Inf1-gA-A-SCAN-2018
Dieses Dokument ist Teil der Anfrage „Abitur-Aufgaben im Fach Informatik im Jahr 2018 in Hamburg“
Diese Anfrage wurde als Teil der Kampagne „Frag sie Abi!“ gestellt.
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S-.
Freie und Hansestadt Hamburg
Behörde für Schule und Berufsbildung /
Kurs-Nr. / Name
Schriftliche Abiturprüfung
Schuljahr 2017/2018
Informatik
auf grundlegendem Anforderungsniveau
an allgemeinbildenden gymnasialen Oberstufen
Haupttermin
Montag, 16. April 2018, 9:00 Uhr
Unterlagen für die Prüflinge
Allgemeine Arbeitshinweise
• Tragen Sie rechts oben auf diesem Blatt und auf Ihren Arbeitspapieren Ihren Namen sowie die
Kursnummer ein.
• Kennzeichnen Sie bitte Ihre Entwurfsblätter (Kladde) und Ihre Reinschrift.
Fachspezifische Arbeitshinweise
• Die Arbeitszeit beträgt 240 Minuten.
• Eine Lese- und Auswahlzeit von 30 Minuten ist der Arbeitszeit vorgeschaltet. In dieser Zeit darf
nicht mit der Bearbeitung der Aufgaben begonnen werden.
• Erlaubte Hilfsmittel: Taschenrechner (nicht programmierbar und nicht grafikfähig), Formelsamm-
lung „Das große Tafelwerk interaktiv" (Cornelsen-Verlag), Rechtschreibwörterbuch
Aufgabenauswahl
• Sie erhalten drei Aufgaben zu unterschiedlichen Schwerpunktthemen:
I: Objektorientierte Modellierung und Programmierung von Grafiksystemen
II: Datensicherheit in verteilten Systemen
III: Simulation dynamischer Systeme
• Die Aufgabe I liegt in einer Java- und in einer Python-, die Aufgabe III in einer Dynasys- und in
einer Consideo-Variante vor.
• Überprüfen Sie anhand der Seitenzahlen, ob Sie alle Unterlagen vollständig erhalten haben.
• Die Aufgabe I (Java- oder Python-Version) müssen Sie bearbeiten. Wählen Sie aus den Aufgaben
II und III eine Aufgabe zur Bearbeitung aus und entscheiden Sie sich ggf. für eine der Varianten.
• Vermerken Sie hier auf dem Deckblatt und auf Ihrer Reinschrift, welche Aufgaben Sie ausgewählt
und bearbeitet haben.
Ausgewählt wurden:
J^ummer und Schwerpunktthema der Aufgabe
(I) Das Spiel Flappy Ball (Pflicht!) D Java D Python
(II oder III) (ggf. D Dynasys D Consideo)
Hinweise zu den Erleichterungen für neu zugewanderte Schülerinnen, Schüler und Prüflinge bei Sprachschwie-
rigkeiten in der deutschen Sprache finden sich auf Seite 2.
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Erleichterungen für neu Zugewanderte
Entsprechend der „Richtlinie über die Gewährung von Erleichterungen für neu zugewanderte Schüle-
rinnen, Schüler und Prüflinge bei Sprachschwierigkeiten in der deutschen Sprache" (MBlSchul Nr. 08,
7. Oktober 2016, S. 60) werden für die betroffenen Prüflinge die folgenden Erleichterungen gewährt:
• Die Beärbeitungszeit wird um 30 Minuten auf 270 Minuten erhöht.
• Ein nicht-elektronisches Wörterbuch Deutsch - Herkunftssprache / Herkunftssprache - Deutsch
wird bereitgestellt.
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Qperatoren wiiw^ :.:,Üefinip^i;^fi;i^^.^
analysieren, II-III unter gezielten Fragestellungen Elemente und Strukturmerkmale her-
untersuchen ausarbeiten und als Ergebnis darstellen
angeben, nennen I Elemente, Sachverhalte, Begriffe oder Daten ohne nähere Erläuterun-
gen wiedergeben oder aufzählen
anwenden, über- II einen bekannten Sachverhalt, eine bekannte Methode auf eine neue
tragen Problemstellung beziehen
auswerten II Daten oder Einzelergebnisse zu einer abschließenden Gesamtaussage
zusammenführen
begründen II-III einen angegebenen Sachverhalt auf Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale
Zusammenhänge zurückführen
berechnen I-II Ergebnisse von einem Ansatz ausgehend durch Rechenoperationen
gewinnen
beschreiben I-II Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge unter Verwendung
der Fachsprache in eigenen Worten veranschaulichen
bestimmen u einen Lösungsweg darstellen und das Ergebnis formulieren
beurteilen III zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung
von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen
bewerten III eine eigene Position nach ausgewiesenen Normen oder Werten vertre-
ten
darstellen I-II Zusammenhänge, Sachverhalte oder Verfahren strukturiert und fach-
sprachlich einwandfrei wiedergeben oder erörtern
einordnen, zu- I-II mit erläuternden Hinweisen in einen Zusammenhang einfügen
ordnen
entwerfen II-III ein Konzept in seinen wesentlichen Zügen prospektiv/planend erstel-
len
entwickeln II-III eine Skizze, ein Szenario oder ein Modell erstellen, ein Verfahren
erfinden und darstellen, eine Hypothese oder eine Theorie aufstellen
erklären II-III Rückführung eines Phänomens oder Sachverhalts auf Gesetzmäßig-
keiten
erläutern u Ergebnisse, Sachverhalte oder Modelle nachvollziehbar und verständ-
lich veranschaulichen
erörtern III ein Beurteilungs- oder Bewertungsproblem erkennen und darstellen,
unterschiedliche Positionen und Pro- und Kontra-Argumente abwä-
gen und mit einem eigenen Urteil als Ergebnis abschließen
herausarbeiten II-III die wesentlichen Merkmale darstellen und auf den Punkt bringen
implementieren u das Umsetzen eines Algorithmus oder Software-Designs in einer Pro-
grammiersprache
skizzieren I-II Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse kurz und übersichtlich dar-
stellen mit Hilfe von z. B. Übersichten, Schemata, Diagrammen, Ab-
bildungen, Tabellen
vergleichen, II-III nach vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten Gemein-
gegenüberstellen samkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln und darstellen
zeigen II-III Aussage, Ergebnis oder Sachverhalt nach gültigen Regeln durch logi-
sehe Überlegungen und/oder Berechnungen bestätigen
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Erwartungshorizont und Bewertung
Bewertung:
Jeder Aufgabe sind 50 Bewertungseinheiten (BE) zugeordnet. In allen Teilaufgaben werden nur
ganze BE vergeben. Insgesamt sind 100 BE erreichbar. Bei der Festlegung von Notenpunkten gilt
die folgende Tabelle:
Erbrachte Leistung Erbrachte Leistung
Notenpunkte Notenpunkte
(in BE) (in BE)
> 95 15 > 55 7
S 90 14 > 50 6
2:85 13 > 45 5
> 80 12 > 40 4
S 75 11 > 33 3
> 70 10 > 27 2
> 65 9 > 20 l
> 60 8 < 20 0
Für die Erteilung der Note ausreichend (5 Punkte) ist mindestens erforderlich, dass annähernd die
Hälfte der erwarteten Gesamtleistung und über den Anforderungsbereich I hinaus Leistungen in
einem weiteren Anforderungsbereich erbracht werden.
Für die Erteilung der Note gut (l l Punkte) ist mindestens erforderlich, dass annähernd vier Fünftel der
erwarteten Gesamtleistung sowie Leistungen in allen drei Anforderungsbereichen erbracht werden.
Dabei muss die Prüfungsleistung in ihrer Gliederung, in der Gedankenführung, in der Anwendung
fachmethodischer Verfahren sowie in der fachsprachlichen Artikulation den Anforderungen voll ent-
sprechen.
Die zwei voneinander unabhängigen Aufgaben der Prüfungsaufgabe werden jeweils mit 50 Bewer-
tungseinheiten bewertet. Die erbrachte Gesamtleistung ergibt sich aus der Summe der Bewertungsein-
heiten in den beiden Aufgaben.
Bei erheblichen Mängeln in der sprachlichen Richtigkeit und der äußeren Form sind bei der Bewer-
tung der schriftlichen Prüfungsleistungje nach Schwere und Häufigkeit der Verstöße bis zu zwei No-
tenpunkte abzuziehen. Dazu gehören auch Mängel in der Gliederung, Fehler in der Fachsprache, Un-
genauigkeiten in Zeichnungen sowie falsche Bezüge zwischen Zeichnungen und Text.
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Aufgabe l
Aufgabe l: Das Spiel F/appy ßa//(Java) (50 BE)
Schwerpunktthema: Objektorientierte Modellierung und Programmierung von
Grafiksystemen
Das Spiel Flappy Ball soll von der Firma Cyberdyne überarbeitet werden.
Abbildung l
Bisher wurden folgende Features implementiert:
Hindernisse (rechteckige Kästen gleicher Größe) bewegen sich waagerecht über das Spielfeld
mit gleichbleibender Geschwindigkeit von rechts nach links auf die kreisförmige Figur
(genannt FlappyBall) zu.
AufTastendruck kann FlappyBall springen, um entgegenkommenden Hindernissen
auszuweichen. Gelingt dies nicht, d. h. berührt FlappyBall ein Hindernis, ist das Spiel
beendet.
Ein erster Entwurf des Spiels sieht im Klassendiagramm folgendermaßen aus:
iS^^^wSW^s^
IBiHjBjg: ülltäKJSW
Nw
s s.
:!1^1111.17'11.11:
Abbildung 2
a) • Beschreiben Sie anhand der in Abbildung l (oben) dargestellten Situation den
Zusammenhang zwischen den Begriffen Objekt und Klasse.
• Geben Sie die Attribute und Methoden eines FlappyBalls an, die nötig sind, um das
vorgegebene Verhalten zu beschreiben.
(9 BE)
lnfl-gA-A-2018 Aufgabe 1.1, Seite 1 von 4
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Aufgabe l
b) Beschreiben Sie die im Klassendiagramm (Abbildung 2) dargestellten Beziehungstypen.
(9 BE)
Das Spiel soll interessanter gestaltet werden. Dazu sollen Hindernisse (K-ästen, siehe Abbildung 3)
unterschiedlicher Größe eingefügt werden können.
Abbildung 3 Abbildung 4
c) Erklären Sie anhand der Klassenkarten zu den Klassen Käs ten (Abbildung 4) und
SpielElement (siehe Anlage), warum es bisher nicht möglich ist, Hindernisse
unterschiedlicher Größe zu erzeugen, und erläutern Sie, welche Änderungen notwendig sind,
damit dies möglich ist.
(Hinweis: Die Methode act ( ) der Klasse Kasten wird im Spielverlauf periodisch aufgerufen,
um Änderungen bzgl. des jeweiligen Objektes auf dem Spielfeld entsprechend seiner Aufgabe
durchzuführen.)
(9 BE)
Durch eine weitere Änderung an der Implementation des Spiels soll FlappyBall seine Farbe auf Rot
ändern, sobald sich ein Hindernis (Kasten) bis auf einen bestimmten horizontalen Abstand d genähert
hat (siehe Abbildung 5).
Abbildung 5
d) Entwickeln und implementieren Sie in der Klasse FlappyBall eine Methode
public void warnen (int minAbstand) {...}, welche prüft, ob der bereits
festgelegte horizontale Abstand d Unterschriften wurde, und gegebenenfalls die Farbänderung
vornimmt.
Hinweis: Die Methode getHindernis ( ) aus der Klasse SpielElement liefert ein
einzelnes Hindernis (den sich jeweils auf dem Spielfeld befindlichen Kasten) zurück.
(9 BE)
In das Spiel ist eine neue Art von Hindernis, eine Kugelreihe, implementiert worden (siehe
Abbildung 6 auf der folgenden Seite), welches aus drei Kugeln besteht. Das neue Hindernis bewegt
sich waagerecht oberhalb des Kastens von rechts nach links. Das Spiel ist wiederum beendet, wenn
FlappyBall eine der Kugeln berührt.
lnfl-gA-A-2018 Aufgabe 1.1, Seite 2 von 4
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Aufgabe l
Abbildung 6
Ein Auszug aus der Klasse des neuen Hindernisses Kugelreihe sieht momentan folgendermaßen
aus:
l Import java.awt.*;
2 Import java.awt.geom.*;
3 Import java.util.*;
4
5 public class Kugelreihe extends SpielElement{
6 Kreis kreisl;
7 Kreis kreis2;
8 Kreis kreis3;
9
10 public Kugelreihe (int xPos, int yPos, double breite){
11 kreisl = new Kreis();
12 kreisl.setzePosition(xPos, yPos);
13
14 kreis2 = new Kreis();
15 kreis2.setzePosition(xPos + (int)(breite/3), yPos);
16
17 kreis3 = new Kreis();
18 kreis3.setzePosition(xPos + (int) (2*breite/3), yPos);
19
20 // Weitere Initialisierungen seien hier vernachlässigt
21 }
22
23 // ...
24 }
e) Die bisherige Implementation der Kugelhindemisse soll variabler gestaltet werden, sodass
nicht nur drei, sondern beliebig viele Kreise zu einer Kugelreihe zusammengefasst werden
können sollen.
• Entwickeln und implementieren Sie den gegebenen Teil der Klasse Kugel reihe so
neu, dass das Hindernis aus beliebig vielen Kreisen bestehen kann. Verwenden Sie hierfür
eine geeignete Datenstruktur.
• Entwickeln und implementieren Sie eine Funktion
aendereFarbe(String färbe), die alle Elemente der neuen Kugelreihe mit der in
dem Parameter färbe übergebenen Farbe einfärbt.
Hinweis: Die Klasse Kreis verfügt über eine entsprechende Methode zum Ändern der
Farbe.
(14 BE)
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Aufgabe l
Anlage zur Aufgabe „Das Spiel Flappy Ball"
Anlage 1: Klassenkarte der Klasse SpielElement
*":iraS?l?£?S(^l?ltffli8}5tis^
^si«nsffl|ilfi%St§l§iEiSIIIKllSl
^a?mMSm3S?SS^WSS&
;||8fiii||ii^BN]fliliBIUSSSISB
SäÄNSIÄIi^äSäilBiSSSUISBSS
^^ä^^^^"^R»^^^;is
issüsss
IS81
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lnfl-gA.A-2018 Aufgabe 1.1, Seite 4 von 4
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Aufgabe l
Aufgabe l: Das Spiel Flappy Ball (Python) (50 BE)
Schwerpunktthema: Objektorientierte Modellierung und Programmierung von
Grafiksystemen
Das Spiel Flappy Ball soll von der Firma Cyberdyne überarbeitet werden.
Abbildung l
Bisher wurden folgende Features implementiert:
Hindernisse (rechteckige Kästen gleicher Größe) bewegen sich waagerecht über das Spielfeld
mit gleichbleibender Geschwindigkeit von rechts nach links auf die kreisförmige Figur
(genannt FlappyBall) zu.
AufTastendruck kann FlappyBall springen, um entgegenkommenden Hindernissen
auszuweichen. Gelingt dies nicht, d. h. berührt FlappyBall ein Hindernis, ist das Spiel
beendet.
Ein erster Entwurf des Spiels sieht im Klassendiagramm folgendermaßen aus:
^f+.Spielfeid
+ CratfkESement
<-
zs~
+ Boden i j + FlappyBall
^-
+ Rechteck
^-.
+ Kreis
]<
Abbildung 2
a) • Beschreiben Sie anhand der in Abbildung l (oben) dargestellten Situation den
Zusammenhang zwischen den Begriffen Objekt und Klasse.
• Geben Sie die Attribute und Methoden eines FlappyBalls an, die nötig sind, um das
vorgegebene Verhalten zu beschreiben.
(9 BE)
lnf1.gA-A.2018 Aufgabe 1.2, Seite 1 von 4
Freie und Hansestadt Hamburg allgemeinbildende
Behörde für Schule und Berufsbildung gymnasiale Oberstufen
Abitur 2018 Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau
Aufgabe l
b) Beschreiben Sie die im Klassendiagramm (Abbildung 2) dargestellten Beziehungstypen.
(9 BE)
Das Spiel soll interessanter gestaltet werden. Dazu sollen Hindernisse (Kästen, siehe Abbildung 3)
unterschiedlicher Größe eingefügt werden können.
+ Kasten
+_init_(seif)
+Act(self)
Abbildung 3 Abbildung 4
c) Erklären Sie anhand der Klassenkarten zu den Klassen Käs ten (Abbildung 4) und
SpielElement (siehe Anlage), warum es bisher nicht möglich ist, Hindernisse
unterschiedlicher Größe zu erzeugen, und erläutern Sie, welche Änderungen notwendig sind,
damit dies möglich ist.
(Hinweis: Die Methode Act ( seif) der Klasse Kasten wird im Spielverlauf periodisch
aufgerufen, um Änderungen bzgl. des jeweiligen Objektes auf dem Spielfeld entsprechend
seiner Aufgabe durchzuführen.)
(9 BE)
Durch eine weitere Änderung an der Implementation des Spiels soll FlappyBall seine Farbe auf Rot
ändern, sobald sich ein Hindernis (Kasten) bis auf einen bestimmten horizontalen Abstand d genähert
hat (siehe Abbildung 5).
Abbildung 5
d) Entwickeln und implementieren Sie in der Klasse FlappyBall eine Methode
def Warnen (seif, minAbstand) , welche prüft, ob der bereits festgelegte horizontale
Abstand d unterschritten wurde, und gegebenenfalls die Farbänderung vornimmt.
Hinweis: Die Methode GetHindernis ( ) aus der Klasse SpielElement liefert ein
einzelnes Hindernis (den sich jeweils auf dem Spjelfeld befindlichen K-asten) zurück.
(9 BE)
In das Spiel ist eine neue Art von Hindernis, eine Kugelreihe, implementiert worden (siehe
Abbildung 6 auf der folgenden Seite), welches aus drei Kugeln besteht. Das neue Hindernis bewegt
sich waagerecht oberhalb des Kastens von rechts nach links. Das Spiel ist wiederum beendet, wenn
FlappyBall eine der Kugeln berührt.
lnf1.gA-A.2018 Aufgabe 1.2, Seite 2 von 4
