Relationale Datenbanken

Das Thema Datenbanken ist im Unterricht trotz seiner zentralen Bedeutung für unsere Informationsgesellschaft noch immer von untergeordneter Bedeutung. Die Schülerinnen und Schüler sind zwar mit der Bedienung komplexer Internetanwendungen (Abfrage- und Auskunftssysteme) vertraut, Einblicke und Verständnis für moderne Client-Server-Architekturen und für die dynamische Erzeugung von Internetseiten durch die Anbindung von Datenbanken bleiben jedoch meist aus. Mit der hier vorgestellten Unterrichtsreihe (insgesamt etwa 25 Stunden) dringt eine Lerngruppe in die Thematik der Internet- und Datenbankanwendungen vor. Da das Thema in der Praxis nicht immer in der hier dargestellten Komplexität (die zum Beispiel eine abschließende Projektarbeit umfasst) behandelt werden kann, haben wir die Unterrichtsreihe in vier Unterrichtseinheiten gliedert, die auch separat in andere Unterrichtssequenzen eingebaut werden können.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Die Einbeziehung einfacher und komplexerer Beispieldatenbanken sowie Übungsaufgaben zur Datenmodellierung stehen von Beginn an im Mittelpunkt der Unterrichtsreihe. Sie folgt damit einer eher induktiven Vorgehensweise. Die theoretischen und praktischen Beispiele sind exemplarisch ausgewählt, so dass allgemein gültige Zusammenhänge und Aussagen abgeleitet werden können. Die Eigenaktivitäten der Lernenden im Prozess der Datenmodellierung und während des Anlegens von Beispieldatenbanken fördert das Interesse am Thema. Im Verlauf des Unterrichts gibt es viele Möglichkeiten zur Präsentation von Schülerergebnissen, mit denen wichtige Zusammenhänge dargestellt werden können. Am Ende der Unterrichtsreihe sind die Schülerinnen und Schüler in der Lage, grundlegende Zusammenhänge einer Datenbank zu erkennen und einfache relationale Datenbankmodelle (-systeme) zu analysieren. Interessierte erhalten eine solide Grundlage für die weiterführende Auseinandersetzung mit Datenbanken. Dort stehen dann Themen wie Mehrbenutzerbetrieb, Datensicherung, Trennung von DB-Anwendern und DB-Administrator im Vordergrund.

• Legimitierung  und Ziele der Unterrichtsreihe
  Die Thematisierung relationaler Datenbanken wird durch den Lehrplan abgedeckt. Die Lernziele der Unterrichtsreihe (Fach-, Methoden- und Medienkompetenz) werden hier kurz vorgestellt.
• Windows und Linux
  Anmerkungen zum Einsatz der Betriebssysteme im Rahmen des Themas relationale Datenbanken

Zu den Unterrichtseinheiten

• I. Einführung in die Datenmodellierung
  Übertragung des Entitäts-Beziehungsmodells in das relationale Datenbankschema, praktische Umsetzung mit Access 2000 und Einstieg in SQL (Structured Query Language) (etwa 7 Stunden)
• II. Abbildungsregeln für die Datenmodellierung
  Abbildungsregeln für den Übergang in das relationale Datenbankmodell,
  theoretische und praktische Übungen (etwa 7 Stunden)
• III. Normalisierung einer relationalen Datenbank
  Einführung der Normalformen für die Vermeidung von Anomalien in der Datenbank (etwa 5 Stunden)
• IV. Datenbanken in einer Client-Server-Umgebung
  Hierzu existieren komplette Pakete für die Betriebssystem Linux (LAMP), Windows (WAMP) und Mac (XAMP Mac OS); Implementierung einer Datenbank in MySQL und weiterführende Übungen in SQL (etwa 6 Stunden)

Zusatzinformationen

• Links und Literatur zum Thema Datenbank
  Materialien mit vielen konkreten Beispielen, die im Unterricht gut eingesetzt werden können.

Informationen zum Autor

Michael Kowalski unterrichtet am Lise-Meitner-Gymnasium in Leverkusen die Fächer Mathematik und Informatik (Sekundarstufe I und II) sowie Physik (Sekundarstufe I).

• Mehr Infos im Autorenverzeichnis
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