Von der Tabelle zur Datenbank

Informatik 9 – Einstieg in Datenbanken

Von der Tabelle zur Datenbank

Du hast bereits Daten über die Länder der Europäischen Union in Excel erfasst. Jetzt findest du heraus, wie Daten übersichtlich gespeichert werden und wie man eine einfache Datenbank planen kann.

Wir starten gemeinsam. Danach arbeitest du in deinem Tempo weiter. An einer Stelle halten wir für eine kurze Besprechung an.

So arbeitest du:
🟨 Gelb = Aufgabe   |   🟦 Blau = Heftereintrag
⬜ Grau = Merksatz / Hilfe   |   🟦 Türkis = gemeinsam
🟧 Orange = STOPP   |   🚀 Lila = für Schnelle
1. Gemeinsam: Zwei Tabellen – ein Problem?
⏱ ungefähr 10 Minuten

Wir schauen gemeinsam hin

Zwei Gruppen haben Informationen über EU-Länder gesammelt. Beide wollen ihre Daten anschließend zusammenführen.

Zwei unterschiedlich aufgebaute Tabellen mit EU-Länderdaten

Gesprächsimpulse: Welche Unterschiede fallen euch auf? Welche Schwierigkeiten entstehen beim Zusammenführen? Welchen Aufbau würdet ihr bevorzugen – und was müsste man noch verbessern?

2. Gemeinsam: Warum brauchen wir Datenbanken?
⏱ ungefähr 10–12 Minuten

Kurzer Lehrervortrag und Gespräch

Eine einzelne Excel-Tabelle ist für viele Aufgaben praktisch. Werden Daten aber umfangreich und sollen zuverlässig gesucht, verändert oder miteinander verknüpft werden, helfen Datenbanken.

Rückbezug zu den EU-Tabellen: Ein gemeinsamer Tabellenkopf, eindeutige Einheiten und dieselbe Schreibweise erleichtern die Datenerfassung.

Einige wichtige Datentypen: Text (z. B. Land), Zahl (z. B. Einwohnerzahl), Datum (z. B. Erfassungsdatum).

Kurze mündliche Aufgabe: Welchen Datentyp würdest du für Land, Fläche und Erfassungsdatum verwenden? Begründe eine Entscheidung.
Merke: Daten müssen einheitlich und übersichtlich erfasst werden. Eine Datenbank hilft, zusammengehörige Daten strukturiert zu speichern, zu verwalten und wiederzufinden.
3. Erklärfilm: Datenbanken und ER-Modell
⏱ ungefähr 8–10 Minuten einschließlich kurzem Gespräch

Wir schauen den Film gemeinsam. Achte besonders darauf, welche bekannten Begriffe dir wieder begegnen.

Film in einem neuen Tab öffnen

4. Selbstständig: Die Grundbegriffe verstehen
⏱ ungefähr 20 Minuten
📘 Hefteraufzeichnungen

Setze deine Hefteraufzeichnungen aus dem gemeinsamen Unterricht fort.

Schreibe die folgende neue Überschrift in deinen Hefter:

Datenbanken

1. Was ist eine Datenbank?

Übernimm anschließend den folgenden Merksatz in deinen Hefter.

Merke:

Eine Datenbank ist eine geordnete Sammlung von Daten. Mit einem Datenbankprogramm können wir diese Daten speichern, verwalten, suchen und auswerten.

2. Grundbegriffe einer Datenbank

Aufgabe 1 – Begriffstabelle

Erstelle in deinem Hefter eine Tabelle mit drei Spalten:

Begriff | Bedeutung | Beispiel

Übernimm die folgende Tabelle vollständig in deinen Hefter.

Einige Beispiele sind bereits vorgegeben. Ergänze die fehlenden Beispiele selbstständig.

Nutze dazu dein Wissen aus Klasse 7 und die Beispiele aus dem Erklärfilm.

Begriff Bedeutung – kurz erklärt Beispiel
Entität (Objekt) Ein einzelnes Objekt aus der realen Welt, über das Daten gespeichert werden.
Entitätstyp Eine Gruppe gleichartiger Entitäten mit denselben Attributen.
Attribut Eine Eigenschaft einer Entität.
Attributwert Der konkrete Wert einer Eigenschaft.
Schlüsselattribut Ein Attribut, das jede Entität eindeutig kennzeichnet, zum Beispiel eine ID.
Beziehungstyp Beschreibt, wie Entitätstypen miteinander verbunden sind. Schüler besucht Klasse
Kardinalität Zeigt, wie viele Entitäten miteinander in Beziehung stehen können. 1:n – Eine Klasse hat mehrere Schüler.
ER-Modell Ein Schaubild, das Entitätstypen, Attribute und Beziehungen zeigt. ER-Modell einer Schule
💡 Hilfe: Das kennst du schon aus Klasse 7

In Klasse 7 hast du bereits Objekte, Attribute und Attributwerte kennengelernt.

In der Datenbankwelt nennen wir ein einzelnes Objekt auch Entität.

Denke an einen Schüler: Welche Eigenschaften hat dieses Objekt? Was wäre ein konkreter Wert einer solchen Eigenschaft?

💡 Hilfe: Du findest kein Beispiel?

Nutze die Miniwelt Schule aus dem Erklärfilm.

Überlege, welche einzelnen Personen oder Klassen vorkommen, welche Eigenschaften sie besitzen und wie man sie eindeutig unterscheiden kann.

Denke auch daran, welche Beziehungen zwischen Schülern, Klassen und Lehrern bestehen.

5. Unser erstes ER-Modell
⏱ ungefähr 10–15 Minuten
📘 Hefteraufzeichnungen

Plane für die folgenden Aufzeichnungen ungefähr eine halbe Hefterseite ein.

Schreibe die folgende Zwischenüberschrift in deinen Hefter:

3. Das Entity-Relationship-Modell (ER-Modell)

Übernimm anschließend den Merksatz. Darunter klebst du gleich die Abbildung zum Aufbau eines ER-Modells ein.

Merke:

Ein ER-Modell ist wie ein Bauplan für eine Datenbank.

Es zeigt die Entitätstypen, ihre Attribute und die Beziehungen zwischen ihnen.

Aufgabe 2 – Aufbau eines ER-Modells
  1. Schneide das vorbereitete ER-Modell aus und klebe es auf die freigelassene Fläche.
  2. Betrachte die Abbildung genau. Überlege, welche Bedeutung die unterschiedlichen Formen haben.
  3. Versuche, den Aufbau des ER-Modells mit eigenen Worten zu erklären.
Allgemeiner Aufbau eines ER-Modells
💡 Hilfe: Die Formen im ER-Modell

Die unterschiedlichen Formen besitzen eine bestimmte Bedeutung.

Rechteck: Entitätstyp
Oval: Attribut
Raute: Beziehungstyp

Die Verbindungslinien zeigen, welche Bestandteile zusammengehören.

Die Zahlen und Buchstaben 1, n und m beschreiben, wie viele Entitäten miteinander in Beziehung stehen können.

🛑 STOPP – Wir arbeiten gemeinsam!

Lege deinen Hefter offen auf den Tisch.

Wir besprechen jetzt gemeinsam den Aufbau eines ER-Modells.

Achte besonders auf die Entitätstypen, Attribute, Beziehungen und Kardinalitäten.

Erst danach geht es mit Abschnitt 6 weiter.

6. Übung: ER-Modell anwenden
⏱ ungefähr 10 Minuten

Unsere Miniwelt: Oberschule Kötitz

In der Oberschule Kötitz haben wir drei Gruppen: Schüler, Klassen und Klassenlehrer.

Jeder Schüler hat eine eindeutige Schüler-ID, Vorname, Nachname und ein Alter.

Klassen sind durch eine eindeutige Klassen-ID, den Klassennamen und ihren Klassenlehrer beschrieben.

Die Klassenlehrer haben eine Lehrer-ID, Vorname, Nachname und ein Fachgebiet.

Die Beziehungen sind wie folgt:

  • Schüler besucht Klasse: 1:n-Beziehung
    Ein Schüler kann nur in einer Klasse sein, aber eine Klasse kann mehrere Schüler haben.
  • Klasse hat Klassenlehrer: 1:1-Beziehung
    Jede Klasse hat nur einen Klassenlehrer, und ein Klassenlehrer betreut nur eine Klasse.
Aufgabe 3 – Unser erstes eigenes ER-Modell

Erstelle (Zeichne) mithilfe des Textes ein vollständiges ER-Modell der Oberschule Kötitz.

Dein ER-Modell soll enthalten:

  • 3 Entitätstypen (Schüler, Klasse, Klassenlehrer)
  • 9 Attribute, davon 3 Schlüsselattribute
  • 2 Beziehungstypen
  • Die passenden Kardinalitäten (1:n und 1:1)

Zeichne das ER-Modell sorgfältig in deinen Hefter. Achte auf die richtigen Symbole und beschrifte alle Bestandteile.

📄 Abbildung: ER-Modell – Anwendung

Hier wird die Abbildung aus dem Arbeitsblatt „Datenbanken – ER-Modell“, Seite 2, eingefügt.

💡 Hilfe: Wie gehe ich vor?

Überlege zunächst: Welche Objekte kommen in der Miniwelt vor?

Welche Eigenschaften besitzen diese Objekte?

Wie stehen die Objekte miteinander in Beziehung?

Nutze deine Begriffstabelle im Hefter.

7. Gemeinsam: Was haben wir verstanden?
⏱ ungefähr 5–8 Minuten

Wir sichern die wichtigsten Erkenntnisse im Plenum:

  • Warum müssen Daten einheitlich erfasst werden?
  • Was bedeutet Entität – und welchen Begriff kennst du dafür schon?
  • Was zeigt ein ER-Modell?

Kontrolliere deine Hefteraufzeichnungen und ergänze, was noch fehlt.

8. Abschluss: Das kann ich schon!
⏱ ungefähr 10 Minuten
Kurzer Selbsttest

Bearbeite die fünf Fragen allein und ohne Hefter. Wähle jeweils eine Antwort und prüfe dein Ergebnis. Der Test dient deiner eigenen Kontrolle.

1. Warum sollten Daten einheitlich erfasst werden?
2. Wie heißt ein einzelnes Objekt in der Datenbankwelt?
3. Was ist ein Attribut?
4. Wozu dient ein Schlüsselattribut?
5. Was zeigt ein ER-Modell?

🚀 Schon fertig?

Überlege dir eine andere Miniwelt, beispielsweise eine Bibliothek oder einen Sportverein. Nenne zwei Entitätstypen und zu jedem zwei passende Attribute.

🚀 Für Schnelle – Unsere Schulbibliothek

🚀 Für Schnelle – Unsere Schulbibliothek

In unserer Schulbibliothek gibt es viele Bücher. Jedes Buch besitzt eine eindeutige Buch-ID, einen Titel und ein Erscheinungsjahr.

Die Bücher werden von Verlagen herausgegeben. Jeder Verlag besitzt eine Verlags-ID und einen Namen. Ein Verlag kann mehrere Bücher herausgeben. Jedes Buch gehört zu genau einem Verlag.

Die Bücher stehen in verschiedenen Regalen. Jedes Regal hat eine Regalnummer und einen Standort. In einem Regal können mehrere Bücher stehen. Jedes Buch steht in genau einem Regal.

Zusatzaufgabe – Miniwelt untersuchen

Lies den Text aufmerksam und ermittle:

  1. Die 3 Entitätstypen.
  2. Die jeweiligen Attribute. Markiere die Schlüsselattribute.
  3. Die 2 Beziehungstypen.
  4. Die passenden Kardinalitäten.

Schreibe deine Ergebnisse übersichtlich in deinen Hefter.

Zeichne ein passendes ER-Modell.

💡 Hilfe: Wie findest du die Beziehungen?

Achte auf die Tätigkeitswörter im Text. Sie beschreiben häufig Beziehungen.

Lies anschließend jede Beziehung in beide Richtungen.

Frage dich: Kann ein einzelnes Objekt mit einem oder mit mehreren anderen Objekten verbunden sein?

Geschafft! 👍