Datenbanken modellieren und abfragen: Probe-Klassenarbeit – Informatik Leistungskurs

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Bearbeitungszeit90 Minuten

Material: Schüleraustausch des Gymnasiums

Gastschülerinnen und Gastschüler zweier Partnerschulen wohnen bei Gastfamilien und können sich für Ausflüge anmelden. Chloé hat noch keine Familie. Preise in Euro.

ER-Diagramm

Partnerschule(SchulNr, Name, Land)
Familie(FamNr, Nachname, Ort)
Gast(GastNr, Vorname, Geburtsjahr, SchulNr, FamNr)
Ausflug(AusflugNr, Ziel, Datum, Preis)
Teilnahme(GastNr, AusflugNr, bezahlt)

Partnerschule
SchulNr	Name	Land
P1	Lycée Monet	Frankreich
P2	Liceo Dante	Italien

Familie
FamNr	Nachname	Ort
FA1	Berg	Hildesheim
FA2	Yilmaz	Sarstedt
FA3	Wolf	Hildesheim

Gast
GastNr	Vorname	Geburtsjahr	SchulNr	FamNr
G1	Léa	2009	P1	FA1
G2	Hugo	2008	P1	FA2
G3	Giulia	2009	P2	FA3
G4	Marco	2008	P2	FA1
G5	Chloé	2009	P1	NULL

Ausflug
AusflugNr	Ziel	Datum	Preis
A1	Harz	12.10.	25
A2	Hamburg	15.10.	40
A3	Bergwerk	18.10.	15

Teilnahme
GastNr	AusflugNr	bezahlt
G1	A1	ja
G1	A2	ja
G2	A1	nein
G3	A2	ja
G3	A3	ja
G4	A2	nein
G5	A1	ja

Teil A

Grundlagen

24 Punkte

ER-Diagramm lesen, überführen, Abfragen auswerten, Anomalien erkennen. Empfohlene Zeit: etwa 35 Minuten.

Das ER-Diagramm lesen

AFB I 4 Punkte

Lesen Sie die Antworten aus dem ER-Diagramm ab.

a) Bei wie vielen Familien wohnt ein Gast höchstens? 1 P

b) Das Attribut bezahlt gehört zu … 1 P

c) Welcher Beziehungstyp ist n:m? 1 P

d) Wie viele Gäste darf eine Familie laut Diagramm aufnehmen? 1 P

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

Erwartungshorizont: a) 1 bei Familie (1 P) b) Beziehungsattribut an der Raute (1 P) c) nimmtTeil (1 P) d) n bei Gast: beliebig viele (1 P).

Vom Modell zum Schema

AFB I/II 6 Punkte

Bestimmen Sie Eigenschaften des Schemas, das aus dem ER-Diagramm entsteht.

a) Anzahl der Tabellen 2 P

Tabellen =

b) In welche Tabelle gehört der Fremdschlüssel ↑FamNr? 2 P

c) Primärschlüssel von Teilnahme 2 P

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

Erwartungshorizont: a) 4 Entitätstypen + 1 n:m-Beziehung = 5 (2 P) b) Gast ist die n-Seite von wohntBei (2 P) c) beide Fremdschlüssel zusammen (2 P).

Abfragen auswerten

AFB I/II 6 Punkte

Ermitteln Sie die Ergebnisse für das Material.

a) SELECT COUNT(*) FROM Teilnahme WHERE bezahlt = 'nein'; 2 P

Ergebnis =

b) SELECT SUM(Preis) FROM Teilnahme, Ausflug WHERE Teilnahme.AusflugNr = Ausflug.AusflugNr AND GastNr = 'G1'; 2 P

Summe = €

c) SELECT * FROM Gast, Familie; — Zeilenzahl 2 P

Zeilen =

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

Erwartungshorizont: a) Hugo (A1), Marco (A2) (2 P) b) Léa: Harz 25 € + Hamburg 40 € = 65 € (2 P) c) Kreuzprodukt 5 · 3 = 15 (2 P).

Kardinalität und Daten

AFB II 4 Punkte

Überprüfen Sie Modell und Daten.

a) Die Regel „Jeder Gast kommt von genau einer Partnerschule“ wird im Diagramm dargestellt durch … 2 P

b) Familie Berg nimmt Léa und Marco auf. Die Daten … 2 P

Lösung anzeigen (nach Auswerten freigeschaltet)

Erwartungshorizont: a) Die Zahl steht beim Partner (2 P) b) eine Familie hat beliebig viele Gäste (2 P).

Eine Liste für alles

AFB II 4 Punkte

Die Betreuerin führt bisher eine einzige Liste Ausflugsliste(GastNr, Vorname, Familie, Ort, AusflugNr, Ziel, Preis, bezahlt) mit einer Zeile je Anmeldung. Untersuchen Sie die Liste.

a) Der Hamburg-Ausflug wird teurer. In wie vielen Zeilen muss der Preis geändert werden? 2 P

Zeilen =

b) Ein neuer Ausflug ins Museum, für den sich noch niemand angemeldet hat, lässt sich nicht eintragen. Das ist … 2 P

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Erwartungshorizont: a) Anmeldungen zu A2: Léa, Giulia, Marco → 3 Zeilen (2 P) b) Einfügeanomalie (2 P).

Teil B

Anwenden und Beurteilen

36 Punkte

Verbund über vier Tabellen, Modell erweitern, Vorschläge beurteilen, Datenschutz. Empfohlene Zeit: etwa 55 Minuten.

Wer fährt in den Harz?

AFB II 9 Punkte

Die Schule möchte wissen, bei welchen Familien Gäste wohnen, die zum Harz fahren.

a) Legen Sie sich auf die korrekte Abfrage für die Nachnamen dieser Familien fest. 3 P

b) Anzahl der Nachnamen im Ergebnis 3 P

Namen =

c) Zeilenzahl von SELECT AusflugNr, COUNT(*) FROM Teilnahme GROUP BY AusflugNr HAVING COUNT(*) >= 3; 3 P

Zeilen =

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Erwartungshorizont: a) vier Tabellen, drei Verbundbedingungen, Filter auf Ziel (3 P) b) Harz: Léa (Berg), Hugo (Yilmaz), Chloé ohne Familie fällt im Verbund weg → 2 (3 P) c) A1 und A2 haben je 3 Anmeldungen, A3 nur 1 → 2 (3 P).

Das Modell erweitern

AFB II/III 9 Punkte

Die Schule plant Änderungen. Verändern Sie das Modell gedanklich und wählen Sie jeweils die passende Umsetzung.

a) Gäste sollen während des Austauschs die Familie wechseln können; für jede Unterbringung wird der Zeitraum gespeichert. 3 P

b) Betreuende Lehrkräfte (Kürzel, Name) werden ergänzt; jede Lehrkraft gehört zu genau einer Partnerschule. Wie viele neue Tabellen entstehen? 3 P

Tabellen =

c) Der Preis zum Zeitpunkt der Anmeldung soll erhalten bleiben, auch wenn ein Ausflug teurer wird. Wohin gehört er? 3 P

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Erwartungshorizont: a) aus 1:n wird n:m mit Zeitraum (3 P) b) Lehrkraft(Kuerzel, Name, ↑SchulNr): 1:n → nur eine neue Tabelle (3 P) c) gewollte Kopie je Anmeldung in Teilnahme (3 P).

Zerlegungen und Vorschläge beurteilen

AFB III 8 Punkte

Beurteilen Sie die Vorschläge eines Praktikanten.

a) Er möchte in Gast ein Attribut Ausfluege mit Einträgen wie „A1, A2“ speichern. Das ist … 2 P

b) Er möchte statt Geburtsjahr das Alter speichern. Das ist … 2 P

c) Er zerlegt Teilnahme in T1(GastNr, AusflugNr) und T2(AusflugNr, bezahlt) (ohne doppelte Zeilen). Wie viele Zeilen liefert der Verbund über AusflugNr? 2 P

Zeilen =

d) Folgerung aus c) 2 P

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Erwartungshorizont: a) nicht atomar, Beziehungsattribut ohne Platz (2 P) b) berechenbarer, veraltender Wert (2 P) c) T2: A1 {ja, nein}, A2 {ja, nein}, A3 {ja}; Verbund 3 · 2 + 3 · 2 + 1 · 1 = 13 statt 7 (2 P) d) verlustbehaftet (2 P).

Daten der Gäste

AFB II/III 10 Punkte

Nehmen Sie zu den Plänen der Schule Stellung, indem Sie jeweils die zutreffende Aussage wählen.

a) Die Gästeliste mit Vorname, Geburtsjahr und Gastfamilie soll öffentlich auf der Schulwebsite stehen. Entscheidend ist … 2 P

b) Die Daten sollen nach dem Austausch „für alle Fälle“ unbegrenzt gespeichert werden. Verletzt wäre … 2 P

c) Namen werden durch GastNr ersetzt, die Zuordnungsliste liegt im Sekretariat. Die Daten sind … 2 P

d) Ein Programm teilt Gäste automatisch Familien zu und lehnt Wünsche ohne Prüfung ab. Art. 22 DSGVO sichert … 2 P

e) Gäste aus Italien bezahlen Ausflüge seltener rechtzeitig. Die Folgerung „Herkunft verursacht Zahlungsverzug“ ist … 2 P

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Erwartungshorizont: a) personenbezogen, Minderjährige (2 P) b) Speicherbegrenzung (2 P) c) pseudonym (2 P) d) menschliche Prüfung (2 P) e) Korrelation ≠ Kausalität, bei so wenigen Daten zudem Zufall (2 P).

Ergebnis

Erreicht

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Prozent

0 %

Notenpunkte

—

Aufgabe	Thema	Punkte

Punkteverteilung

Aufgabe	Thema	Teil	AFB	Punkte
A1	Das ER-Diagramm lesen	Teil A	AFB I	4
A2	Vom Modell zum Schema	Teil A	AFB I/II	6
A3	Abfragen auswerten	Teil A	AFB I/II	6
A4	Kardinalität und Daten	Teil A	AFB II	4
A5	Eine Liste für alles	Teil A	AFB II	4
A6	Wer fährt in den Harz?	Teil B	AFB II	9
A7	Das Modell erweitern	Teil B	AFB II/III	9
A8	Zerlegungen und Vorschläge beurteilen	Teil B	AFB III	8
A9	Daten der Gäste	Teil B	AFB II/III	10
Summe				60

Notenpunkte

Punkte	Notenpunkte	Beurteilung
57 – 60 P	15	sehr gut
54 – 56 P	14	sehr gut
51 – 53 P	13	sehr gut
48 – 50 P	12	gut
45 – 47 P	11	gut
42 – 44 P	10	gut
39 – 41 P	09	befriedigend
36 – 38 P	08	befriedigend
33 – 35 P	07	befriedigend
30 – 32 P	06	ausreichend
27 – 29 P	05	ausreichend
24 – 26 P	04	ausreichend
20 – 23 P	03	mangelhaft
17 – 19 P	02	mangelhaft
12 – 16 P	01	mangelhaft
0 – 11 P	00	ungenügend

Probe-Klausur

Grundlagen

Anwenden und Beurteilen

Ergebnis

Punkteverteilung

Notenpunkte