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Datenbanken Klasse 9 ​

An unserer Schule gibt es Daten über hunderte Schüler:innen, ihre Eltern und die Lehrkräfte: Namen, Adressen, Klassen, Kurse, Noten, Allergien, Notfallnummern. Wie werden diese Daten festgehalten und verwaltet?

Zwei Wege: analog und digital ​

Analog (Papier, Aktenordner)Digital (Datenbank)
BeispieleZeugnisse, unterschriebene Belehrungen, Schülerakten im SchrankSchulverwaltungsprogramm, Stundenplan, Klassenlisten
Vorteileohne Strom und Geräte lesbar · nicht versehentlich per Klick gelöscht · Unterschriften im Originalschnelle, automatische Suche · braucht wenig Platz · leicht zu ändern · von mehreren Orten abrufbar
Nachteilebraucht viel Platz und Papier · Suchen dauert · nur an einem Ort verfügbarohne Strom und Geräte kein Zugriff · was schnell erstellt ist, ist auch schnell gelöscht · Angriffe, Abstürze
Zugriffwer den Schrankschlüssel hatwer Benutzername und Passwort mit passenden Rechten hat

Gedankenexperiment

Ein Kunstprojekt hat die englischsprachige Wikipedia als Buchreihe mit über 7 000 Bänden gestaltet. Wie viele Regalmeter bräuchte man dafür? Und wie lange würdest du darin nach „Datenbank“ suchen?

Datenbanksystem ​

Merke

  • Datenbasis: die eigentlichen, gespeicherten Daten
  • Datenbankmanagementsystem (DBMS): die Software, die die Datenbasis verwaltet und den Zugriff regelt
  • Datenbanksystem = Datenbasis + DBMS

Ein Datenbanksystem ist ein Informationssystem zum Speichern, Wiederfinden, Bearbeiten und Auswerten großer Datenmengen.

Wozu braucht man ein DBMS? ​

Man könnte Daten ja auch einfach in einer Tabellendatei speichern. Aber stell dir vor, zwei Personen buchen gleichzeitig online den letzten freien Platz im Theaterkurs …

Ein DBMS kümmert sich um:

  • Mehrbenutzerbetrieb: Viele greifen gleichzeitig zu, ohne sich gegenseitig Daten zu zerstören.
  • Zugriffsrechte: Das Sekretariat sieht Adressen, eine Fachlehrkraft nur ihre Kurse.
  • Konsistenz: Regeln werden eingehalten, z. B. „Jede Schülerin gehört zu genau einer Klasse“ oder „Noten liegen zwischen 1 und 6“.
  • Datensicherheit: Nach einem Absturz bleibt ein gültiger Stand erhalten, Backups werden unterstützt.
  • Abfragen: Daten schnell suchen, sortieren und auswerten (→ SQL).
Für die Oberstufe: Transaktionen und ACID

Zusammengehörige Änderungen (Platz im Kurs belegen und Platz aus der Warteliste streichen) fasst ein DBMS zu einer Transaktion zusammen. Sie erfüllt die ACID-Eigenschaften: Atomarität (ganz oder gar nicht) · Consistency (Regeln bleiben erfüllt) · Isolation (gleichzeitige Transaktionen stören sich nicht) · Dauerhaftigkeit (Abgeschlossenes bleibt gespeichert).

Wie geht es weiter? ​

Daten durchlaufen einen Lebenszyklus: Sie werden erfasst, gespeichert, genutzt und irgendwann archiviert oder gelöscht. Entlang dieser Phasen ist der Datenbank-Teil aufgebaut → Der Datenlebenszyklus.

Shoutout 💚

Die Idee, Datenbanken entlang des Datenlebenszyklus zu unterrichten, verdanke ich dem großartigen, frei verfügbaren Informatikbuch von Julian Dorn. Dort findest du viele weitere Übungen, zum Beispiel mit dem Lern-Netzwerk InstaHub. Die Texte und Beispiele hier sind eine eigene Fassung für unseren Unterricht.