BW Abitur Informatics common mistakes
BW Abitur Informatics · Understand the traps and how to avoid them.
Beim Sortieren oder Suchen wird der Algorithmus nur an einem einzigen, bereits günstig gewählten Beispiel durchgespielt (etwa ein schon fast sortiertes Array bei Insertion Sort), und die Aussage zur Laufzeit wird daraus verallgemeinert, statt Worst Case und Average Case getrennt zu betrachten.
Der Prüfling verwechselt das konkrete Durchlaufprotokoll mit der Komplexitätsanalyse. Ein einziges Beispiel liefert keine Belegung für O-Notation, und der Unterschied zwischen bester und schlechtester Eingabe wird oft nicht reflektiert, weil im Unterricht häufig nur ein Fall gezeigt wurde.
What to do instead
Für jede Aufgabe explizit drei Eingaben konstruieren: best case, worst case und eine typische Mischung. Dann die Anzahl der Schlüsselvergleiche und Tauschoperationen in Abhängigkeit von n als Formel angeben und daraus die O-Klasse herleiten. Das Protokoll dient nur der Verifikation der Formel, nie als Beweis.
Bei der Modellierung eines Sachverhalts als Klasse werden Attribute aufgenommen, die eigentlich berechnet werden können oder die zu einem anderen Objekt gehören, und die Assoziationen werden als Attributlisten statt als Beziehung mit Multiplizität gezeichnet.
Der Prüfling überträgt die Oberfläche des Aufgabentextes eins zu eins in ein Klassendiagramm, ohne zwischen Zustand und abgeleiteten Werten zu trennen. Zudem fehlt Übung darin, aus Formulierungen wie 'ein Schüler besucht mehrere Kurse' die Kardinalitäten korrekt abzuleiten.
What to do instead
Vor dem Zeichnen jedes Attribut prüfen: Ändert es sich unabhängig, oder folgt es aus anderen Attributen? Nur Ersteres wird Attribut. Für jede Beziehung beide Leserichtungen laut formulieren und daraus Multiplizität und Rollennamen ableiten. Abgeleitete Attribute explizit mit Schrägstrich kennzeichnen.
Rekursive Methoden werden ohne Abbruchbedingung oder mit einer Abbruchbedingung geschrieben, die den Parameter nicht sicher verkleinert, sodass die Analyse an einem Beispiel wie fakultät(0) nicht mehr funktioniert und die Rekursion gedanklich ins Unendliche läuft.
Die Struktur 'Basisfall plus Rekursionsschritt' wird zwar erinnert, aber der Zusammenhang zwischen Parameteränderung und Erreichen des Basisfalls wird nicht geprüft. Besonders bei Teilen-und-Herrsche-Ansätzen mit ganzzahliger Division wird die Grenze oft falsch gewählt.
What to do instead
Jede rekursive Methode mit drei Zeilen kommentieren: Basisfall, Rekursionsschritt, Maß der Verkleinerung. Danach den Aufrufbaum für kleine n von Hand zeichnen und prüfen, ob jeder Pfad den Basisfall erreicht. Bei Division durch 2 zusätzlich den Fall n = 0 und n = 1 separat testen.
Beim Einsatz von Listen und Arrays wird die falsche Datenstruktur gewählt, weil nur die Oberfläche betrachtet wird: etwa eine verkettete Liste für häufigen Zugriff über den Index oder ein Array für häufiges Einfügen in der Mitte, ohne die jeweiligen Kosten zu benennen.
Die Operationen werden auswendig gelernt, aber nicht mit ihren Aufwänden verknüpft. Der Prüfling denkt in Begriffen von 'Liste ist flexibler' statt in Zugriffs-, Einfüge- und Löschkosten und kann daher die Entscheidung im Aufgabentext nicht begründen.
What to do instead
Eine kleine Tabelle mit den Operationen Zugriff per Index, Suchen, Einfügen am Anfang, Einfügen in der Mitte und Löschen anlegen und für Array und verkettete Liste die O-Klasse eintragen. In der Antwort stets die geforderte Operation nennen und daraus die Wahl begründen, nicht umgekehrt.
Bei Bäumen werden Höhe und Tiefe verwechselt, die Balance-Eigenschaft eines AVL- oder B-Baums nur behauptet statt an den Knoten nachgerechnet, und nach einer Rotation wird der Baum nicht vollständig neu gezeichnet.
Die Definitionen ähneln sich sprachlich, und Rotationen werden oft nur als Bild gemerkt. Ohne systematisches Nachrechnen der Balancefaktoren an jedem Knoten bleibt der Fehler unentdeckt, weil das Endergebnis 'aussieht wie ein Baum'.
What to do instead
Höhe als längster Pfad von der Wurzel zu einem Blatt, Tiefe als Abstand eines Knotens von der Wurzel festlegen und in der Skizze an jeden Knoten den Balancefaktor schreiben. Nach jeder Rotation alle Knoten entlang des Pfades zur Wurzel erneut prüfen und den Baum komplett neu zeichnen, nicht nur den lokalen Ausschnitt.
Bei der Analyse eines Netzwerks werden Schichten des OSI-Modells und Geräte falsch zugeordnet, etwa ein Switch auf Schicht 3 oder ein Router auf Schicht 2 gesetzt, und IP-Adressen ohne Beachtung der Subnetzmaske als direkt erreichbar eingestuft.
Die Schichten werden als Liste gelernt, ohne die Kapselung und die Zuständigkeit der Geräte zu verstehen. Bei Subnetzen fehlt die Routine, Netzanteil und Hostanteil über die Maske zu trennen, sodass 'gleiches Präfix' mit 'gleiches Netz' verwechselt wird.
What to do instead
Für jedes Gerät notieren, welche Adressinformation es auswertet: MAC beim Switch, IP beim Router. Bei Adressaufgaben zuerst Maske in Binärform schreiben, Netzpräfix markieren und dann beide Adressen vergleichen. Erst danach die Frage beantworten, ob direkt oder über ein Gateway kommuniziert wird.
Beim Rechnen mit Binärzahlen und bei der Darstellung negativer Zahlen werden Zweierkomplement und Vorzeichen-Betrag-Darstellung vermischt, oder der Überlauf bei Addition wird nicht erkannt, weil nur das Ergebnis im Dezimalsystem geprüft wird.
Beide Darstellungen sehen im positiven Bereich gleich aus, und der Unterschied zeigt sich erst bei negativen Werten und beim Übertrag über die höchste Stelle. Wer im Dezimalsystem rechnet, übersieht den Übertrag im festen Bitformat.
What to do instead
Additionen stets im Binärformat mit fester Wortbreite durchführen, den Übertrag aus der höchsten Stelle explizit aufschreiben und mit der Vorzeichenregel vergleichen. Für negative Zahlen beide Darstellungen einmal für -1 bis -8 gegenüberstellen und den Wertebereich eines n-Bit-Zweierkomplements notieren.
Im Entity-Relationship-Modell werden Kardinalitäten falsch notiert, n:m-Beziehungen nicht in Zwischentabellen aufgelöst, und beim Überführen ins relationale Schema werden Fremdschlüssel auf der falschen Seite eingetragen.
Die Notation der Kardinalitäten (Chen versus Krähenfuß) wird nicht sicher beherrscht, und die Regel, dass bei 1:n der Fremdschlüssel auf die n-Seite gehört, wird nicht als Prinzip verstanden, sondern als Einzelfall behandelt.
What to do instead
Für jede Beziehung die beiden Sätze 'ein A hat viele B' und 'ein B hat viele A' getrennt prüfen und daraus die Kardinalität bestimmen. Beim Schemaübergang eine Tabelle mit den Regeln anlegen: 1:1 und 1:n als Fremdschlüssel, n:m als eigene Tabelle mit zusammengesetztem Schlüssel, und jede resultierende Tabelle auf Schlüssel und Fremdschlüssel prüfen.
SQL-Abfragen werden ohne Gruppierung geschrieben, obwohl Aggregatfunktionen verwendet werden, oder JOIN-Bedingungen fehlen im WHERE beziehungsweise ON, sodass ein Kreuzprodukt entsteht und die Ergebniszeile nur zufällig stimmt.
Der Unterschied zwischen Filterung vor und nach der Gruppierung ist nicht verinnerlicht, und das kartesische Produkt wird als harmlos angesehen, weil bei kleinen Beispieldaten die Ausgabe plausibel wirkt. Zudem wird die Abfrage nicht mit Randfällen getestet.
What to do instead
Jede Abfrage in der Reihenfolge FROM, JOIN mit ON, WHERE, GROUP BY, HAVING, SELECT, ORDER BY aufschreiben und prüfen, ob jede Spalte in SELECT entweder aggregiert oder in GROUP BY enthalten ist. Anschließend die Abfrage an Daten mit leeren Gruppen und Duplikaten gedanklich durchspielen.
Bei Fragen zu informationellen Grundrechten, Datenschutz und Urheberrecht werden Alltagsannahmen als Rechtslage dargestellt, etwa die Zustimmung einer einzelnen Person als ausreichende Rechtsgrundlage für jede Verarbeitung oder das Kopieren fremder Materialien für den Unterricht als stets erlaubt.
Die Themen wirken vertraut, und die Begriffe werden ohne Bezug auf konkrete Normen verwendet. Der Prüfling argumentiert moralisch statt rechtlich und trennt nicht zwischen Einwilligung, gesetzlicher Erlaubnis und berechtigtem Interesse.
What to do instead
Für jede Aufgabe die betroffenen Rechtsgüter benennen und die einschlägige Norm oder das Prinzip (Zweckbindung, Datenminimierung, Erforderlichkeit) nennen, statt ein Urteil zu formulieren. Bei Zitaten die vier Voraussetzungen des Zitatrechts prüfen: eigenes Werk, Belegfunktion, Umfang, Quellenangabe.