Einfach programmieren!: Unterschied zwischen den Versionen

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=[[Datei:icon_play.png|20px|Icon]] It's me, BBC micro:bit! Lerne meine Ausrüstung kennen!=
=Befehle, Programme und Bauanleitungen=


Das Video stellt die mechanischen und elektronischen Bauteile (die Hardware) des BBC micro:bit vor!
In beinahe allen Lebensbereichen kommen sie vor und ohne sie würde unsere Welt
ganz anders funktionieren: Die Rede ist von Computern. Dabei sind nicht nur Computer im herkömmlichen Sinne wie zum Beispiel Notebooks gemeint – auch Smartphones,Tablets und Roboter sind Computer. Und selbst in vielen Alltagsgegenständen sind heutzutage Computer verbaut, zum Beispiel in Waschmaschinen, Autos oder Münzautomaten. Diese kleinen Computer werden immer leistungsfähiger und übernehmen immer schwierigere Aufgaben im Alltag.


[[Datei:icon_you_tube.png|20px|Icon]] https://youtu.be/2bXdyvBNveY
Selbst denken können sie aber nicht wirklich. Der Mensch entscheidet, wie diese Computer
auf ihre Umgebung reagieren. Dazu brauchen sie ganz genaue '''Befehle'''. Damit
sind schriftliche Anweisungen in Form von '''Computerprogrammen''' gemeint. '''Programmieren'''
bedeutet also, dem Computer Anweisungen zu geben.


Um eine Aufgabe oder ein Problem zu lösen, braucht es in den meisten Fällen mehr als
einen Befehl. Diese Befehle werden in einem '''Programm''' zusammengefasst. Wenn der
Computer ein Programm ausführt, dann arbeitet er alle Befehle in diesem Programm
nacheinander ab. Mit einem Programm wird definiert, wie ein Computer ein bestimmtes
Problem löst.


Vorderseite des BBC micro:bit


[[Datei:Microbit-front.png|100px|Vorderseite des BBC micro:bit]]
[[Datei:Icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] '''Gut zu wissen!'''


Micro:bit Educational Foundation (2018):
Die Begriffe '''Befehl''', '''Anweisung''' und '''Instruktion''' meinen dasselbe.
http://microbit.org/images/microbit-front.png
'''Programmieren''' wird häufig auch als '''Coding''' bezeichnet.




Rückseite des BBC micro:bit
[[Datei:icon_task.png|20px|Icon]] '''Übung 1: Computer spielen'''


[[Datei:Microbit-back.png|100px|Rückseite des BBC micro:bit]]
Zur pdf-Datei: [[Datei:einfach_programmieren_uebung1.pdf|400px|Übung 1]]  


Micro:bit Educational Foundation (2018):
[[Datei:einfach_programmieren_uebung1.png|300px|Übung 1]]
http://microbit.org/images/microbit-back.png


=[[Datei:icon_play.png|20px|Icon]] It's me, BBC micro:bit! Programmiere mich!=


Das Video zeigt dir, wie du ein Programm für den BBC micro:bit erstellst und wie du dieses vom Computer auf den BBC micro:bit übertragen kannst.
Eine genaue Anleitung, also eine eindeutig festgelegte Abfolge von Befehlen zur
schrittweisen Lösung eines Problems, nennt man auch '''Algorithmus'''.
Wird die Anleitung richtig befolgt, dann führt sie auch zum erwünschten Ergebnis. Algorithmen
findet man nicht nur in der Welt der Programmierung, sondern auch im
Alltag. Dazu zählen beispielsweise exakt formulierte Kochrezepte, Bau- oder Bedienungsanleitungen.
Hast du schon mal ein Möbelstück zusammengebaut? Dann hast
du dabei, ohne es zu wissen, einen Algorithmus ausgeführt.


[[Datei:icon_you_tube.png|20px|Icon]] https://youtu.be/Wtpf0R6w5YM


Zur Entwicklungsumgebung: https://makecode.microbit.org/
Der Algorithmus, um eine Tür zu öffnen, könnte zum Beispiel folgendermaßen aussehen:


=[[Datei:icon_question.png|20px|Icon]] Programmieren? Coding? Was ist damit gemeint und wozu ist es gut?=
[[Datei:einfach_programmieren_tuere.png|50px|left|Türe]]
1. zur Tür gehen


In beinahe allen Lebensbereichen kommen sie vor und ohne sie würde unsere Welt ganz anders aussehen: Die Rede ist von Computern. Dabei sind nicht nur Computer im herkömmlichen Sinne wie zum Beispiel Laptops gemeint – auch Smartphones, Tablets und Roboter sind Computer. Und selbst in vielen Alltagsgegenständen sind heutzutage Computer verbaut, zum Beispiel in Waschmaschinen, Autos oder Münzautomaten. Diese kleinen Rechner werden immer leistungsfähiger und übernehmen immer schwierigere Aufgaben im Alltag.
2. Hand auf die Türklinke legen


Selbst denken können sie aber nicht wirklich. Der '''Mensch entscheidet''', wie diese Computer auf ihre Umgebung reagieren. Sie brauchen also ganz '''genaue Anweisungen''', was sie zu tun haben. Das geschieht durch '''Programme''', die von Menschen geschrieben werden. Wenn du ein Programm für einen Computer schreibst, dann bringst du ihm eine neue Aufgabe bei. '''Programmieren – man kann auch Coding dazu sagen – bedeutet also, genaue Anleitungen für Computer zu schreiben.''' Auch alle Apps oder Programme, die du auf dem Computer oder Smartphone  verwendest, wurden programmiert. Wenn du lernst zu programmieren, dann kannst du nicht mehr nur die fertigen Programme, die andere geschrieben haben, benutzen. Du kannst '''selbst kreativ werden''' und Spiele oder Anwendungen programmieren, die genau auf deine Bedürfnisse und Anforderungen abgestimmt sind!
3. Türklinke nach unten drücken


=[[Datei:icon_task.png|20px|Icon]] Programmieren ohne Computer=
4. Tür heranziehen


[[Datei:einfachprogrammieren_uebung1_v4.png|300px|Übung 1]]


=[[Datei:icon_question.png|20px|Icon]] Was ist eine Programmiersprache oder besser gesagt: Welche Sprache versteht der Computer?=
[[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] '''Überlege!'''


Computer verstehen '''natürliche Sprachen''', wie wir sie sprechen (und du sie gerade liest), leider nicht. Doch irgendwie muss man dem Computer mitteilen, welche Aufgaben zu erledigen sind. Dafür gibt es '''Programmiersprachen'''. Diesen ''Code'' versteht der Computer und kann die Anweisungen ausführen. Die Wörter (Befehle) sind dabei ganz genau definiert und als Programmierer oder Programmiererin musst du dir überlegen, wie du deine Wünsche damit ausdrücken kannst. Das erfordert manchmal ganz schön viel Kreativität!
Auf welche Probleme könnte ein Roboter stoßen, der diesen Algorithmus
zum Öffnen einer Tür ausführt?


Mit zwei wichtigen Fachbegriffen kann man Programmiersprachen beschreiben:


[[Datei:icon_code_2.png|20px|Icon]] '''Syntax''': Die äußere Form.
[[Datei:icon_task.png|20px|Icon]] '''Übung 2: Befolge die Anleitung!'''


Auch unsere natürliche Sprache (in unserem Fall Deutsch) hat eine Syntax. Die besagt beispielsweise, dass ein Satz ein Verb enthält, am Anfang großgeschrieben wird und am Ende ein Punkt steht (zumindest in den meisten Fällen).  
Zur pdf-Datei: [[Datei:einfach_programmieren_uebung2.pdf|400px|Übung 2]]


[[Datei:icon_brain.png|20px|Icon]] '''Semantik''': Die Bedeutung.
[[Datei:einfach_programmieren_uebung2.png|300px|Übung 2]]


Die Semantik beschreibt, was inhaltlich mit einer Aussage gemeint ist.
=[[Datei:icon_play.png|20px|Icon]] Einfach programmieren (mit dem BBC micro:bit)! =
Es gibt verschiedene Arten von Programmiersprachen, die für unterschiedliche Einsatzgebiete geeignet sind. Alle Programme werden aber vom Computer weiterverarbeitet, bis nur noch eine '''Abfolge von 0 und 1''', also ein Programm in '''Maschinensprache''', übrigbleibt. Die Zahlen '''0''' und '''1''' stehen dafür für elektrische Impulse. Schwer zu glauben, dass ein Spiel auf deinem Smartphone eigentlich nur aus 0 und 1 besteht, oder?


=[[Datei:icon_task.png|20px|Icon]] Programmiersprache(n) verstehen=
[[Datei:icon_you_tube.png|20px|Icon]] https://youtu.be/h-oengwRQgE


Was bewirken die einzelnen Befehle?
=Sprachen für Mensch und Maschine=


[[Datei:einfachprogrammieren_uebung2.png|500px|Übung 2]]
Um mit anderen Menschen kommunizieren zu können, ist es hilfreich, wenn man dieselbe
Sprache spricht. Computer verstehen '''natürliche Sprachen''', wie wir sie sprechen
(und du sie gerade liest) in der Regel nicht. Computer verstehen '''Maschinensprache'''.
Ein Computer kann nur zwischen den zwei Zuständen Strom ein und Strom aus unterscheiden.
Diese beiden Zustände werden durch die Zahlen 1 und 0 dargestellt. Damit
ein Befehl elektronisch verarbeitet werden kann, darf dieser nur aus Nullen und Einsen
bestehen.




=[[Datei:icon_question.png|20px|Icon]] Was ist ein Programm?=
[[Datei:einfach_programmieren_programmiersprache.png|400px|Sprachen für Mensch und Maschine]]


Programmieren (oder Coden) bedeutet, dem Computer Anweisungen zu geben. Was ist nun ein Programm? Mit einem Programm kannst du eine oder mehrere Anweisungen zusammenfassen, mit denen eine Aufgabe oder ein Problem gelöst werden kann. Wenn wir dem Computer ein Programm ausführen lassen, dann arbeitet er die Arbeitsschritte in diesem Programm ab. Da es ganz schön schwierig sein kann, ein komplexes Problem mit Code zu beschreiben, ist es dabei sehr hilfreich, den Arbeitsauftrag in lauter kleine Schritte aufzuteilen. Das ist vergleichbar mit einem Kochrezept oder einer Spieleanleitung. Durch die Teilschritte wird das Problem in viele kleine, einfach zu lösende Anweisungen zerlegt.
 
Wie kann nun dem Computer mitgeteilt werden, welche Aufgaben zu erledigen sind?
Dafür gibt es '''Programmiersprachen'''!
 
Programmiersprachen sind '''künstliche Sprachen''' zur Verständigung zwischen Mensch
und Computer. Sie verwenden Wörter und Zeichen von existierenden Sprachen und
sind daher für den Menschen leicht zu erlernen.
 
Es gibt verschiedene Arten von Programmiersprachen, die für unterschiedliche Einsatzgebiete
geeignet sind. Alle Programme, die in einer bestimmten Programmiersprache
erstellt worden sind, werden solange weiterverarbeitet, bis nur noch eine
'''Abfolge von 0 und 1''', also ein Programm in Maschinensprache, übrigbleibt.
 
 
[[Datei:einfach_programmieren_uebersetzung.png|400px|Von der Programmiersprache zur Maschinensprache]]
 
 
Die Wörter, also die Befehle einer Programmiersprache, sind ganz genau festgelegt. Es
steht nur ein bestimmter '''Befehlsvorrat''' zur Verfügung. Das bedeutet, dass du nur jene
Befehle verwenden darfst, die im Wörterbuch für die jeweilige Programmiersprache
stehen. Als Programmierer oder Programmiererin musst du dir überlegen, wie du deine
Wünsche mit den vorhandenen Befehlen ausdrücken kannst. Das erfordert manchmal
ganz schön viel Kreativität!
 
Zudem sind für jede Programmiersprache bestimmte Regeln definiert, welche dir sagen,
wie ein korrekter Satz in der Programmiersprache aussehen muss. Diese Regeln
werden unter dem Begriff '''Syntax''' zusammengefasst. Auch natürliche Sprachen, beispielsweise
Deutsch oder Englisch, haben ihre eigene Syntax oder '''Grammatik'''.
 
Wenn du lernst zu programmieren, dann kannst du nicht mehr nur die fertigen Programme,
die andere geschrieben haben, benutzen. Du kannst '''selbst kreativ''' werden
und Spiele oder Programme programmieren, die genau auf deine Bedürfnisse und
Anforderungen abgestimmt sind!
 
 
[[Datei:icon_task.png|20px|Icon]] '''Übung 3: Programmiere und zeichne!'''
 
Zur pdf-Datei: [[Datei:einfach_programmieren_uebung3.pdf|300px|Übung 3]]
 
[[Datei:einfach_programmieren_uebung3.png|400px|Übung 3]]
 
 
[[Datei:icon_task.png|20px|Icon]] '''Übung 4: Programmiersprache(n) verstehen!'''
 
Zur pdf-Datei: [[Datei:einfach_programmieren_uebung4.pdf|300px|Übung 4]]
 
[[Datei:einfach_programmieren_uebung4.png|500px|Übung 4]]
 
=[[Datei:icon_play.png|20px|Icon]] Einfach programmieren (mit dem BBC micro:bit)! Programmiersprachen =
 
[[Datei:icon_you_tube.png|20px|Icon]] https://youtu.be/0nPow1r9AfU

Aktuelle Version vom 13. Juli 2018, 12:58 Uhr

Befehle, Programme und Bauanleitungen

In beinahe allen Lebensbereichen kommen sie vor und ohne sie würde unsere Welt ganz anders funktionieren: Die Rede ist von Computern. Dabei sind nicht nur Computer im herkömmlichen Sinne wie zum Beispiel Notebooks gemeint – auch Smartphones,Tablets und Roboter sind Computer. Und selbst in vielen Alltagsgegenständen sind heutzutage Computer verbaut, zum Beispiel in Waschmaschinen, Autos oder Münzautomaten. Diese kleinen Computer werden immer leistungsfähiger und übernehmen immer schwierigere Aufgaben im Alltag.

Selbst denken können sie aber nicht wirklich. Der Mensch entscheidet, wie diese Computer auf ihre Umgebung reagieren. Dazu brauchen sie ganz genaue Befehle. Damit sind schriftliche Anweisungen in Form von Computerprogrammen gemeint. Programmieren bedeutet also, dem Computer Anweisungen zu geben.

Um eine Aufgabe oder ein Problem zu lösen, braucht es in den meisten Fällen mehr als einen Befehl. Diese Befehle werden in einem Programm zusammengefasst. Wenn der Computer ein Programm ausführt, dann arbeitet er alle Befehle in diesem Programm nacheinander ab. Mit einem Programm wird definiert, wie ein Computer ein bestimmtes Problem löst.


Icon Gut zu wissen!

Die Begriffe Befehl, Anweisung und Instruktion meinen dasselbe. Programmieren wird häufig auch als Coding bezeichnet.


Icon Übung 1: Computer spielen

Zur pdf-Datei: Datei:Einfach programmieren uebung1.pdf

Übung 1


Eine genaue Anleitung, also eine eindeutig festgelegte Abfolge von Befehlen zur schrittweisen Lösung eines Problems, nennt man auch Algorithmus. Wird die Anleitung richtig befolgt, dann führt sie auch zum erwünschten Ergebnis. Algorithmen findet man nicht nur in der Welt der Programmierung, sondern auch im Alltag. Dazu zählen beispielsweise exakt formulierte Kochrezepte, Bau- oder Bedienungsanleitungen. Hast du schon mal ein Möbelstück zusammengebaut? Dann hast du dabei, ohne es zu wissen, einen Algorithmus ausgeführt.


Der Algorithmus, um eine Tür zu öffnen, könnte zum Beispiel folgendermaßen aussehen:

Türe
Türe

1. zur Tür gehen

2. Hand auf die Türklinke legen

3. Türklinke nach unten drücken

4. Tür heranziehen


Icon Überlege!

Auf welche Probleme könnte ein Roboter stoßen, der diesen Algorithmus zum Öffnen einer Tür ausführt?


Icon Übung 2: Befolge die Anleitung!

Zur pdf-Datei: Datei:Einfach programmieren uebung2.pdf

Übung 2

Icon Einfach programmieren (mit dem BBC micro:bit)!

Icon https://youtu.be/h-oengwRQgE

Sprachen für Mensch und Maschine

Um mit anderen Menschen kommunizieren zu können, ist es hilfreich, wenn man dieselbe Sprache spricht. Computer verstehen natürliche Sprachen, wie wir sie sprechen (und du sie gerade liest) in der Regel nicht. Computer verstehen Maschinensprache. Ein Computer kann nur zwischen den zwei Zuständen Strom ein und Strom aus unterscheiden. Diese beiden Zustände werden durch die Zahlen 1 und 0 dargestellt. Damit ein Befehl elektronisch verarbeitet werden kann, darf dieser nur aus Nullen und Einsen bestehen.


Sprachen für Mensch und Maschine


Wie kann nun dem Computer mitgeteilt werden, welche Aufgaben zu erledigen sind? Dafür gibt es Programmiersprachen!

Programmiersprachen sind künstliche Sprachen zur Verständigung zwischen Mensch und Computer. Sie verwenden Wörter und Zeichen von existierenden Sprachen und sind daher für den Menschen leicht zu erlernen.

Es gibt verschiedene Arten von Programmiersprachen, die für unterschiedliche Einsatzgebiete geeignet sind. Alle Programme, die in einer bestimmten Programmiersprache erstellt worden sind, werden solange weiterverarbeitet, bis nur noch eine Abfolge von 0 und 1, also ein Programm in Maschinensprache, übrigbleibt.


Von der Programmiersprache zur Maschinensprache


Die Wörter, also die Befehle einer Programmiersprache, sind ganz genau festgelegt. Es steht nur ein bestimmter Befehlsvorrat zur Verfügung. Das bedeutet, dass du nur jene Befehle verwenden darfst, die im Wörterbuch für die jeweilige Programmiersprache stehen. Als Programmierer oder Programmiererin musst du dir überlegen, wie du deine Wünsche mit den vorhandenen Befehlen ausdrücken kannst. Das erfordert manchmal ganz schön viel Kreativität!

Zudem sind für jede Programmiersprache bestimmte Regeln definiert, welche dir sagen, wie ein korrekter Satz in der Programmiersprache aussehen muss. Diese Regeln werden unter dem Begriff Syntax zusammengefasst. Auch natürliche Sprachen, beispielsweise Deutsch oder Englisch, haben ihre eigene Syntax oder Grammatik.

Wenn du lernst zu programmieren, dann kannst du nicht mehr nur die fertigen Programme, die andere geschrieben haben, benutzen. Du kannst selbst kreativ werden und Spiele oder Programme programmieren, die genau auf deine Bedürfnisse und Anforderungen abgestimmt sind!


Icon Übung 3: Programmiere und zeichne!

Zur pdf-Datei: Datei:Einfach programmieren uebung3.pdf

Übung 3


Icon Übung 4: Programmiersprache(n) verstehen!

Zur pdf-Datei: Datei:Einfach programmieren uebung4.pdf

Übung 4

Icon Einfach programmieren (mit dem BBC micro:bit)! Programmiersprachen

Icon https://youtu.be/0nPow1r9AfU

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