Kurs: Deine Ernährung und was sie mit dem Klima macht

In diesem Kurs wird die Arbeit mit relationalen Datenbanksystemen im Informatik-Unterricht mit der Leitperspektive Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) verknüpft. Dafür arbeiten die Schüler:innen mit den Daten der Big Climate Database, die semi-automatisiert ins Deutsche übersetzt wurden und als SQLite-Datenbank-Datei bereitgestellt werden.

Der Kurs kann mit den Programmen, die auf dieser Seite beschrieben und zum Download bereitgestellt werden, auf allen gängigen Betriebssystemen ausgeführt werden.

Im Leistungskurs Informatik in Baden-Württemberg wird gefordert: "Die Schülerinnen und Schüler können...

1. Ausschnitte der Realität in einem Diagramm (Entity-Relationship-Diagramm und UML-Klassendiagramm) modellieren
2. Diagramme und relationale Datenbankschemata ineinander überführen
3. ein Datenbankverwaltungsprogramm zur Erstellung und Administration von Datenbanken nutzen
4. Abfragen auf Datenbanken in der Datenbanksprache SQL (Aggregatfunktion, Gruppierung, Projektion, Selektion und Verbund über WHERE) auch über mehrere Tabellen durchführen
5. Manipulationen auf Datenbanken in der Datenbanksprache SQL (unter anderem Ändern, Einfügen und Löschen) durchführen"

Die Kompetenzen 1 und 2 sowie die Grundlagen von SQL-Abfragen werden vorausgesetzt und lediglich wiederholt. Aggregatfunktion und Gruppierungen, sowie Daten-Manipulationen (INSERT, UPDATE, DELETE) und Daten-Definition (CREATE TABLE) werden neu eingeführt.

Vor der Einheit sollte überprüft werden, ob eine der bereitgestellten ausführbaren Dateien auf den Schulrechnern ausgeführt werden kann. Sollte das nicht der Fall sein, können die Schüler:innen entweder den Quellcode direkt ausführen oder Sie erstellen selbst eine ausführbare Datei auf einem Schulrechner, die Sie dann verteilen können. Beides ist auf der Seite zum Kurssystem beschrieben.

Außerdem werden für den Einstieg in Stunde 1 Streichhölzer benötigt, die vor der Durchführung beschafft werden müssen. Für den geplanten Abschluss in Stunde 5 werden ein Plickers-Account und Plickers-Karten benötigt.

Stunde 1 & 2

Zeit (min)	Phase	Unterrichtsform + Inhalt	Material & Medien
10	Einstieg	Ankündigung: Arbeit mit Lebensmittel-Datenbank aus dänischem Wissenschaftsprojekt Gruppenarbeit: Einschätzen des Gesamtausstoßes bei Produktion, Transport, Verpackung, usw. von Lebensmitteln Jede Gruppe erhält eine Tabelle und 24 Streichhölzer Ein Streichholz entspricht 1/24 des Gesamtausstoßes aller 6 Lebensmittel zusammen	Beamer & PC Präsentation Stunde 1 (pdf) KV: Tabelle 24 Streichhölzer je Gruppe (Excel-Tabelle zur Berechnung der Streichhölzer)
10	Einführung	LSG: Auflösung zur Streichholz-Aufgabe Gedanken-Experiment: 200 Streichhölzer + Interpretation der Verteilung Vorstellen der weiteren Attribute aus der Lebensmittel-Tabelle Kurze Demonstration der Anwendung (Starten, Durchführen einer Beispiel-Abfrage, Zeigen der Hilfe bei fehlerhafter Abfrage, Anlegen eines Kommentars)	Beamer & PC Präsentation Stunde 1 (pdf) DB-Kurssystem (ausführbare Datei oder Quellcode) Kurs-Ordner
60	Erarbeitung	EA/PA: Datenbank kennenlernen SQL-Abfragen (auch mit Verbünden) durchführen Modellierung: ERD erweitern Differenzierung: Eigene Abfragen formulieren (Level ...)	DB-Kurssystem (Ausführbare Datei oder Quellcode) Kurs-Ordner mindestens ein PC je zwei Schüler:innen
10	Sicherung	Besprechung von Aufgabe 12 (Priorisierung von AND/OR in SQL) Reflexion - Nachhaltige Entwicklung: Hat euch etwas überrascht? Habt ihr noch offene Fragen?	Beamer & PC DB-Kurssystem (Ausführbare Datei oder Quellcode) Kurs-Ordner

Stunde 3

Zeit (min)	Phase	Unterrichtsform + Inhalt	Material & Medien
10	Einstieg	LSG: Wiederholung - ER-Modellierung	Beamer & PC Präsentation Stunde 3 (pdf)
30	Erarbeitung	EA/PA: Schüler:innen arbeiten weiter ab Level 4 (Modellierung I) [noch nicht bearbeitete Aufgaben der vorherigen Levels werden ausgelassen] Je nach Tempo der Schüler:innen: CREATE TABLE Differenzierung: Wahlweise weiter im Kurs arbeiten oder an den eigenen Abfragen (Level ...)	DB-Kurssystem (Ausführbare Datei oder Quellcode) Kurs-Ordner mindestens ein PC je zwei Schüler:innen
5	Sicherung	LSG: Kurze Besprechung der Übersetzung ins Relationenschema Was hätte man anders machen können? (z.B. Gerichtstyp als Attribut, keine eigene Tabelle)	Beamer & PC

Stunde 4 & 5

Zeit (min)	Phase	Unterrichtsform + Inhalt	Material & Medien
10	Einstieg	LSG: Geführte Erweiterung des ERDs Umwandlung ins Relationenschema => Schüler:innen können alle ab Level 6 weiterarbeiten.	Beamer & PC Präsentation Stunde 4 (pdf)
60	Erarbeitung	EA/PA: Weiterarbeiten im Kurs ab Level 6 Differenzierung: Eigene SQL-Abfragen entwerfen und abschließend an Lehrkraft senden / in Lernplattform (Moodle, Nextcloud, etc.) hochladen	DB-Kurssystem (Ausführbare Datei oder Quellcode) Kurs-Ordner mindestens ein PC je zwei Schüler:innen
20	Sicherung	LSG: Plickers-Quiz: Lernzielsicherung zum Thema Nachhaltige Ernährung + Ausblick (Vertiefungs-Quiz) Reflexion des Kurses: Was haben die Schüler:innen über nachhaltige Entwicklung gelernt? optional: Schüler:innen erhalten Zeit, um eine Challenge für die nächsten 2 Wochen zu notieren (z.B. kein Rindfleisch essen)	DB-Kurssystem (Ausführbare Datei oder Quellcode) Kurs-Ordner Beamer & PC Plickers Quiz oder Kahoot Quiz
	Puffer	Beispiele für selbst erstellte Abfragen: im Plenum lösen
	Nachbereitung	Lehrkraft sammelt Abfragen der Schüler:innen und verteilt diese als Gesamtdokument (z.B. als eigenen Kurs für das DB-Kurssystem) evtl. Besuch der Klima-Arena in Sinsheim (Bezug u.a. Klima-Supermarkt-Exponat)