Unterschiede
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| gf_informatik:programmieren_i [2025-09-01 08:00] – hof | gf_informatik:programmieren_i [2026-04-29 09:01] (aktuell) – hof | ||
|---|---|---|---|
| Zeile 5: | Zeile 5: | ||
| Ein Computer ist zunächst einfach mal eine Maschine, die wahnsinnig schnell arbeiten (rechnen) kann. Damit man zum Beispiel ein Spiel spielen können, muss irgend jemand dem Computer also sagen, was er denn genau zu tun hat. Jemand muss also ein **Computerprogramm**, | Ein Computer ist zunächst einfach mal eine Maschine, die wahnsinnig schnell arbeiten (rechnen) kann. Damit man zum Beispiel ein Spiel spielen können, muss irgend jemand dem Computer also sagen, was er denn genau zu tun hat. Jemand muss also ein **Computerprogramm**, | ||
| - | Wir wählen hier die Programmiersprache **Python**. Im Jahre 2025 ist diese Sprache sicher in der Top 3 der wichtigsten Programmiersprachen - wenn nicht sogar auf dem ersten Platz. Dazu kommt, dass Python im Vergleich zu anderen Sprachen, z.B. C\+\+ (C Plus Plus), Java oder C# (C Sharp) relativ einfach zu erlernen ist. | + | Wir wählen hier die Programmiersprache **Python**. Im Jahre 2026 ist diese Sprache sicher in der Top 3 der wichtigsten Programmiersprachen - wenn nicht sogar auf dem ersten Platz. Dazu kommt, dass Python im Vergleich zu anderen Sprachen, z.B. C\+\+ (C Plus Plus), Java oder C# (C sharp) relativ einfach zu erlernen ist. |
| - | + | ||
| - | Wenn wir einen Satz mit vielen Schreibfelern und Grammatikfehler lesen, so sind wir meist trotzdem in der Lage, den Satz zu verstehen. Im Gegensatz zu uns hat ein Computer aber keine Intelligenz und ist deshalb nicht in der Lage, einen Text selbst zu interpretieren. Ein Computer kann ein Programm nur ausführen, wenn es gar keine Fehler, sogenannte **Bugs**, hat. Es ist deshalb wichtig, dass man sich an die formalen Vorgaben der Programmiersprache hält. | + | |
| - | + | ||
| - | Wie gesagt, werden wir in der Programmiersprache Python programmieren. Wir brauchen aber noch ein Programm, um unseren Code zu schreiben und auszuführen, | + | |
| + | Wenn wir einen Satz mit vielen Schreibfelern und Grammatikfehler lesen, so sind wir meist trotzdem in der Lage, den Satz zu verstehen. Im Gegensatz zu uns ist ein Computer ist nicht in der Lage, einen Text selbst zu interpretieren. Ein Computer kann ein Programm nur ausführen, wenn es gar keine Fehler, sogenannte **Bugs**, hat. Es ist deshalb wichtig, dass man sich an die formalen Vorgaben der Programmiersprache hält. | ||
| ==== Installation ==== | ==== Installation ==== | ||
| === Web Tiger Python === | === Web Tiger Python === | ||
| - | Am einfachsten ist es, Programme direkt im Web zu schreiben: | + | Am einfachsten ist es, Programme direkt im Web zu schreiben. Wir verwenden die folgende Seite: |
| - | + | * [[https://bottom.ch/editor/|bottom.ch/editor]] | |
| - | Um ein Programm abzuspeichern, | + | |
| - | + | ||
| - | {{ : | + | |
| - | + | ||
| - | Die heruntergeladene Datei muss noch in den richtigen Ordner verschoben werden, z.B. `1M/Informatik/ | + | |
| - | Alternativ dazu kann ein Link kopiert | + | Die Programme |
| + | {{ : | ||
| <nodisp 2> | <nodisp 2> | ||
| Zeile 51: | Zeile 44: | ||
| </ | </ | ||
| - | ==== Aufgaben | + | ==== Dokumentation |
| - | * In jedem Kapitel gibt es ein **Set an Aufgaben**. Jedes Set ist mit einem Buchstaben gekennzeichnet. | + | * Erstelle |
| - | * Erstelle | + | * Erstelle für jedes Kapitel [[https:// |
| - | * Erstelle für **jede Aufgabe eine eigene Datei**. Benenne diese nach dem folgenden Schema: Aufgabe B2 in Datei `B2.py` | + | * Du machst dir Notizen während der Lektionen und zu den Aufgaben. Programme speicherst du als Permalink. |
| * Für einige Aufgaben wird es **Musterlösungen** geben, aber nicht für alle. Falls du dir unsicher bist: Frage bei der Lehrperson nach. | * Für einige Aufgaben wird es **Musterlösungen** geben, aber nicht für alle. Falls du dir unsicher bist: Frage bei der Lehrperson nach. | ||
| * Du bist **selbst verantwortlich**, | * Du bist **selbst verantwortlich**, | ||
| Zeile 62: | Zeile 55: | ||
| * Im Dossier gibt es viele kleine **Code-Beispiele**. Tippe diese jeweils //von Hand ab// und versuche, alles zu // | * Im Dossier gibt es viele kleine **Code-Beispiele**. Tippe diese jeweils //von Hand ab// und versuche, alles zu // | ||
| - | * Verwende **Shortcuts**: | + | * Verwende **Tastenkombinationen**: |
| - | * Ctrl+Enter: Programm ausführen (statt auf den grünen Pfeil klicken). | + | * <kbd>Ctrl+Enter</ |
| + | * Allgemeine [[user: | ||
| * Generell: Benutze die Maus so wenig wie möglich! | * Generell: Benutze die Maus so wenig wie möglich! | ||
| ===== - Einfache Bewegungen ===== | ===== - Einfache Bewegungen ===== | ||
| - | <html>< | + | <bottom-editor id="one" |
| - | </ | + | from turtle import * |
| - | </html> | + | |
| + | fritz = Turtle() | ||
| + | |||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | </bottom-editor> | ||
| Erklärung der Zeilen: | Erklärung der Zeilen: | ||
| - | - Zuerst musst du das *Modul `turtle` importieren*, | + | - Zuerst musst du das *Modul `turtle` importieren*, |
| - Erzeuge eine neue Turtle mit einem Namen, hier `fritz`. Man nennt dieses auch ein *Turtle-Objekt*. | - Erzeuge eine neue Turtle mit einem Namen, hier `fritz`. Man nennt dieses auch ein *Turtle-Objekt*. | ||
| - Gib deiner Turtle den Befehl, 100 Pixel vorwärts zu laufen. | - Gib deiner Turtle den Befehl, 100 Pixel vorwärts zu laufen. | ||
| - | Du kannst deiner Turtle | + | Du kannst deiner Turtle |
| ^ Befehl ^ Beschreibung ^ | ^ Befehl ^ Beschreibung ^ | ||
| Zeile 85: | Zeile 83: | ||
| | `left(w)` | | `left(w)` | ||
| | `home()` | | `home()` | ||
| - | | `hideturtle()` | ||
| Um die Turtle an eine andere Stelle zu bewegen, brauchst du die folgenden Befehle: | Um die Turtle an eine andere Stelle zu bewegen, brauchst du die folgenden Befehle: | ||
| Zeile 98: | Zeile 95: | ||
| Du willst mehr machen? Dann findest du viele weitere Funktionen in der [[https:// | Du willst mehr machen? Dann findest du viele weitere Funktionen in der [[https:// | ||
| + | |||
| ==== Aufgaben A ==== | ==== Aufgaben A ==== | ||
| Zeile 103: | Zeile 101: | ||
| Mache dich mit all diesen **Befehlen vertraut** und probiere sie aus. | Mache dich mit all diesen **Befehlen vertraut** und probiere sie aus. | ||
| + | |||
| + | < | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | |||
| + | fritz = Turtle() | ||
| + | # Was soll fritz zeichnen? | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| === Aufgabe A2 === | === Aufgabe A2 === | ||
| - | Programmiere deine Turtle so, dass es ein **Quadrat** abläuft. | + | Programmiere deine Turtle so, dass sie ein **Quadrat** abläuft. |
| + | |||
| + | < | ||
| + | <script type=" | ||
| + | </ | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | fritz = Turtle() | ||
| + | |||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| === Aufgabe A3 === | === Aufgabe A3 === | ||
| - | Programmiere deine Turtle so, dass er **deinen Namen**, Spitznamen oder zumindest deine Initialen abläuft. | + | Programmiere deine Turtle so, dass sie **deinen Namen**, Spitznamen oder zumindest deine Initialen abläuft. |
| + | |||
| + | < | ||
| + | <script type=" | ||
| + | </ | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | |||
| + | fritz = Turtle() | ||
| + | |||
| + | # Buchstabe: K | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | fritz.teleport(-200, | ||
| + | fritz.forward(200) | ||
| + | fritz.teleport(-200, | ||
| + | fritz.right(45) | ||
| + | fritz.forward(141) | ||
| + | fritz.teleport(-200, | ||
| + | fritz.right(90) | ||
| + | fritz.forward(141) | ||
| + | |||
| + | # Buchstabe: S | ||
| + | fritz.teleport(-50, | ||
| + | fritz.left(45) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.right(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.right(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | # Buchstabe: R | ||
| + | fritz.teleport(100, | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | fritz.forward(200) | ||
| + | fritz.right(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.right(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.right(90) | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.left(135) | ||
| + | fritz.forward(141) | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| === Aufgabe A4 === | === Aufgabe A4 === | ||
| - | Wahrscheinlich hast du die Aufgabe 2 (Quadrat ablaufen) so gelöst, dass dein Code aus 4x genau den gleichen vier Zeilen Code besteht. Dies ist zwar richtig, | + | Wahrscheinlich hast du die Aufgabe 2 (Quadrat ablaufen) so gelöst, dass dein Code aus 4x genau den gleichen vier Zeilen Code besteht. Dies ist zwar richtig, aber nicht sehr elegant. Mit `repeat` kannst du sagen, dass du einen Codeblock eine gewisse Anzahl mal hintereinander ausführen möchtest: |
| <code python> | <code python> | ||
| Zeile 122: | Zeile 192: | ||
| Bemerkungen: | Bemerkungen: | ||
| - | * Der Codeblock, | + | * Der Codeblock, |
| - | * **Kommentare** werden in Python mit `#` gekennzeichnet. Kommentare werden von Python *ignoriert*. | + | * **Kommentare** werden in Python mit `#` gekennzeichnet. Kommentare werden von Python *ignoriert*. |
| + | |||
| + | Löse nochmals Aufgabe A2. Schreibe deine Lösung um, indem du den `repeat` Befehl verwendest. | ||
| + | |||
| + | < | ||
| + | <script type=" | ||
| + | </ | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | fritz = Turtle() | ||
| + | |||
| + | repeat 4: | ||
| + | fritz.forward(100) | ||
| + | fritz.left(90) | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| - | Mache eine Kopie deiner Lösung aus Aufgabe A2. Schreibe nun deine Lösung um, indem du den `repeat` Befehl verwendest. | ||
| ===== - Kreisbogen ===== | ===== - Kreisbogen ===== | ||
| Zeile 153: | Zeile 237: | ||
| Verwende die Befehle `dot(), forward(), right(), left()`, um folgende Figur zu zeichnen: | Verwende die Befehle `dot(), forward(), right(), left()`, um folgende Figur zu zeichnen: | ||
| - | {{:gf_informatik:s1a4.png? | + | {{.:programmieren_i_new:pasted: |
| + | |||
| + | < | ||
| + | <script type=" | ||
| + | </ | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | |||
| + | matteo = Turtle() | ||
| + | |||
| + | repeat 2: | ||
| + | matteo.dot(20) | ||
| + | matteo.left(45) | ||
| + | matteo.forward(100) | ||
| + | matteo.dot(20) | ||
| + | matteo.right(90) | ||
| + | matteo.forward(100) | ||
| + | matteo.dot(20) | ||
| + | # Turn left only 45° as the next round | ||
| + | # will start with a left turn. | ||
| + | matteo.left(45) | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| Versuche nun deinen Code zu kurz wie möglich zu schreiben. Vermeide Code-Wiederholungen, | Versuche nun deinen Code zu kurz wie möglich zu schreiben. Vermeide Code-Wiederholungen, | ||
| Zeile 161: | Zeile 267: | ||
| Zeichne mit Hilfe der Befehle `circle()` die nebenstehende Figur. | Zeichne mit Hilfe der Befehle `circle()` die nebenstehende Figur. | ||
| - | {{:gf_informatik:a1_6.png? | + | {{.:programmieren_i_new:pasted: |
| + | |||
| + | < | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | |||
| + | matteo = Turtle() | ||
| + | matteo.left(90) | ||
| + | |||
| + | matteo.teleport(-100, | ||
| + | |||
| + | matteo.circle(-100, | ||
| + | matteo.circle(-50, | ||
| + | matteo.circle(50, | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| === Aufgabe B3 === | === Aufgabe B3 === | ||
| Zeile 167: | Zeile 288: | ||
| Zeichne die folgende Schmetterling-Figur: | Zeichne die folgende Schmetterling-Figur: | ||
| - | {{: gf_informatik:butterfly.png? | + | {{.:programmieren_i_new:pasted: |
| + | |||
| + | < | ||
| + | <script type=" | ||
| + | </ | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | |||
| + | matteo = Turtle() | ||
| + | matteo.left(90) | ||
| + | |||
| + | matteo.circle(-25, | ||
| + | matteo.circle(-50, | ||
| + | matteo.circle(-100, | ||
| + | |||
| + | matteo.teleport(0, | ||
| + | matteo.setheading(90) | ||
| + | |||
| + | matteo.circle(25, | ||
| + | matteo.circle(50, | ||
| + | matteo.circle(100, | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| === Aufgabe B4 === | === Aufgabe B4 === | ||
| Zeile 173: | Zeile 316: | ||
| Zeichne die folgenden Figuren; | Zeichne die folgenden Figuren; | ||
| - | {{:gf_informatik:s1a123.png? | + | {{.:programmieren_i_new:pasted: |
| + | |||
| + | |||
| + | < | ||
| + | <script type=" | ||
| + | </ | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | |||
| + | anna = Turtle() | ||
| + | |||
| + | # 1 | ||
| + | anna.left(90) | ||
| + | anna.teleport(-150, | ||
| + | |||
| + | repeat 3: | ||
| + | anna.forward(100) | ||
| + | anna.right(120) | ||
| + | |||
| + | # 2 | ||
| + | anna.teleport(-50, | ||
| + | |||
| + | repeat 6: | ||
| + | anna.forward(50) | ||
| + | anna.right(60) | ||
| + | |||
| + | # 3 | ||
| + | anna.teleport(50, | ||
| + | |||
| + | repeat 2: | ||
| + | anna.forward(50) | ||
| + | anna.right(90) | ||
| + | repeat 3: | ||
| + | anna.forward(50) | ||
| + | anna.left(90) | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| === Aufgabe B5 === | === Aufgabe B5 === | ||
| Zeile 179: | Zeile 359: | ||
| Gelingt es dir die nebenstehende Figur in einem Zug zu zeichnen, ohne dass dabei eine Strecke zweimal durchlaufen wird? | Gelingt es dir die nebenstehende Figur in einem Zug zu zeichnen, ohne dass dabei eine Strecke zweimal durchlaufen wird? | ||
| - | {{: gf_informatik:s1a5.png? | + | {{.:programmieren_i_new:pasted: |
| + | |||
| + | < | ||
| + | <script type=" | ||
| + | </ | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | from math import sqrt | ||
| + | |||
| + | josef = Turtle() | ||
| + | |||
| + | m = 200 | ||
| + | l = m*sqrt(2) | ||
| + | s = m/sqrt(2) | ||
| + | josef.left(135) | ||
| + | josef.forward(l) | ||
| + | repeat 2: | ||
| + | josef.right(90) | ||
| + | josef.forward(s) | ||
| + | josef.right(90) | ||
| + | josef.forward(l) | ||
| + | josef.right(135) | ||
| + | josef.forward(m) | ||
| + | repeat 3: | ||
| + | josef.right(90) | ||
| + | josef.forward(m) | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| - | ===== - Farben | + | ===== - Farben ===== |
| Wir haben gelernt, wie man mit einem Turtle Figuren zeichnen kann. Nun wollen wir noch etwas Farbe ins Spiel bringen! | Wir haben gelernt, wie man mit einem Turtle Figuren zeichnen kann. Nun wollen wir noch etwas Farbe ins Spiel bringen! | ||
| Zeile 189: | Zeile 396: | ||
| Just for fun: | Just for fun: | ||
| - | * Kopiere | + | * Lies den folgenden Code, aber führe ihn noch nicht aus! |
| * Überlege dir bei jedem Codeblock, was dieser tut, und dokumentiere in einem Kommentar! | * Überlege dir bei jedem Codeblock, was dieser tut, und dokumentiere in einem Kommentar! | ||
| * Vergleicht eure Voraussagen zu zweit. | * Vergleicht eure Voraussagen zu zweit. | ||
| * Führe den Code aus! | * Führe den Code aus! | ||
| * Trifft deine Voraussage zu? | * Trifft deine Voraussage zu? | ||
| + | * Was musst du ändern, damit der Code funktioniert? | ||
| * Ändere den Code ab, um das Bild zu verändern! | * Ändere den Code ab, um das Bild zu verändern! | ||
| - | <code python> | + | <bottom-editor layout=' |
| # Turtle wird importiert und eine neue Turtle mit | # Turtle wird importiert und eine neue Turtle mit | ||
| # dem Namen ' | # dem Namen ' | ||
| - | from turtle | + | # TODO import |
| fritz = Turtle() | fritz = Turtle() | ||
| Zeile 216: | Zeile 424: | ||
| fritz.left(180) | fritz.left(180) | ||
| fritz.end_fill() | fritz.end_fill() | ||
| - | </code> | + | </bottom-editor> |
| Studiere den Code Zeile für Zeile. Stelle sicher, dass du folgende Befehle genau verstehst. | Studiere den Code Zeile für Zeile. Stelle sicher, dass du folgende Befehle genau verstehst. | ||
| Zeile 238: | Zeile 446: | ||
| {{: | {{: | ||
| - | <nodisp 2> | + | <bottom-exercise id=" |
| - | ++++Lösung| | + | <script type=" |
| + | </ | ||
| + | <script type=" | ||
| + | from turtle import * | ||
| + | |||
| + | t = Turtle() | ||
| + | |||
| + | # Farbe und Stiftbreite | ||
| + | t.color(" | ||
| + | t.width(5) | ||
| + | |||
| + | # Gefüllter Kreis | ||
| + | t.begin_fill() | ||
| + | t.circle(50) | ||
| + | t.end_fill() | ||
| + | |||
| + | # Griff | ||
| + | t.right(90) | ||
| + | t.forward(75) | ||
| + | t.backward(40) | ||
| + | t.left(90) | ||
| + | t.forward(40) | ||
| + | t.backward(80) | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| === Aufgabe C2 === | === Aufgabe C2 === | ||
| Zeile 253: | Zeile 480: | ||
| {{: | {{: | ||
| - | <nodisp 2> | + | <bottom-exercise id=" |
| - | ++++Lösung| | + | <script type=" |
| - | <html><iframe src="https:// | + | </script> |
| - | </iframe> | + | <script type="text/x-solution"> |
| - | </html> | + | from turtle import * |
| + | |||
| + | t = Turtle() | ||
| + | |||
| + | # Hintergrund-, Füll- und Stiftfarbe | ||
| + | Screen().bgcolor("lightblue") | ||
| + | t.fillcolor(" | ||
| + | t.pencolor(" | ||
| + | t.width(4) | ||
| + | |||
| + | # Sechs Ecken | ||
| + | t.begin_fill() | ||
| + | repeat 6: | ||
| + | t.forward(40) | ||
| + | t.right(120) | ||
| + | t.forward(40) | ||
| + | t.left(60) | ||
| + | t.end_fill() | ||
| + | </script> | ||
| + | </bottom-exercise> | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| === Aufgabe C3 === | === Aufgabe C3 === | ||
| Zeile 267: | Zeile 511: | ||
| {{: | {{: | ||
| - | <nodisp 2> | + | <bottom-exercise id=" |
| - | ++++Lösung| | + | <script type=" |
| - | <html><iframe src="https://webtigerpython.ethz.ch/? | + | </script> |
| - | </iframe> | + | <script type="text/x-solution"> |
| - | </html> | + | from turtle import* |
| + | |||
| + | t = Turtle() | ||
| + | t.speed(0) | ||
| + | |||
| + | Screen().bgcolor("yellow") | ||
| + | t.color("red" | ||
| + | |||
| + | # Statt ganz vieler Zacken: Linien durchziehen... | ||
| + | t.begin_fill() | ||
| + | repeat 36: | ||
| + | t.forward(100) | ||
| + | t.right(130) | ||
| + | t.end_fill() | ||
| + | </script> | ||
| + | </bottom-exercise> | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ===== - Lösungen ===== | ||
| - | |||
| - | <nodisp 1> | ||
| - | ++++Lösungen A| | ||
| - | ==== Aufgaben A ==== | ||
| - | ===== A2 ===== | ||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | ===== A3 ===== | ||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | ===== A4 ===== | ||
| - | |||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | <nodisp 2> | ||
| - | ++++Lösungen B| | ||
| - | |||
| - | ==== Aufgaben B ==== | ||
| - | ===== B1 ===== | ||
| - | |||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | ===== B2 ===== | ||
| - | |||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | ===== B3 ===== | ||
| - | |||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ===== B4 ===== | ||
| - | |||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | ===== B5 ===== | ||
| - | |||
| - | < | ||
| - | </ | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | ++++ | ||
| - | </ | ||