Informatik Klassenstufe 9

AB_logische_operatoren_Flussdiagramm_25_26Herunterladen
AB_Flussdiagramm_ExcelHerunterladen
Tabellenkalkulation
IDLandFläche in qmEinwohnerzahl (Stand: 2021)
1Belgien3068900011503118
2Bulgarien1109940006916548
3Dänemark429510005845100
4Deutschland35702200083190556
5Estland452270001325648
6Finnland3384240005548360
7Frankreich55169500067484000
8Griechenland13195700010423054
9Irland702730004937786
10Italien30134000060461826
11Kroatien565940004071500
12Lettland645890001890300
13Litauen653000002794300
14Luxemburg2586000634730
15Malta316000514564
16Niederlande4154300017474886
17Österreich838790008902600
18Polen31269600037880000
19Portugal9209000010296631
20Rumänien23839700019237691
21Schweden45029500010438523
22Slowakei490370005459781
23Slowenien202730002097837
24Spanien50599200047431256
25Tschechien7886600010708981
26Ungarn930300009778371
27Zypern9251000896800
Quelle: Chat-GPT (geprüft)
Aufgaben

UE_BeziehungenHerunterladen
AB_Datenbanken_ER_ModellHerunterladen
VVO

✅ Linie

Schlüsselattribut:

  • LinienID

Weitere Attribute:

  • Nummer
  • Typ
  • Betreiber
  • HaltestellenID (Fremdschlüsselfeld)

✅ Haltestelle

Schlüsselattribut:

  • HaltestellenID

Weitere Attribute:

  • Name
  • Zone
  • Breitengrad
  • Längengrad

✅ Fahrgast

Schlüsselattribut:

  • FahrgastID

Weitere Attribute:

  • Vorname
  • Nachname
  • Alter
  • Ticketart
  • FährtAb (Haltestelle → Linie)➡ Eine Haltestelle wird von mehreren Linien angefahren; eine Linie gehört zu genau einer Haltestelle.
  • StehtAn (Fahrgast → Haltestelle) ➡ Ein Fahrgast steht an genau einer Haltestelle; an einer Haltestelle können mehrere Fahrgäste stehen.

Einführung in Access

Was ist eine Access-Datenbank?

  • Sammlung mehrerer Tabellen
  • Jede Tabelle beschreibt eine Entität (z. B. Haltestelle, Linie, Fahrgast)
  • Jede Zeile ist ein Datensatz, jede Spalte ein Attribut

Aufbau einer Tabelle

  • Feldnamen / Attribute festlegen
  • Passende Datentypen auswählen
  • Primärschlüssel für die eindeutige Identifikation bestimmen

Wichtige Datentypen in Access

Datentyp Typische Verwendung
Kurzer Text Namen, Bezeichnungen, Ticketart
Zahl IDs, Alter, Zonen
Datum/Uhrzeit Fahrzeiten, Geburtsdaten
Ja/Nein Wahr/Falsch-Felder
Währung Preise, Kosten
AutoWert Automatische Vergabe von IDs
Hyperlink / Anhang Dokumente, Bilder
HaltestellenID Name Zone Breitengrad Längengrad
11 Dresden Mitte 10 51.0530 13.7235
12 Dresden Plauen 10 51.0270 13.7080
13 Coswig Bahnhof 42 51.1275 13.5830
14 Radeberg Bahnhof 41 51.1100 13.9190
15 Tharandt Bahnhof 70 50.9790 13.5790
LinienID Nummer Typ Betreiber HaltestellenID
11 9 Straßenbahn DVB 2
12 2 Straßenbahn DVB 11
13 61 Bus DVB 10
14 S3 S-Bahn DB Regio 15
15 RB31 Regionalzug DB Regio 13
FahrgastID Vorname Nachname Alter Ticketart HaltestellenID
11 Clara Meier 15 Schülerticket 10
12 Ben Krüger 16 Deutschlandticket 3
13 Nora Scholz 14 Monatskarte 3
14 David Lehmann 17 Kein Abo 4
15 Julia Weiß 15 Schülerticket 4

Der Weihnachtsmann benötigt eine Datenbank, um die Arbeit seiner Wichtel zu organisieren. Erfasst werden sollen Wichtel mit Wichtel_ID, Name, Vorname, Rolle und Schicht, Kinder mit Kind_ID, Name, Vorname, Adresse und Alter sowie Geschenkaufträge mit Auftrag_ID, Geschenkbezeichnung, Status und Priorität. Ein Wichtel bearbeitet mehrere Aufträge, jeder Auftrag gehört jedoch genau einem Wichtel. Ein Kind kann mehrere Aufträge erhalten, jeder Auftrag ist jedoch eindeutig einem Kind zugeordnet. Optional kann für jeden Auftrag ein Liefer- oder Fertigstellungstermin gespeichert werden. Es dürfen ausschließlich 1:1- und 1:n-Beziehungen verwendet werden.

Erstelle auf deinem Homelaufwerk eine Microsoft-PowerPoint-Datei mit dem Namen
wichtel_vorname_nachname.pptx.

Die Präsentation soll folgende Inhalte enthalten:

1. Folie

Stelle übersichtlich dar:

  • die Entitätstypen,
  • die Beziehungstypen,
  • die Attribute sowie Schlüsselattribute

2. Folie

Erstelle ein vollständiges ER-Modell zu deinem Datenbankentwurf.

3. Folie

Diese Folie knüpft direkt an das ER-Modell an und bereitet auf Access vor.
Kurz und klar, z. B.:

  • Welche Attribute erhalten welchen Datentyp?
  • Beispiele:
    • Wichtel_ID → Zahl / AutoWert
    • Name → Kurzer Text
    • Lieferdatum → Datum/Uhrzeit
  • Warum Datentypen wichtig sind.
AB_Datenbanken_RelationenmodellHerunterladen
Das Relationenmodell
Regeln der Überführung in Relationenmodell
Datenbank anlegen
Beziehungen erstellen
Datenbank anlegen & Tabellen erstellen
Beziehungen erstellen
Relationenmodell Datenbank
  1. Schau dir das Tutorial (Tutorial zur Aufgabe 1) an und löse den Multiple-Choice-Test damit. Lies die Fragen sorgfältig durch und nimm dir Zeit bei der Beantwortung. [maximal 25 Minuten | 20 P]
  2. Erstelle eine Datenbank mit vier Tabellen auf Grundlage des Relationenmodells (Relationenmodell Datenbank). Beginne damit, die vier Tabellen zu erstellen. Nenne die Datenbank db_vorname_nachname und speicher sie auf deinem Homelaufwerk ab.[maximal 15 Minuten | 8 P]
    • achte auf die richtigen Datentypen
    • achte auf die richtiken Primär- und Fremdschlüssel
  3. Erstelle die Beziehungen gemäß dem Relationenmodell, wie angegeben. Hinweis: Wenn die referenzielle Integrität nicht funktioniert, fahre ohne sie fort. [maximal 10 Minuten | 4 P]
  4. Gib die Datensätze für die Tabelle Bundesland ein. Du findest diese Tabelle in der Datenbank, die du im vorherigen Schritt erstellt hast. Die BL_ID kannst du frei wählen und musst sie nicht so übernehmen wie bei der Vorlage. [maximal 10 Minuten | 4 P]
  5. Vervollständige jede Tabelle, indem du jeweils vier Datensätze hinzufügst. Nutze zur Recherche das Internet. [maximal 20 Minuten | 4 P]
  6. Zusatzaufgabe. Erstelle vier Abfragen [4 ZP]:
    • Finde das größte Bundesland heraus.
    • Zeige alle Bundesländer, die mit S beginnen.
    • Finde alle Bundesländer, die im Norddeutschen Tiefland liegen.
    • Zeige alle Bundesländer an, die im Norddeutschen Tiefland liegen und mit B beginnen.
  7. Kopiere deine Datenbank auf das Tauschlaufwerk.

Komplexe Aufgabe

  1. Erstelle eine Datenbank mit vier Tabellen auf Grundlage des Relationenmodells (Relationenmodell Datenbank). Beginne damit, die vier Tabellen zu erstellen. Nenne die Datenbank db_vorname_nachname und speicher sie auf deinem Homelaufwerk ab.[maximal 15 Minuten | 8 P]
  2. Erstelle die Beziehungen gemäß dem Relationenmodell, wie angegeben. Hinweis: Wenn die referenzielle Integrität nicht funktioniert, fahre ohne sie fort. [maximal 10 Minuten | 4 P]
    • achte auf die richtigen Datentypen
    • achte auf die richtiken Primär- und Fremdschlüssel
  3. Gib die Datensätze für die Tabelle Bundesland ein. Du findest diese Tabelle in der Datenbank, die du im vorherigen Schritt erstellt hast. Die BL_ID kannst du frei wählen und musst sie nicht so übernehmen wie bei der Vorlage. [maximal 10 Minuten | 4 P]
  4. Vervollständige jede Tabelle, indem du jeweils vier Datensätze hinzufügst. Nutze zur Recherche das Internet. [maximal 20 Minuten | 4 P] Zusatzaufgabe.
  5. Erstelle vier Abfragen [4 ZP]
    • Finde das größte Bundesland heraus.
    • Zeige alle Bundesländer, die mit S beginnen.
    • Finde alle Bundesländer, die im Norddeutschen Tiefland liegen.
    • Zeige alle Bundesländer an, die im Norddeutschen Tiefland liegen und mit B beginnen.
  6. Kopiere deine Datenbank auf das Tauschlaufwerk.

Exkurs: Programmierung https://eu.academy.cs.cmu.edu/new-student

Schüler: SL_ID, Name, Vorname, Klasse, Alter

Klasse: KL_ID, Bezeichnung, Lehrer, Name, Vorname, Fach


Die Entitätstypen Bücher und Autoren stehen in einer n:1-Beziehung, da ein Autor mehrere Bücher schreiben kann, aber ein Buch (vereinfacht) nur von einem Autor verfasst wird.

Bücher: Primärattribut BuchID, weitere Attribute Titel und Veröffentlichungsjahr.
Autoren: Primärattribut AutorID, weitere Attribute Name und Nationalität.

Der Fremdschlüssel AutorID in „Bücher“ verbindet die Entitäten

Die Entitätstypen Kunde und Bestellungen stehen in einer 1:n-Beziehung, da ein Kunde mehrere Bestellungen aufgeben kann, aber eine Bestellung immer genau einem Kunden zugeordnet ist.

Kunde: Primärattribut KundenID, weitere Attribute Name und E-Mail-Adresse.
Bestellungen: Primärattribut BestellID, weitere Attribute Datum und Gesamtbetrag.

Der Fremdschlüssel KundenID in „Bestellungen“ verbindet die Entitäten.

Die Entitätstypen Trainer und Spieler stehen in einer 1:n-Beziehung, da ein Trainer mehrere Spieler trainieren kann, aber ein Spieler nur von einem Trainer betreut wird.

Trainer: Primärattribut TrainerID, weitere Attribute Name und Lizenzstufe.
Spieler: Primärattribut SpielerID, weitere Attribute Name und Position.

Der Fremdschlüssel TrainerID in „Spieler“ verbindet die Entitäten.

Wohnungen (1) und Mieter (n): „Wohnung wird von Mietern bewohnt“ → 1:n

Städte (1) und Straßen (n): „Stadt hat Straßen“ → 1:n

Kurse (1) und Teilnehmer (n): „Kurs wird von Teilnehmern besucht“ → 1:n

Screencast: Grundlagen Relationenmodell
Arbeitsblatt_MiniProjektHerunterladen
Arbeitsblatt_MiniProjekt_Miniwelten_DohnaHerunterladen
Datenbanken
Einstieg_AbfragenHerunterladen
Arbeitsblatt_AbfrageHerunterladen

6. Lektion – Zusammenfassung Datenbanken

Aufgabe 1 – Finde die Fehler

Gegebene Tabelle:

Name Geburtsdatum Teilnahme
Mia 12.05.2010 ja
Leon 03.11.2009 nein

Gewählte Datentypen:

  • Name → Zahl
  • Geburtsdatum → Text
  • Teilnahme → Zahl

Aufgabe:
Was ist daran problematisch?

In einer Datenbank werden Schüler gespeichert.
Jeder Schüler hat einen Namen und gehört zu einer Klasse.
Die Daten werden in einer Tabelle gespeichert.

Entität

Attribut

Datensatz

Tabelle

Ein Schüler entwirft folgendes Datenbankmodell:

Entität: Schüler
Attribute: Name, Klasse, Klassenraum

Entität: Klasse
Attribute: Klassenbezeichnung

Ein Schüler entwirft folgendes Datenbankmodell:

Entität: Schüler
Attribute: Name

Entität: Klasse
Attribute: Klassenbezeichnung

Beziehung:
„Schüler sind in Klassen“
Kardinalität: 1 : 1

Datenbankentwicklung als Flussdiagramm

Erstelle ein Flussdiagramm, das den Weg von der realen Welt bis zur Umsetzung in Access darstellt.

Dein Flussdiagramm soll folgende Schritte enthalten:

  • Reale Welt beschreiben
  • ER-Modell erstellen
  • Tabellen (relationales Modell) ableiten
  • Implementierung in Access

Wichtig:

Baue mindestens zwei Bedingungen/Prüfungen ein:

  1. Nach dem ER-Modell:
    → Sind alle Entitäten, Attribute und Beziehungen sinnvoll und vollständig?
  2. Beim Übergang zu Tabellen:
    → Sind die gewählten Datentypen geeignet?

📝 Aufgabe

🎯 Ziel:

Erstelle ein Flussdiagramm, das den Weg von einer Idee bis zur fertigen Datenbankstruktur zeigt. Es soll den allgemeinen Ablauf der Datenbankmodellierung darstellen – nicht dein eigenes Projekt, sondern eine übertragbare Blaupause.

AB_Flussdiagramm_HeidenauHerunterladen

🔍 Was soll dein Flussdiagramm enthalten?

  • Die zentralen Arbeitsschritte, z. B.:
    • Idee / Problemstellung klären
    • Miniwelt beschreiben
    • Entitäten identifizieren
    • Attribute zuordnen
  • Einen Entscheidungspunkt an geeigneter Stelle:
    • Prüfe nach der Attributzuordnung, ob ein Attribut als Primärschlüssel geeignet ist
      • ➤ Ist es eindeutig und immer vorhanden?
        • Ja → fahre fort mit Primärattribut auswählen
        • Nein → wähle anderes Attribut oder passe die Modellierung an
  • Weitere Schritte:
    • Beziehungen und Kardinalitäten festlegen
    • ER-Modell zeichnen
    • Relationenmodell ableiten
  • Am Ende einen abgesetzten Schritt:
    • „Weitere Anwendungen möglich (z. B. Abfragen – Teil 2)“
    • Dieser Schritt zeigt: Die Datenbankstruktur steht – im nächsten Teil wird damit gearbeitet

🛠️ Hinweis zur Gestaltung deines Flussdiagramms:

Du kannst dein Flussdiagramm digital oder auf Papier (A3) erstellen.

Digital: z. B. mit PowerPoint, draw.io (diagrams.net), Canva oder einem anderen Tool deiner Wahl
Analog: auf einem großen Blatt (mindestens A3), mit Pfeilen, Kästen und ggf. Farben

Wichtig: Wenn du ein digitales Tool wählst, solltest du es sicher bedienen können, damit du deine Zeit sinnvoll nutzt und dich auf den Inhalt konzentrierst – nicht auf die Technik.

⏰ Tipp: Überlege dir gut, wie viel Zeit du brauchst. Plane realistisch und hole dir Hilfe, wenn du beim Erstellen nicht weiterkommst.

📘 Hefteintrag: Einführung in Abfragen -> Überschrift: Abfragen in Datenbanken

📝 Was ist eine Abfrage in einer Datenbank?

Eine Abfrage ist eine gezielte Suche nach Informationen in einer Datenbank.
Statt alle Daten durchzusehen, kann man mithilfe einer Abfrage ganz bestimmte Daten herausfiltern – z. B. „Welche Schüler haben mehr als 3 Fehltage?“

Die Datenbank „liefert“ dann nur die Zeilen, die zur Frage passen.

Warum nutzt man Abfragen?

  • In einer Datenbank sind oft sehr viele Daten gespeichert.
  • Menschen oder Programme brauchen aber oft nur einen kleinen Teil dieser Informationen.
  • Mit Abfragen kann man:
    • gezielt Informationen suchen
    • Ergebnisse sortieren oder filtern
    • Auswertungen erstellen

Wofür braucht man das in der Informatik?

  • Programme holen sich ihre Daten aus Datenbanken über Abfragen (z. B. Login, Suche, Buchung).
  • Unternehmen nutzen Abfragen, um z. B. herauszufinden:
    • Welche Produkte am häufigsten gekauft wurden
    • Welche Kunden noch Rechnungen offen haben
  • In der Schule könnte man z. B. fragen:
    • Wer hat ein Buch ausgeliehen?
    • Welche Schüler fehlen besonders oft?

📦 Und wie werden Abfragen in Datenbanken gemacht?

Datenbanken enthalten viele Informationen – aber wie stellt man ihnen gezielt Fragen?
Dafür gibt es eine eigene Sprache: SQL.

SQL steht für: Structured Query Language
(auf Deutsch: „Strukturierte Abfragesprache“)

Mit SQL kann man z. B. sagen:

  • „Zeig mir alle Schüler:innen aus der Klasse 9a.“
  • „Gib mir die Bücher, die ausgeliehen wurden.“
  • „Welche Schüler fehlen öfter als 3 Mal?“

SQL ist sozusagen die Sprache, in der wir mit der Datenbank sprechen.
Programme, Apps und Webseiten benutzen SQL, um Informationen aus Datenbanken zu holen.

📘 Heftereintrag: Wie funktioniert eine Abfrage in SQL?

SELECT spaltenname
FROM tabellenname
WHERE Bedingung;

📊 Beispiel-Datenbank schueler_1:

idvornamenachnameklassefehltage
1AnnaMeier9a2
2BenKoch9a5
3CemYildiz9b0

🔧 Beispiel-Abfrage:

Zeige alle Vornamen von Schüler:innen aus der Klasse 9a

SELECT vorname
FROM schueler
WHERE klasse = '9a';

📌 Erklärung:

  • SELECT → Was will ich sehen?
  • FROM → Aus welcher Tabelle?
  • WHERE → Welche Bedingung muss erfüllt sein?

🧱 Erste eigene SQL-Abfragen

📊 Beispieltabelle schueler_2

idvornamenachnameklassefehltage
1AnnaMeier9a2
2BenKoch9a5
3CemYildiz9b0
4DinaWolf9a3
5EmmaKurz9b1

Aufgaben:

  1. Was möchtest du wissen?
    Formuliere eine Frage in Alltagssprache, z. B.:
    „Welche Schüler fehlen öfter als 2 Mal?“
  2. Was brauchst du für eine SQL-Abfrage?
    → Überlege:
    • Welche Spalten willst du sehen?
    • Aus welcher Tabelle?
    • Gibt es eine Bedingung?
  3. Schreibe deine SQL-Abfrage auf:

Spiele SQL Island

Teste dein Wissen zu SQL-Abfragen mit einem spannenden Abenteuerspiel!

Jetzt SQL Island starten 🚀

11. Lektion – Abfragen

XX. Lektion

Aufgabe 4 | Computer Gestern – Heute – Morgen [Gruppenarbeit] [max. 90 Minuten]

Anwendung Informatik

Wie denken Informatiker?

Beschreibt anhand eures Beispiels (Taschenrechner, Smartphone oder KI-Assistent), wie die informatische Arbeitsweise sichtbar wird. Nutzt dazu die Schritte aus dem Tafelbild und begründet eure Aussagen.

XX. Lektion Serienbrief

Anwendung Informatik

XX. Lektion

Anwendung komplexe Algorithmen und Strukturen.

KI testen: hier odet hier oder hier

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