Einführung & Computer: Probe-Klassenarbeit – Informatik Klasse 10

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Bearbeitungszeit45 Minuten

Teil A

Informatik und EVA-Prinzip

14 Punkte

Grundbegriffe, Teilgebiete und das EVAS-Prinzip. Empfohlene Zeit: etwa 12 Minuten.

Grundbegriffe der Informatik

AFB I 4 Punkte

Ordne jeder Beschreibung den passenden Fachbegriff zu. 4 P

die Zahl 112 ohne weitere Angabe

„112 ist die Notrufnummer“

eindeutige, endliche Schritt-für-Schritt-Anleitung

Wissenschaft von der systematischen Verarbeitung von Information

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Erwartungshorizont: 112 – Daten; Notrufnummer – Information; Anleitung – Algorithmus; Wissenschaft – Informatik (je 1 P).

Vier Teilgebiete

AFB I 4 Punkte

Bestimme für jedes Projekt das Teilgebiet, um das es im Kern geht. 4 P

Entwurf eines schnelleren Speicherchips

Entwicklung einer neuen Programmiersprache

Beweis, dass ein Verfahren höchstens n² Schritte braucht

Software, die Wetterdaten für Meteorologen auswertet

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Erwartungshorizont: Speicherchip – technisch; Programmiersprache – praktisch; Schrittzahl – theoretisch; Wetterdaten – angewandt (je 1 P).

Der Kaffeevollautomat

AFB II 6 Punkte

Ein Kaffeevollautomat enthält einen kleinen Computer. Ordne jeden Vorgang begründet in das EVAS-Prinzip ein. 6 P

Du drückst die Taste „Cappuccino“.

Der Füllstandssensor meldet: Wassertank fast leer.

Der Chip prüft, ob das Wasser für eine Tasse reicht.

Das Display zeigt „Bitte Wasser nachfüllen“.

Die Pumpe drückt heißes Wasser durch das Kaffeepulver.

Deine Lieblingsrezepte bleiben hinterlegt.

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Erwartungshorizont: Taste und Sensor – Eingabe; Prüfen – Verarbeitung; Display und Pumpe – Ausgabe (aus Sicht des Geräts); Rezepte – Speicher (je 1 P).

Teil B

Aufbau des Computers

15 Punkte

Bauteile und Von-Neumann-Rechner. Empfohlene Zeit: etwa 14 Minuten.

Bauteile des Computers

AFB I 5 Punkte

Gib an, welche Aussagen zutreffen. (5 sind richtig) 5 P

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Erwartungshorizont: RAM flüchtig; SSD dauerhaft; VRAM; Netzteil-Leistung; Takt und Kerne (je 1 P; falsche Kreuze heben Treffer auf).

Ein Programm im Speicher

AFB II 6 Punkte

Im Speicher eines Mini-Prozessors steht folgendes Programm; der Befehlszähler startet bei 0.

Adresse	Inhalt
0	LADE [4]
1	ADDIERE [5]
2	SPEICHERE [6]
3	STOPP
4	Daten: 12
5	Daten: 30
6	Ergebnis: —

a) Ermittle den Inhalt von Adresse 6, nachdem das Programm gelaufen ist. 2 P

Adresse 6 =

b) Welchen Wert hat der Befehlszähler, nachdem ADDIERE ausgeführt wurde? 1 P

Befehlszähler =

c) Nenne den Schritt des Zyklus, in dem der Prozessor feststellt, dass addiert werden soll. 1 P

d) Erläutere den Von-Neumann-Flaschenhals. (2 sind richtig) 2 P

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Erwartungshorizont: a) Akku 12, dann 12 + 30 = 42, SPEICHERE legt 42 in Adresse 6 (2 P). b) Der Befehlszähler zeigt auf den nächsten Befehl: 2 (1 P). c) Dekodieren (1 P). d) gemeinsamer Bus; Prozessor wartet (je 1 P; falsche Kreuze heben Treffer auf).

Absturz vor der Abgabe

AFB III 4 Punkte

Lena schreibt seit einer Stunde an ihrer Facharbeit, ohne zu speichern. Kurz vor der Abgabe stürzt der Laptop ab.

a) Wo lag der ungespeicherte Text? 1 P

b) Beurteile die Vorschläge ihrer Mitschüler. (3 sind richtig) 3 P

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Erwartungshorizont: a) RAM (1 P). b) mehr RAM hilft nicht, weil er flüchtig bleibt; Speichern kopiert auf die SSD; Autospeichern begrenzt den Verlust (je 1 P; falsche Kreuze heben Treffer auf).

Teil C

Peripheriegeräte

21 Punkte

Tastatur, Maus, Monitor, Touchscreen und Digitalisierung. Empfohlene Zeit: etwa 19 Minuten.

Die Tastenmatrix

AFB II 5 Punkte

a) Eine Tastatur hat 8 Zeilen- und 16 Spaltenleitungen. Berechne, wie viele Tasten höchstens angeschlossen werden können. 2 P

Tasten =

b) Was schickt die Tastatur an den Rechner? 1 P

c) Erkläre, wie Ghosting entsteht und wie man es verhindert. (2 sind richtig) 2 P

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Erwartungshorizont: a) 8 · 16 = 128 Kreuzungen (2 P). b) Scancode (1 P). c) Rechteck im Gitter; Diode je Taste (NKRO) (je 1 P; falsche Kreuze heben Treffer auf).

Die optische Maus

AFB II 5 Punkte

a) Eine Maus mit 1000 dpi wird 7,62 cm nach rechts geschoben (1 Zoll = 2,54 cm). Wende die Formel an: Wie viele Zählschritte meldet sie? 2 P

Zählschritte =

b) Die Abtastrate beträgt 500 Hz. Wie viele Millisekunden liegen zwischen zwei Meldungen? 1 P

Abstand = ms

c) Begründe das Verhalten der Maus: Welche Aussagen sind richtig? (2 sind richtig) 2 P

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Erwartungshorizont: a) 7,62 : 2,54 = 3 Zoll; 3 · 1000 = 3000 (2 P). b) 1000 ms : 500 = 2 ms (1 P). c) relativ; kein Muster auf Glas (je 1 P; falsche Kreuze heben Treffer auf).

Monitor und Touchscreen

AFB I 5 Punkte

a) Ein Ultrawide-Monitor hat 2560 × 1080 Pixel. Wie viele Pixel sind das? 2 P

Pixel =

b) Welche Aussagen sind richtig? (3 sind richtig) 3 P

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Erwartungshorizont: a) 2560 · 1080 = 2 764 800 (2 P). b) drei Subpixel; OLED selbstleuchtend; absolute Positionen (je 1 P; falsche Kreuze heben Treffer auf).

A10

Die Sprachnachricht

AFB III 6 Punkte

Eine Messenger-App nimmt Sprachnachrichten mit 16 000 Hz Abtastrate und 16 Bit Bittiefe auf (Mono, unkomprimiert).

a) Wie viele Stufen kann ein Messwert annehmen? 1 P

Stufen =

b) Wie viele Bits entstehen pro Sekunde? 2 P

Datenrate = bit/s

c) Bewerte die Aussagen zu dieser Aufnahme. (3 sind richtig) 3 P

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Erwartungshorizont: a) 2¹⁶ = 65 536 (1 P). b) 16 000 · 16 = 256 000 bit/s (2 P). c) 256 000 · 60 : 8 = 1 920 000 Byte = 1,92 MB; Abtastrate halbiert → Datenmenge halbiert; Verlust endgültig (je 1 P; falsche Kreuze heben Treffer auf).

Ergebnis

Erreicht

0 / 50

Prozent

0 %

Note

—

Aufgabe	Thema	Punkte

Punkteverteilung

Aufgabe	Thema	Teil	AFB	Punkte
A1	Grundbegriffe der Informatik	Teil A	AFB I	4
A2	Vier Teilgebiete	Teil A	AFB I	4
A3	Der Kaffeevollautomat	Teil A	AFB II	6
A4	Bauteile des Computers	Teil B	AFB I	5
A5	Ein Programm im Speicher	Teil B	AFB II	6
A6	Absturz vor der Abgabe	Teil B	AFB III	4
A7	Die Tastenmatrix	Teil C	AFB II	5
A8	Die optische Maus	Teil C	AFB II	5
A9	Monitor und Touchscreen	Teil C	AFB I	5
A10	Die Sprachnachricht	Teil C	AFB III	6
Summe (AFB I: 18 P · AFB II: 22 P · AFB III: 10 P)				50

Notenschema

Punkte	Note	Beurteilung
46 – 50 P	1	sehr gut
40 – 45 P	2	gut
30 – 39 P	3	befriedigend
22 – 29 P	4	ausreichend
12 – 21 P	5	mangelhaft
0 – 11 P	6	ungenügend