Auswahl der Beziehungstypen aus dem Buch Datenbanksysteme von A. Kemper/A. Eickler entschieden (siehe Links und Literatur zum Thema Datenbanken). Es werden nur 1:1-, N:1-, 1:N- und N:M-Beziehungen definiert. Im Unterricht sollte besonders darauf geachtet werden, dass die Schülerinnen und Schüler die Beziehungen im Entitäts-Beziehungsmodell exakt formulieren und sie richtig im Diagramm eintragen können.

Download

datenbank_2_materialien.zip
 

Zusatzinformationen

Weitere Unterrichtseinheiten zu Relationalen Datenbanken

Informationen zum Autor

Michael Kowalski unterrichtet am Heinrich-Heine-Gymnasium in Köln die Fächer Mathematik und Informatik (Sekundarstufe I und II). Zuvor war er Lehrer am Lise-Meitner-Gymnasium in Leverkusen (von 2006 bis 2012).

  • Mehr Infos im Autorenverzeichnis
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