Az adat talán a második legfontosabb fogalma az informatikának az algoritmus fogalom után, de attól elválaszthatatlan, tanítása csak azzal együtt történhet. Ugyanakkor szorosan kapcsolódik a harmadik alapvető fogalomhoz, a dokumentumhoz is, a dokumentumok ugyanis a megjelenés mellett egyre inkább adatként is funkcionálnak, aminek egyik kiemelt területe az osztott, szöveges adatbázisok világa. [ML]
A hétköznapokban rendszeresen töltünk ki nyomtatványokat, űrlapokat, készítünk mások számára ilyeneket. Ezeknek készítésekor mindig valamilyen információszerzés vagy átadás a célunk, melyet adathalmazokkal, adatstruktúrákkal kell alátámasztanunk. Emiatt is alapvető fontosságú a világ objektumainak adatokkal való leírása. [VV] A világban egyedek léteznek, amelyek csoportokba, ún. típusokba sorolhatók.
Az adat, mint egyed és típusA dolgokat azzal tudjuk megragadni, hogy megismerjük és megnevezzük a tulajdonságaikat. Ez azt jelenti, hogy rögzítjük a lényegesnek veendő tulajdonságokat, majd a dolgokat osztályozzuk e tulajdonságok „milyensége”, mennyisége alapján. Az egyes dolgok tulajdonságát kifejező érték az adat.
Adatokkal kapcsolatos fogalmakAz adatot rögzítő (vivő) anyagot, eszközt adathordozónak nevezzük. Minden adathordozóhoz tartozik legalább egy olyan kódrendszer, amely azon technikailag megjeleníthető.
Az adatokat felhasználási céljaink szerint tipizáljuk. A legfontosabb két csoport a szöveges adat és a szám- (numerikus) adat.
Az adatmodellezés feladata, hogy feltárja az adatok kapcsolatrendszerét, és kifejlessze azt a képességet, hogy egy adatfeldolgozási problémát több oldalról is át tudjon látni a tanuló. Így az adatmodellben
Fontos kérdés: az adatokkal való foglalkozást mikortól tekintsük „valódi” adatmodellezésnek? Véleményem szerint kezdettől fogva folyamatosan! Ugyanebben erősít meg Lyv English írása [EL]. Egy adatmodell a következő elemeket tartalmazza:
Ezek közül a kapcsolat valószínűleg később jelenik meg, mint az egyed és a tulajdonság fogalma. A közoktatás mindenkinek szóló részében egyértelműen az egyed-kapcsolat modellről beszélhetünk, amiből csak a középiskola vége felé alakul ki a relációs adatmodell.
Ismerjék fel, hogy a mindennapi életben előforduló adatok egy része szám, más része szöveg, illetve egyéb (pl. szín, rajz, zene, ...), s ezeket legyenek képesek megkülönböztetni.
Az adatok fajtái az 1-4. évfolyamonAdatokkal ebben a korosztályban kétféle módon is találkozhatunk:
Itt kell megérteniük azt, hogy az objektumok értékekkel leírhatók, azaz objektumok csoportjaihoz értékhalmazok rendelhetők, akár több is (pl. a virágnak lehet színe, lehet neve, ...), sőt az is elképzelhető, hogy ugyanazt a tulajdonságot többféleképpen is leírhatjuk (pl. a hónapnak van neve is, sorszáma is). Egyes objektumok a tulajdonságaik alapján egyértelműen azonosíthatók, mások pedig nem (pl. osztály neve: 4.A, virág színe: piros).
Az adatok, mint egyedek jellemzői az 1-4. évfolyamonItt kell megtanulni a tájékozódás alapfogalmait, az irányokat, a távolságok mérhetőségét. Ezt elsősorban algoritmikus játékok segítségével érhetjük el. A távolság ebben a korosztályban többféleképpen is értelmezhető:
A távolságfogalom az 1-4. évfolyamonFontos továbblépés lehet az értékhalmazhoz művelethalmaz hozzárendelése, annak megértése, hogy az azonos értékekkel ábrázolt objektumokra különböző műveletek vonatkozhatnak (pl. két egész szám összeadható, de két hónap sorszám összeadásáról nincs értelme beszélni).
Az adatok, mint egyedek jellemzői az 5-6. évfolyamonEbben a korosztályban tisztázódnak a fentiek miatt az alapvető elemi adattípusok, illetve ezek méreteinek korlátai – fontos például tudni, hogy a számítógépes egész szám fogalom a véges értékhalmaz miatt nem azonos a matematika egész szám fogalmával [TTNA]. A hétköznapi tulajdonság fogalom lassan típus fogalommá alakul.
Az elemi adatok fajtái az 5-6. évfolyamonA kézi adatnyilvántartás eszközeivel és módszereivel már e korosztályban is érdemes foglalkozni, hiszen a különböző tantárgyakban megjelennek a táblázatok, diagramok, s a tanuló egyik első adatnyilvántartó eszköze az ellenőrző és a bizonyítvány. Találkozik versenyek táblázataival, felmerül a táblázat sorainak pontszám szerinti sorba rendezése, magasabb korosztályban a táblázatok között kapcsolatok lehetnek. A táblázatbeli elemeket a helyükkel azonosíthatjuk. Azaz megjelennek azok a tulajdonságok, amelyek strukturált adatokkal írhatók le, az összetett adatok.
Összetett adatok az 5-6. évfolyamonAdatok rendezettségének és rendezetlenségének szemléletes fogalma. Ugyanazon adathalmaz rendezése többféle szempont szerint.
Adatok megjelenítése többféleképpen történhet, megadhatjuk az értéküket közvetlenül, transzformálva valahogyan vagy valamilyen diagrammal. A transzformáció az első lépés lehet az adat értékhalmaza és ábrázolása kettéválasztására (pl. hónap sorszámokat tárolunk, de hónap nevekkel akarunk kommunikálni).
Az adatok megjelenítése az 5-6. évfolyamonItt már megjelenik a típus strukturálás (azaz típusok összetételének módja), azaz beszélhetünk összetett típusokról. Az adatfogalom tudatosítása: különböztessék meg az elemi (szám, karakter, logikai érték) és az összetett adatokat (tömb, táblázat, szöveg)!
Összetett típusok a 7-8. évfolyamonA tömbökben az adatokat sorszámukkal azonosítjuk, a sokkal természetesebb táblázatokban ezzel szemben az elhelyezkedés általában nem fontos információ. Fontos különbség: a szöveg elemeit (karaktereit) is a sorszámukkal azonosíthatjuk, de nem csak az elemek rögzített típusa miatt különbözik a tömbtől, hanem a műveletek miatt is.
Az elemi típusok köre látszólag nem bővül, fogalmi szinten azonban lényeges újdonság vezetendő be: a programozási nyelvekhez (számítógépes számábrázoláshoz) képest szűkített értékhalmazú típusok köre (amire létezhetnek persze egyes nyelvekben nyelvi eszközök). Például elemek darabszáma nem lehet negatív, hónap sorszáma csak 1 és 12 közötti lehet. ma élő emberek születési éve nem lehet akármekkora, emberek nevét leíró karaktersorozatban csak betűk, kötőjel és szóköz szerepelhet, ...
Foglalkozni kell az információkezeléshez szükséges bemenő-, illetve eredményadatokkal, azok egymáshoz rendelésével! (Az absztrakt gondolkodás e fontos állomásánál már képesek szétválasztani, s külön kezelni a tevékenységek részleteit, a tevékenység céljától; vagyis képesek a tevékenységekkel „fekete dobozként” operálni.) Tudják adott szempontból elemezni, és adott céllal fölhasználni a kapott eredményeket! Adatok feldolgozása kapcsán felmerül a valós világ egyedeit leíró adatok bejuttatása a számítógépbe, a számítógépben ebből újabb adatok kiszámítása, majd adatok megjelenítése a külvilág számára. [DVSMEG]
Adatok a számítógépben és a külvilágban a 7-8. évfolyamonAz adatok kezelésével kapcsolatban megállapíthatjuk, hogy egyes adatok értéke állandó, másokat változtathatunk, kiszámolhatunk. (Itt jöhet elő az algoritmus fogalmával kapcsolatban az, hogy a számítógépes algoritmusok valamely adatokból valamely más adatokat számítanak ki, azaz a számítógépes algoritmus végrehajtás mindig valamilyen kiszámítás.)
Adathozzáférés a 7-8. évfolyamonKülönböző alkalmazásokban megjelenhetnek az adatok megjelenítésének különböző módszerei: magukat az adatokat soroljuk fel, az adatok elrendezését vagy kiemelését adjuk meg, az adatokat diagramon ábrázoljuk (pl. ha július 10-től 27-ig nyaraltunk, azt megjeleníthetjük a két dátummal, a júliusi naptárban beszínezhetjük az adott napokat, kirajzolhatjuk a hónapnak, mint intervallumnak azt a részintervallumát, amikor nyaraltunk, ...).
Az adatok megjelenítése a 7-8. évfolyamonMegjelenhetnek olyan elemi típusok, amelyek értékhalmazát is mi magunk állapítjuk meg. Természetes igény lehet például, hogy a hónapokat sorszámuk helyett nevükkel azonosítsuk, a színeket számkódok helyett a nevükkel adjuk meg – ezek szövegek, de szövegként az értékhalmazuk korlátos, sőt felsorolható.
Az elemi adatok fajtái az 9-10. évfolyamonA korosztály egyik újdonsága a típusok definiálhatósága, azaz megadható a struktúrájuk, a műveleteik, sőt el is nevezhetők.
A legjobbaknál (valószínűleg az informatikus pálya iránt érdeklődőknél) a típus absztrakció, típus hierarchia fogalom is előjöhet, amikor a típust más típusokból építjük össze (hagyományos típusfogalom), vagy más típusokra építjük rá (objektum-elvű típusszármaztatás).
A típus fogalma a 9-10. évfolyamonA másik fontos újdonság a típus és az adatok ábrázolásának szétválasztása.
Az adatokkal kapcsolatos fogalmak a 9-10. évfolyamonElemi és összetett adatok (tömb, rekord, táblázat, halmaz, fájl), fájlok fajtái (szekvenciális és nem szekvenciális). A halmazokban az elemek között nincs kapcsolat, a sorozat jellegűekben pedig a sorrendben elfoglalt helyükkel azonosíthatók.
Az algoritmusok világában előforduló adatstruktúrák (pl. verem, sor, fa, gráf) itt még egyszerűen tömbök vagy halmazok (a sor például egy olyan tömb, amit az elejétől kezdve folyamatosan töltünk ki és tároljuk azt is, hogy a feldolgozásában hol tartunk).
Összetett adatok a 9-10. évfolyamonAz adatmodellezés alapvető szabályainak ismerete, annak megértése, hogy egy adatbázis nem egyszerűen egy fájl, hanem adatok és adatok közötti kapcsolatok valamilyen tervszerűen csoportosított rendszere. Az egyes objektumok jellemzői közül kiemelhetünk olyanokat, amelyek az egyedeket egyértelműen azonosítják (kulcs). A kulcs lehet egy mesterséges sorszámszerű valami, egy természetes elemi érték (ilyen lehetne az emberek neve, ha nem lenne két azonos nevű), valamint összetett érték (pl. név, lakcím és születési év valószínűleg egyértelműen azonosít mindenkit).
Az adatfeldolgozás egyik célja, hogy a valamilyen formában bevitt adatokat mások, többnyire más nézőpontból lekérdezzék. Az adatlekérdezés az adatkapcsolatok feltárása révén egy alkotó-elemző folyamat. Az adatok itt már több csoportba (táblázatba, halmazba, ...) sorolhatók, amelyek közötti kapcsolatokkal is foglalkoznunk kell.
Adatkapcsolatok a 9-10. évfolyamonFeltehető persze a kérdés, hogy valamely kapcsolatban az egyes csoportok minden tagja részt vesz-e, lehet-e kapcsolat egy csoporton belül (rekurzív kapcsolat).
A modellezéshez az is hozzátartozik, hogy tudjuk, milyen információkat képes majd szolgáltatni a kész program. Tehát szükség van annak megértésére, hogy az adatokból milyen információ nyerhető (azaz, itt a fontos kérdések: mire van szükségünk?, mit kérdezzünk?, mit találunk meg máshol?, ... – az igazán nehéz feladat: jó kérdéseket feltenni). Erre alapozva tudunk jó kérdőíveket összeállítani, bemenő adatok körét meghatározni, eredmények köréről és megjelenítéséről dönteni.
Az adatokkal kapcsolatosan (sokszor az Interneten talált adatok esetén, de adatbázisoknál is) gyakori probléma a hozzáférési jog kérdése. Egyes hozzáférési jogok lehetnek időben is korlátozottak, például ugyanazt az adatot egyszerre többen is nézhetik, de egy időben csak egy valaki módosíthatja (ekkor esetleg mások nem is nézhetik).
A hozzáférési jog a 9-10. évfolyamonA hozzáférés történhet az adat egészéhez, illetve összetett adatok valamely részéhez (pl. adatbázisoknál táblákhoz, valamely egyedhez, valamely tulajdonságokhoz, ...). A hozzáférést jogosultsághoz is köthetjük, amely lehet egy azonosító jelszóval (esetleg azonosítók hierarchikus rendszere, a hierarchiában elfoglalt helyhez kötött jogokkal), vagy pedig valamely ár megfizetéséhez.
A táblázatok, a róluk készülő grafikonok bővebb alkalmazása, egyszerű statisztikai adatok kiszámítása, ábrázolása, fizikai-kémiai mérések kiértékelése táblázatkezelővel. Itt egy érdekes kapcsolódási pont lehet a programozási nyelvek világával, méghozzá a funkcionális nyelvekkel: a táblázatok egyes tartományain függvényeket definiálhatunk, csupán a rekurzív kiszámításban lehetnek akadályok. [HP]
A megjelenítés bővülhet térbeli elhelyezéssel, azaz térképpel – a keresés eredménye egy hely a térképen vagy akár maga a térkép.
Az adatok megjelenítése a 9-10. évfolyamonAz adatfogalom itt újra erősen kapcsolódik az algoritmusfogalomhoz. Az adatokat csoportosíthatjuk a feldolgozásban elfoglalt helyük szerint (globális, lokális, saját).
Az adatok a feldolgozásban a 9-10. évfolyamon  |
 |
 |
A tananyag az ELTESCORM keretrendszerrel készült