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Vorwort

Ziel ist es, Schülerinnen und Schülern ein Script zum Thema „Datenbanken“ zur Verfügung zu stellen. Dieser Text soll insbesondere die Abfrage von Datenbanken am Beispiel der Terra-Datenbank, einer umfangreichen, relationalen Datenbank, einführen.

Ich habe dabei den Lehrplan „Informatik am Gymnasium“ im Freistaat Sachsen zugrunde gelegt. Besonderer Augenmerk liegt auf der Behandlung von „Datenbank- und Informationssystemen“ im Grundkurs der Jahrgangsstufe 12. Sicherlich können auch jüngere Schüler die Problematik Datenbanken verstehen und mit der Terra-Datenbank arbeiten.

Im Text wird der Aufbau und die Abfrage einer Datenbank illustriert. Die Terra-Datenbank1 hat den Vorteil, dass sie einen großen Datenbestand zur Geographie liefert, Daten mit denen jeder Schüler umgehen kann, an denen aber auch die Aufgaben und Notwendigkeit der Verwendung von Datenbanken erkennbar wird.

Es ist nicht mein Anliegen das Thema umfassend und vollständig zu behandeln. Ich möchte lediglich den Schülerinnen und Schülern ein Mittel an die Hand geben, mit dem sie selbständig, unterrichtsbegleitend arbeiten können. Die einzelnen Kapitel sind soweit möglich unabhängig voneinander und können in unterschiedlicher Reihenfolge miteinander kombiniert oder auch ganz ausgelassen werden. Da jeder Lehrer eigene Prioritäten setzt und diese im Verlauf seines Unterrichts oftmals den Gegebenheiten anpassen muss, ist dies die Version 1.1 mit Stand Juli 2011 . Für Ihre Anregungen oder Mitarbeit bin ich stets dankbar. F. Müller

1.1 Lehrplanbezug

Der folgende Text bezieht sich auf den Stand: Sachsen 2005. Er bedarf einer Aktualisierung.
Auch wenn in aktuellen Lehrpläen SQL und das Abfragen bereits existierender Datenbanken nicht sonderlich hervorgehoben wird, denke ich, steht es am Anfang des Verstehens. Es bildet die Grundlage für den Datenbankentwurf und kann bei der Erstellung eigener Programme hilfreich sein.

Wahlgrundkurs 12/I: Anwendungen der Informatik 30 Std.

Für das erste Halbjahr des 12. Schuljahres besteht die Möglichkeit, zwischen den Varianten "Datenbank- und Informationssysteme", "Prozessdatenverarbeitung" und "Computergrafik" zu wählen. ...
Auf diesen Gebieten ist für die Schülerinnen und Schüler eine praxisnahe Behandlung komplexer Anwendungsfälle zu realisieren, um die Wechselwirkungen zwischen dem Menschen und den Methoden und Werkzeugen der Informatik zu verinnerlichen. Die Auswahl der Themen sollte je nach Kurszusammensetzung, Profil und Ausrüstung der Schule mit Hardware und Software erfolgen2.
Neben den fachlichen Fragestellungen sollen sich die Schülerinnen und Schüler mit ihren eigenen Erfahrungen als Anwender und Betroffene von Computertechniken und Medien auseinandersetzen. Möglichkeiten von Betriebsbegehungen sollten genutzt werden. Die Schülerinnen und Schüler lernen exemplarisch Auswahlkriterien und Konfigurationsmöglichkeiten für Standardsoftware kennen.

Variante a: Datenbank- und Informationssysteme
Mit der Einführung in ein kommerzielles Datenbanksystem werden die Methoden des Zugangs zu Informationen und die Informationsverarbeitung sowie die Arbeit in Informationsnetzen vermittelt. Schwerpunkte sind die Beschaffung und Strukturierung von Informationen und die Präsentation von Wissen, wobei mit der Benutzeroberfläche, ohne Programmiersprache des Systems, gearbeitet wird.
Analysieren von Daten
 selektieren
 sortieren
 verknüpfen
Struktur einer Datenbank
 erstellen, ergänzen, verändern
Datenfernübertragung
 Vernetzte Systeme im persönlichen Alltag
Vergleich der Geräte und Verfahren zur Datenerfassung

Nutzung von Datenbanken in der Textverarbeitung
Nutzen einer vorgegebenen branchenspezifischen Datenbank
(z. B. Periodensystem, Kontenverwaltung)


Beispiele aus dem Erfahrungsbereich, die eine relationale Anwendung ermöglichen
Nutzung bestehender simulierter oder realer Informationsnetze

Tastatur, Scanner, Markierungs- und Magnetkartenleser, Symbol- und Objekterkennung (EAN, ISBN)
Serienbriefe, Berichte
[LPSa]

1.2 Inhalt

Der Text ist in Theorie, Beschreibung der Terra-Datenbank und Betrachtungen zum praktischen Vorgehen geteilt. Die Praxis wiederum enthält zwei mögliche Vorgehensweisen:

  1. die Abfrage mit SQL per Internetanbindung3 unter http://marvin.schule.de/terra bzw. dieser Text unter http://www.sn.schule.de/~reimegym/terra und

  2. die Abfrage in einer benutzerfreundlichen Datenbankumgebung.
    Da in meiner Schule StarOffice 5.24 verwendet wird, beziehen sich alle Angaben darauf. Würde man allerdings das Vorgehen mit anderen Datenbank-Managementsystemen vergleichen, wie z. B. MS Access, so würde man keine großen Unterschiede bemerken.

Der Entwurf eigener Datenbanken kann aus Zeitgründen leider nicht besprochen werden. Insbesondere wäre das Datenbank-Design mit den Normalisierungsregeln ein eigenes Thema.

Dieses Script liegt in folgenden Formaten vor:

Die Datenbank im Open Data Format (ODF): terra2008.odb im MS-Access-Format: terra2000.mdb

1Die Terra-Datenbank stammt aus: Dürr, M., Radermacher, K.: " Einsatz von Datenbanksystemen - Ein Leitfaden für die Praxis". Berlin u.a.: Springer-Verlag 1990.

2Insofern ist auch die Unterteilung des praktischen Teils in SQL-Abfragen per Internet-Datenbank und Abfragen mittels benutzerfreundlicher Eingabe der SQL-Befehle in Applikationen wie MS Access oder StarOffice und Verwendung einer lokalen Datenbank gerechtfertigt.

3Der Vorteil für die Schulen besteht darin, dass es nicht notwendig wird ein DBMS zu installieren. Die Abfrage der Terra-Datenbank erfolgt über die allen zugänglichen Internetseiten auf dem Sächsischen Schulserver, die zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Textes unter der Verwaltung von Herrn Fabianski standen. Dass die Datenbank ohne eigenes Zutun so immer auf einem aktuellen Stand bleiben kann, ist sicherlich ein weiterer Vorteil, der den Nachteil der eingeschränkten Nutzung aufwiegen sollte. Die Internet-Datenbank kann zwar abgefragt, jedoch nicht geändert werden.

4StarOffice ist Freeware und kann zu schulischen Zwecken kostenlos eingesetzt werden. Außerdem bietet StarOffice die gleichen Möglichkeiten wie andere Officepakete bei gleichzeitiger Integration aller Komponenten in einer Benutzeroberfläche, läuft unter Linux und ist zu MS-Office kompatibel.