Einführung in die Datenmodellierung

Die bewusste Wahrnehmung vertrauter Datenbankanwendungen ist ein guter Ausgangspunkt für das so oft geforderte Lernen im Kontext und kann anschließend durch eine fortschreitende Analyse entsprechender Systeme vertieft werden. In dieser Unterrichtseinheit erstellen Schülerinnen und Schüler mit Access ein Buchungssystem für Flüge.
 

Über ein Brainstorming werden zunächst die theoretischen und praktischen Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler ermittelt. Nach einer Feedbackrunde wird mit dem Anlegen einer einfachen Beispieldatenbank begonnen. Diese enthält zwei Tabellen (Flüge und Kunden), die implizit Entitätsmengen darstellen und durch eine weitere Tabelle (Beziehungsmenge) in Beziehung zueinander gebracht werden. Nachfolgend werden der Aufbau der Tabellen erklärt und wichtige Merkmale (Attribute, Datensätze, Datentypen, Primärschlüssel et cetera) benannt. Der Unterricht wird mit dem Einstieg in das Entitäts-Beziehungsmodell fortgesetzt. Auf etwas abstrakterem Niveau wird allgemein von Daten und Beziehungen gesprochen, die symbolisch durch verschiedene grafische Elemente abgebildet werden. Ein Rückgriff auf das erste Beispiel zeigt, dass das Datenbankmodell, welches Entitäten und Beziehungen in Tabellen darstellt, als relationales Datenbankmodell bezeichnet wird. An dieser Stelle muss lediglich darauf geachtet werden, dass die Primärschlüssel der Entitätsmengen in die Tabelle der Beziehungsmenge übernommen werden und dort einen Fremdschlüssel definieren. Anhand weiterer Bespiele wird in einer Gruppenarbeitsphase die Überführung vom Entitäts-Beziehungsmodell in eine relationale Datenbank geübt. Die Beispiele werden an einer Datenbank umgesetzt. Die Unterrichtseinheit, die Bestandteil der Unterrichtsreihe zum Thema relationale Datenbanken ist, wird mit dem Zugriff auf den Datenbankinhalt über einfache SQL-Befehle abgeschlossen.

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • einfachste Anwendungsbeispiele in einer Datenbank über GUI (zum Beispiel Access) umsetzen.
  • wichtige Strukturen und Bestandteile einer relationalen Datenbank benennen und erläutern können.
  • die zentralen Elemente des Entitäts-Beziehungsmodells beschreiben.
  • einfache relationale Datenbankmodelle ableiten (ohne expliziten Gebrauch von Abbildungsregeln).
  • mit grundlegenden SQL-Befehlen auf den Datenbankinhalt zugreifen beziehungsweise den Datenbankinhalt ändern.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaRelationale Datenbanken (I):
Einführung in die Datenmodellierung mit Access
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

Viele Schülerinnen und Schüler lernen im Informatikunterricht zu programmieren, verschiedene Algorithmen einzusetzen und deren Effizienz zu beurteilen. Und um es auf den Punkt zu bringen: vielleicht sogar in etwas übertriebenem Maße? Das Thema Datenbanken bietet dagegen die Möglichkeit, einen Perspektivwechsel im Informatikunterricht zu vollziehen. Das im Lernplan geforderte "Lernen im Kontext" kann seinen Ausgangspunkt in der bewussten Wahrnehmung vertrauter Datenbankanwendungen und anschließend eine fortschreitende Analyse solcher Systeme zur Folge haben. Ebenfalls hervorgehoben werden muss der Modellierungsaspekt, der im Unterricht stattfindet: Theoretische Grundkenntnisse werden angewendet, um zunehmend komplexere Anforderungsdefinitionen praktisch umzusetzen. Der Unterricht ist gelungen, wenn die Schülerinnen und Schüler verschiedene Ansätze und Lösungsmöglichkeiten diskutieren und Vor- und Nachteile gegenüberstellen. Der Perspektivwechsel im Informatikunterricht wird gewährleistet, wenn die Wirkprinzipien von Informationssystemen (zum Beispiel der Zugriff auf Informationen beziehungsweise die Verteilung von Informationen) als neue Basistechnologie neuer gesellschaftlicher Entwicklungen erfahren und begriffen werden.

Download

datenbank_1_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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