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Themen
UV 10.1 Jäger und Sammler – Wie werden Datensammlungen systematisch angelegt und verwaltet?
- Wie werden große Datenmengen gesammelt und ausgewertet?
- Einsatz von Datenbanken
- Wege der Gewinnung und Weitergabe persönlicher Daten
- Fallbeispiele möglicher Formen des Datenmissbrauchs unter Berücksichtigung der rechtlichen Rahmenbedingungen bewerten
- Modellierung (Daten, Informationen und Modelle)
- Aufbau einer einfachen Datenbank (Tabelle: Schlüssel, Schema, Datensatz, Datenfeld, …)
- Objekte in einer Datenbank identifizieren
- Datensätze sortieren und filtern
- Abfragen erstellen (über Masken, Assistenten oder SQL) und darstellen (Termdarstellung)
- Syntax und Semantik von SQL-Anweisungen
- Entitäten (Attribute, Datentyp, Primärschlüssel, Schreibweise)
- Redundanz, Anomalie und Konsistenz
- Beziehungen zwischen Tabellen/Abfragen erstellen (Beziehungstypen)
- Entwicklung eines graphischen Datenmodells (ER-Modell)
- Abschlussprojekt: Erstellung einer Schülerdatenbank unter Berücksichtigung rechtlicher Aspekte der Veröffentlichung
Vorhabenbezogene Konkretisierung:
In diesem Unterrichtsvorhaben erlernen die Schülerinnen und Schüler den zielorientierten Umgang mit Datenbanksystemen. Unter Berücksichtigung des Schulschwerpunktes „Berufsvorbereitung“ und in Rücksprache mit dem Schulträger hat sich die Fachkonferenz auf den Einsatz von MS-Access geeinigt. Da dieses Programm nicht allen Schülerinnen und Schülern im häuslichen Bereich zur Verfügung steht, wird parallel der Umgang mit dem Programm LibreOffice-Base gelehrt.
Das Unterrichtsvorhaben gliedert sich in fünf aufeinander aufbauende Unterrichtsbausteine:
- Ausgehend von realen Datenbanken (z.B. der Schulbibliothek) lernen die Schülerinnen und Schüler zunächst den möglichen Inhalt und die Auswahlmöglichkeiten von Datenbanken kennen. Im Anschluss bietet sich ein Brainstorming an, bei dem die Schülerinnen und Schüler ihr Vorwissen über ihnen bekannte Datenbanken zusammentragen können. Durch dieses Vorgehen erfahren sie, dass Datenbanken für sehr unterschiedliche Aufgaben eingesetzt werden.
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Nach der Einführungsphase erlernen die Schülerinnen und Schüler den Aufbau und die Erstellung einfacher Datenbanken (Tabellen) kennen. Sie vergleichen ihr bisher erworbenes Wissen über Objekte aus der Objektorientierung mit den Eigenschaften von Entitäten relationaler Datenbanken.
Die verschiedenen Möglichkeiten zur Erstellung von Abfragen (Assistent, Maske, SQL) sollen in Grundzügen vorgestellt werden, so dass die Schülerinnen und Schüler die für ihre Lernvoraussetzungen angemessene Methode zur Bearbeitung der gestellten Aufgaben wählen können. Interessierte Schülerinnen und Schüler sollten zusätzlich die Möglichkeit erhalten, den Umgang mit SQL mit geeignetem Material selbstständig zu erarbeiten.
Im nächsten Modul liegt der Fokus auf der Planung einfacher Datenbanken. Die nötigen Vorüberlegungen und deren grafische Darstellung sollen dabei besonders trainiert werden. - Im Baustein „Datenschutz und Datensicherheit“ sollen die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeiten des Datenmissbrauches und die rechtlichen Grundlagen im Bereich personenbezogener Daten erarbeiten. Die Auswahl von Fallbeispielen sollte nach Möglichkeit tagesaktuelle Themen einbeziehen, so dass die Schülerinnen und Schüler im Umgang mit personenbezogenen Daten (ihrer eigenen und der anderer Personen) sensibilisiert werden.
- Den Abschluss bildet eine Projektarbeit, bei deren Themenfindung die Schülerinnen und Schüler einbezogen werden. Vor Beginn sollte eine verbindliche Form der Dokumentation vereinbart werden.
Die in diesem Unterrichtsvorhaben ausgewählten Unterrichtsinhalte sind sehr umfassend und deren Erarbeitung benötigt einen genügend großen Zeitrahmen. Es wird daher bewusst auf die Erstellung von Formularen, Berichten, Makros und Modulen verzichtet.
Zeitbedarf: 21 Std.
Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens:
Unterrichtssequenzen:
- Was sind Datenbanken und Datenbanksysteme?
- Einsatz von Datenbanken in der Realität
Beispiel:
Besuch der Schulbibliothek (Erkunden der Datenbank: Daten, Abfragemöglichkeiten)
Methodenbeispiel aus dem Schulschwerpunkt „Lernen lernen - Methodentraining“: Informationen sammeln und ordnen – Brainstorming, Clustering und Mind Mapping
- Aufbau einer einfachen Datenbank (Tabelle: Schlüssel, Schema, Datensatz, Datenfeld, Datentyp)
- Objekte in Tabellen identifizieren
- Neue Datentabellen anlegen
- Datensätze sortieren und filtern
- Abfragen erstellen (Entwurfsansicht und SQL), darstellen (Termdarstellung) und anpassen
- Eindeutige Identifizierung von Datensätzen (Entitäten: Attribute, Datentyp, Primärschlüssel, Schreibweise)
- Bedeutung von Redundanzen, Anomalien und Konsistenzen
- Beziehungen zwischen Tabellen (Beziehungstypen)
- identifizieren im Anwendungskontext Objekte, benennen deren Eigenschaften sowie deren Aufgaben und stellen diese in einer geeigneten Form dar (IF1, DI)
- erläutern und verwenden elementare Datentypen im Kontext einer Anwendung (IF1, A),
- erschließen sich die Funktionsweise ausgewählter neuer Anwendungen und Informatiksysteme selbstständig (IF4, DI)
- erläutern und verwenden grundlegende Operationen für den Zugriff auf strukturierte Daten (IF1, MI),
- stellen Problemlösungen in einer geeigneten Dokumentenbeschreibungssprache, Abfragesprache oder Programmiersprache dar (IF3, MI)
- MS-Access
- LibreOffice-Base
- Inneren Differenzierung durch Zulassen verschiedener Möglichkeiten der Abfrageerstellung (Assistent, Maske, SQL)
- Schülerzentrierung unter Nutzung dafür geeigneter Werkzeuge, z. B. Portfolio, Gruppenbildung, Stationenlernen
- Objekte und ihre Beziehung darstellen (Objekt-, Klassendiagramme, Beziehungen zwischen den Diagrammen)
- Einführung in die Grundstrukturen der Modellierung (Daten, Informationen und Modelle)
- Entwicklung eines grafischen Modells für eine Datenbank entwerfen (ER-Modell)
- Datenbankmodelle in Tabellen übersetzen
- entwerfen einfache relationale Modelle und realisieren diese mit einem Datenbanksystem (IF1, MI),
- interpretieren Daten in unterschiedlichen Darstellungsformen hinsichtlich der dargestellten Information (IF1, DI)
- begründen die Auswahl einer geeigneten Darstellungsform für Daten im Kontext einer konkreten Problemstellung (IF1, A),
- wählen geeignete Werkzeuge zur Lösung gegebener Problemstellungen aus (IF4, A)
- Arbeitsteilige Planung und Erstellung einer Datenbank unter Berücksichtigung rechtlicher Aspekte der Veröffentlichung
- Vorstellung der Gruppen-Ergebnisse
- erfassen, organisieren und strukturieren verschiedenartige Daten und verarbeiten sie mit Hilfe geeigneter Werkzeuge (IF1, DI).
- überprüfen rechtliche Aspekte der Veröffentlichung selbst erstellter medialer Produkte. (IF5, A),
- Leihbibliothek (Kunden, Artikel, Ausleihzeiten, Verlängerung der Ausleihzeit, Lieferanten, …)
- Urlaubsreisen (Informationen über Reisebüros, Verkehrsmittel, Fluggesellschaften, Unterkunft, Freizeitmöglichkeiten, …)
- Der intelligente Kühlschrank (Produkte, Haltbarkeit, Lagertemperatur, Mindestmengen, …)
- Der gläserne Kunde (Name, Geburtsdatum, Freunde, Wohnort, gekaufte Produkte, bevorzugte Lieferanten, …)
- Projektideen sammeln und ordnen - Place Mate
- Dokumentation des individuellen Lernfortschritts - Lerntagebuch
Lernzielkontrolle: Dokumentation und Vorstellung der Projektarbeit, Klassenarbeit