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Markus Schlager
ScratchVorbemerkungen
Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
Abläufe und Algorithmen mit ScratchEinführung im Informatikunterricht der 7. Klasse
Markus Schlager
LSH Marquartstein
28. Juni 2007
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Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
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Abläufe und Algorithmen mit Scratch
Scratch: imagine – program – shareVorbemerkungenDie ProgrammierumgebungErste SchritteEin Beispiel – Perlentaucher
Algorithmen und StruktogrammeStruktogrammeSequenzenWiederholungenBedingte Anweisungen – VerzweigungenAlgorithmen
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Scratch: imagine – program – share
Scratch: imagine – program – shareVorbemerkungenDie ProgrammierumgebungErste SchritteEin Beispiel – Perlentaucher
Algorithmen und StruktogrammeStruktogrammeSequenzenWiederholungenBedingte Anweisungen – VerzweigungenAlgorithmen
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1.1 VorbemerkungenI ist eine freie und plattformübergreifende
graphische Programmierumgebung.I wird auf der Basis von Squeak am MIT in
Boston entwickelt.I ist auf http://scratch.mit.edu zu
Hause:
Hier findet man Hilfe und Dokumentation sowiezahllose Scratch-Projekte. Jeder kann dort seineProjekte mit anderen teilen.
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1.1 VorbemerkungenI gibt es im Moment für Windows und
Mac OS X.I Eine Linux-Variante ist in Vorbereitung, allerdings
läuft die aktuelle Windows-Variante (1.1) bis auf denPräsentationsmodus, einige Grafikeffekte und denSoundrecorder auch unter Linux. Man muss lediglichdas Zip-Archiv WinScratch.zip entpacken und kanndann das Scratch-Image mit einer virtuellenMaschine für Squeak starten, z. B. aus derKommandozeile mit einem Befehl der Artsqueak /Pfad/zu/Scratch.image &
I Im Extras- bzw. Language-Menü lässt sich dieBeschriftung der Programmierkacheln auf deutschumstellen:
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1.2 Die Programmierumgebung
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1.2 Die Programmierumgebung
I Bühne und Sprite-FensterI Auf der Bühne arbeiten die
Figuren (Sprites) ihre Skripteab.
I Mit werden die Skriptegestartet, mitangehalten.
I Der Knopf schaltet zurPräsentation in denVollbildmodus.
I bietenverschiedene Möglichkeiten,neue Sprites zu erzeugen.
I sindSchaltknöpfe zumVerschieben, Duplizieren,Löschen und Skalieren derSprites auf der Bühne.
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1.2 Die Programmierumgebung
I Kachel- und Skript-FensterI Im linken Fenster finden sich
die Programmierkacheln,sortiert nach verschiedenenGruppen. Besonders wichtigist die Gruppe Kontrolle.
I Rechts oben wird der geradeausgewählte Sprite miteinigen Attributen angezeigt.
I Der Sprite lässt sich dortauch umbenennen.
I Beim Exportieren wird derSprite mit all seinen Skriptenund Kostümen in eine Dateigespeichert und kann so inandere Projekte importiertwerden (Menü Extras).
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1.2 Die ProgrammierumgebungI Programmieren
I Programmiert wird, indemman mit der Mausentsprechende Kacheln indas Skriptfenster zieht.
I Jedes Skript benötigt eineStartkachel (Kontrolle).
I Was man nicht mehrbraucht, kann man nachlinks ins Kachelfensterschieben und so löschen.
I Mittlerer oder rechterMausklick auf dasSkriptfenster hilft beimAufräumen.
I Mittlerer oder rechter Mausklick auf die Kacheln liefert einHilfefenster.
I Mittlerer oder rechter Mausklick auf Skripte bietet auch dieMöglichkeit, Skripte (oder Teile davon) zu kopieren.
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1.2 Die Programmierumgebung
I Zieht man mit der Maus ein Skript auf das Icon einesanderen Sprites im Sprite-Fenster, wird das Skript auch zudiesem Sprite hinzugefügt.
I Sprites (auch die Bühne) können verschiedene Kostümetragen, also ihr Aussehen verändern.
I Kostüme kann man selbst malen, es eignen sich aber auchimportierte Rastergraphiken.
I Klänge lassen sich als Audio-Dateien importieren oder mitdem integrierten Soundrecorder aufzeichnen.
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1.3 Erste Schritte I1. Erst einmal nur ein Sprite: Ein Sprite kann auf der
Bühne eine Spur ziehen. Lass einen Sprite deinenLieblingsbuchstaben zeichnen. (Es kann günstigsein, den Sprite relativ klein zu machen.)1.1 Er soll es ganz alleine tun.1.2 Er soll sich tastaturgesteuert bewegen, also z. B. mit
den Pfeiltasten für Richtung oder Drehung. Machtder Einfachheit halber zunächst nur 90◦-Knicke underzeugt so eine ‚Digitalschrift‘.
1.3 Sorgt dafür, dass sich der Sprite fortlaufend vorwärtsbewegt und ihr mit den Tasten nur die Richtung (undevtl. das Tempo) verändern könnt.
1.4 Der Standardsprite hat übrigens zwei Kostüme,sodass er beim Laufen richtig schöne Schrittemachen könnte.
1.5 Statt Ecken soll der Sprite (auf Wunsch – z. B. Druckauf eine ‚Umschalttaste‘ schöne Viertelkreisemachen.
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1.3 Erste Schritte II1.6 Der Stift soll per Tastatur ein- und ausgeschaltet
werden können.1.7 Das Ein- und Ausschalten des Stiftes soll mit ein und
derselben(!) Taste erfolgen.1.8 Baut eine Stoppuhr ein und veranstaltet ein
Um-die-Wette-Schnell-Schön-Schreiben.1.9 Der Sprite soll die Ziffer malen, die man auf der
Tastatur drückt. Bringt ihm doch das Rechnen mitkleinen Zahlen bei (schwierig!).
1.10 Lasst den Sprite regelmäßige Vielecke oder schöne,symmetrische Sterne zeichnen.
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1.3 Erste Schritte III2. Entwerft ein Spiel für zwei Spieler, in dem jeder
einen Sprite (z. B. einen Fisch) mit der Tastatursteuern kann. Beispielsweise könnte einer denanderen ‚fangen‘ müssen, die beiden könnten aberauch so etwas tun wie um die Wette Muschelneinzusammeln. Gestaltet den Hintergrund (dieBühne) z. B. wie in einer Unterwasserlandschaft so,dass es dort vielleicht so etwas wie Schutzhölen gibt,die nur einer von beiden betreten darf, oderHindernisse, bei deren Berührung der Spieler Punkteverliert. Wie könnten die Sprites erkennen, dass sieeine Höhle oder ein Hindernis berühren? Vielleichtgibt es auch noch andere Sprites, die eher zufälligdurch diese Welt streifen. Sorgt dafür, dass sich dieSprites möglichst realistisch bewegen.
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1.4 Ein Beispiel – Perlentaucher
http://scratch.mit.edu/projects/mschlager/6590
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Verzweigungen
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherGrundidee I ein Spiel für zwei Spieler: die Kraken
I In einer Unterwasserwelt sammeln dieKraken gemeinsam Punkte in Form vonMuscheln.
I Bei den Muscheln gibt es wertvollereund weniger wertvolle.
I Es gibt Hindernisse: giftige Pflanzen,Haifische, evtl. auch einmal dieMeeresströmung.
Grobplanung I Die Kraken sollen per Tastaturgesteuert werden.
I Bei einem bestimmten Punktestandwechselt das Spielniveau: DieHindernisse ändern sich.
I Zu Beginn soll ein Intro laufen, das dieBedienung erklärt.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherGrundidee I ein Spiel für zwei Spieler: die Kraken
I In einer Unterwasserwelt sammeln dieKraken gemeinsam Punkte in Form vonMuscheln.
I Bei den Muscheln gibt es wertvollereund weniger wertvolle.
I Es gibt Hindernisse: giftige Pflanzen,Haifische, evtl. auch einmal dieMeeresströmung.
Grobplanung I Die Kraken sollen per Tastaturgesteuert werden.
I Bei einem bestimmten Punktestandwechselt das Spielniveau: DieHindernisse ändern sich.
I Zu Beginn soll ein Intro laufen, das dieBedienung erklärt.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherDie wichtigsten Klassen und ihre Beziehungen
MUSCHEL
+Kostüm
+Wert
+ändereSpielstand(Krake,Wert)
KRAKE
+Kostüm
+Leben
+Tempo
+rudere()
+steuere()
+schwimme(Tempo)
+sammle(Muschel)
PT-SPIEL
+Hintergrund
+Spiellevel
+Spielstand
+Maximaltempo
+imSpiel
+starteAlles()
+starteSpiel()
+kontrolliereSpiel()
PFLANZE
+Kostüm
+Wirkung
+wachse()
+schwanke()
+wirkeAuf(Krake)
HAIFISCH
+Tempo
+Position
+Kostüm
+rudere()
+schwimmeHerum()
+beißZu(Krake)
enthält >
enthält >
< enthält< enthält
beißt >sammelt >
streift >
Die Klasse PT-SPIEL istmit die wichtigste Klasse indem Spiel. Sie hält alleszusammen und steuert dasganze Spiel.In nehmt ihr dafüram besten die Bühne(Stage) – den Hintergrund.
Die Methode starteAlles()sollte die einzige Methodein dem ganzen Projektsein, die mit gestartetwird.Alle anderen Methodenwerden mit Nachrichtenaufgerufen.
Entwerft auch für euerSpiel so einKlassendiagramm!
Wenn ihr in Zukunft ein neuesProjekt beginnt, ist das beste,was ihr tun könnt, zuallererst zurPlanung so einKlassendiagramm zu zeichnen.Das spart euch später viel Zeitund Ärger!
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MUSCHEL
+Kostüm
+Wert
+ändereSpielstand(Krake,Wert)
KRAKE
+Kostüm
+Leben
+Tempo
+rudere()
+steuere()
+schwimme(Tempo)
+sammle(Muschel)
PT-SPIEL
+Hintergrund
+Spiellevel
+Spielstand
+Maximaltempo
+imSpiel
+starteAlles()
+starteSpiel()
+kontrolliereSpiel()
PFLANZE
+Kostüm
+Wirkung
+wachse()
+schwanke()
+wirkeAuf(Krake)
HAIFISCH
+Tempo
+Position
+Kostüm
+rudere()
+schwimmeHerum()
+beißZu(Krake)
enthält >
enthält >
< enthält< enthält
beißt >sammelt >
streift >
Die Klasse PT-SPIEL istmit die wichtigste Klasse indem Spiel. Sie hält alleszusammen und steuert dasganze Spiel.In nehmt ihr dafüram besten die Bühne(Stage) – den Hintergrund.
Die Methode starteAlles()sollte die einzige Methodein dem ganzen Projektsein, die mit gestartetwird.Alle anderen Methodenwerden mit Nachrichtenaufgerufen.
Entwerft auch für euerSpiel so einKlassendiagramm!
Wenn ihr in Zukunft ein neuesProjekt beginnt, ist das beste,was ihr tun könnt, zuallererst zurPlanung so einKlassendiagramm zu zeichnen.Das spart euch später viel Zeitund Ärger!
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MUSCHEL
+Kostüm
+Wert
+ändereSpielstand(Krake,Wert)
KRAKE
+Kostüm
+Leben
+Tempo
+rudere()
+steuere()
+schwimme(Tempo)
+sammle(Muschel)
PT-SPIEL
+Hintergrund
+Spiellevel
+Spielstand
+Maximaltempo
+imSpiel
+starteAlles()
+starteSpiel()
+kontrolliereSpiel()
PFLANZE
+Kostüm
+Wirkung
+wachse()
+schwanke()
+wirkeAuf(Krake)
HAIFISCH
+Tempo
+Position
+Kostüm
+rudere()
+schwimmeHerum()
+beißZu(Krake)
enthält >
enthält >
< enthält< enthält
beißt >sammelt >
streift >
Die Klasse PT-SPIEL istmit die wichtigste Klasse indem Spiel. Sie hält alleszusammen und steuert dasganze Spiel.In nehmt ihr dafüram besten die Bühne(Stage) – den Hintergrund.
Die Methode starteAlles()sollte die einzige Methodein dem ganzen Projektsein, die mit gestartetwird.Alle anderen Methodenwerden mit Nachrichtenaufgerufen.
Entwerft auch für euerSpiel so einKlassendiagramm!
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MUSCHEL
+Kostüm
+Wert
+ändereSpielstand(Krake,Wert)
KRAKE
+Kostüm
+Leben
+Tempo
+rudere()
+steuere()
+schwimme(Tempo)
+sammle(Muschel)
PT-SPIEL
+Hintergrund
+Spiellevel
+Spielstand
+Maximaltempo
+imSpiel
+starteAlles()
+starteSpiel()
+kontrolliereSpiel()
PFLANZE
+Kostüm
+Wirkung
+wachse()
+schwanke()
+wirkeAuf(Krake)
HAIFISCH
+Tempo
+Position
+Kostüm
+rudere()
+schwimmeHerum()
+beißZu(Krake)
enthält >
enthält >
< enthält< enthält
beißt >sammelt >
streift >
Die Klasse PT-SPIEL istmit die wichtigste Klasse indem Spiel. Sie hält alleszusammen und steuert dasganze Spiel.In nehmt ihr dafüram besten die Bühne(Stage) – den Hintergrund.
Die Methode starteAlles()sollte die einzige Methodein dem ganzen Projektsein, die mit gestartetwird.Alle anderen Methodenwerden mit Nachrichtenaufgerufen.
Entwerft auch für euerSpiel so einKlassendiagramm!
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MUSCHEL
+Kostüm
+Wert
+ändereSpielstand(Krake,Wert)
KRAKE
+Kostüm
+Leben
+Tempo
+rudere()
+steuere()
+schwimme(Tempo)
+sammle(Muschel)
PT-SPIEL
+Hintergrund
+Spiellevel
+Spielstand
+Maximaltempo
+imSpiel
+starteAlles()
+starteSpiel()
+kontrolliereSpiel()
PFLANZE
+Kostüm
+Wirkung
+wachse()
+schwanke()
+wirkeAuf(Krake)
HAIFISCH
+Tempo
+Position
+Kostüm
+rudere()
+schwimmeHerum()
+beißZu(Krake)
enthält >
enthält >
< enthält< enthält
beißt >sammelt >
streift >
Die Klasse PT-SPIEL istmit die wichtigste Klasse indem Spiel. Sie hält alleszusammen und steuert dasganze Spiel.In nehmt ihr dafüram besten die Bühne(Stage) – den Hintergrund.
Die Methode starteAlles()sollte die einzige Methodein dem ganzen Projektsein, die mit gestartetwird.Alle anderen Methodenwerden mit Nachrichtenaufgerufen.
Entwerft auch für euerSpiel so einKlassendiagramm!
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherI Die Objekte sind schnell gemalt
oder importiert.I Wie man die Methoden als Skripte
programmiert, ist im Grunde auchklar.
I Aber was ist mit den Attributen?
I Bei jedem Sprite gibt es Kacheln fürseine Größe, Richtung, x-Positionund y-Position, aber sonst?
I Attribute sind Speicherplätze fürAttributwerte. Sie dienen auch dazu,dass sich die Objekte etwas‚merken‘ können. BeimProgrammieren verwendet mandafür Variablen.
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Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherI Die Objekte sind schnell gemalt
oder importiert.I Wie man die Methoden als Skripte
programmiert, ist im Grunde auchklar.
I Aber was ist mit den Attributen?I Bei jedem Sprite gibt es Kacheln für
seine Größe, Richtung, x-Positionund y-Position, aber sonst?
I Attribute sind Speicherplätze fürAttributwerte. Sie dienen auch dazu,dass sich die Objekte etwas‚merken‘ können. BeimProgrammieren verwendet mandafür Variablen.
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Verzweigungen
Algorithmen
1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherI Die Objekte sind schnell gemalt
oder importiert.I Wie man die Methoden als Skripte
programmiert, ist im Grunde auchklar.
I Aber was ist mit den Attributen?I Bei jedem Sprite gibt es Kacheln für
seine Größe, Richtung, x-Positionund y-Position, aber sonst?
I Attribute sind Speicherplätze fürAttributwerte. Sie dienen auch dazu,dass sich die Objekte etwas‚merken‘ können. BeimProgrammieren verwendet mandafür Variablen.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherErzeugung von Variablen
I Mausklick auf Neue Variable
I Wählt sinnvolle Variablennamen!Zwei Arten von Variablen
I Ist das Attribut Privatsache deseinen Sprites, wählt For this spriteonly (dunklere Kacheln).So hat in meinem Spiel z. B. jederSprite sein eigenes tempo.
I -Variablen können nurZahlen speichern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherErzeugung von Variablen
I Mausklick auf Neue Variable
I Wählt sinnvolle Variablennamen!Zwei Arten von Variablen
I Ist das Attribut Privatsache deseinen Sprites, wählt For this spriteonly (dunklere Kacheln).So hat in meinem Spiel z. B. jederSprite sein eigenes tempo.
I -Variablen können nurZahlen speichern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherErzeugung von Variablen
I Mausklick auf Neue Variable
I Wählt sinnvolle Variablennamen!
Zwei Arten von Variablen
I Ist das Attribut Privatsache deseinen Sprites, wählt For this spriteonly (dunklere Kacheln).So hat in meinem Spiel z. B. jederSprite sein eigenes tempo.
I -Variablen können nurZahlen speichern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherErzeugung von Variablen
I Mausklick auf Neue Variable
I Wählt sinnvolle Variablennamen!Zwei Arten von Variablen
I Ist das Attribut Privatsache deseinen Sprites, wählt For this spriteonly (dunklere Kacheln).So hat in meinem Spiel z. B. jederSprite sein eigenes tempo.
I -Variablen können nurZahlen speichern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherErzeugung von Variablen
I Mausklick auf Neue Variable
I Wählt sinnvolle Variablennamen!Zwei Arten von Variablen
I Die Kacheln für tempo im rechtenBild sind etwas dunkler als dieanderen. Warum?
I Sollen auch andere Objekte dieWerte dieser Variable benutzenoder verändern können, wählt Forall sprites (hellere Kacheln).
I Ist das Attribut Privatsache deseinen Sprites, wählt For this spriteonly (dunklere Kacheln).So hat in meinem Spiel z. B. jederSprite sein eigenes tempo.
I -Variablen können nurZahlen speichern.
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I Mausklick auf Neue Variable
I Wählt sinnvolle Variablennamen!Zwei Arten von Variablen
I Die Kacheln für tempo im rechtenBild sind etwas dunkler als dieanderen. Warum?
I Sollen auch andere Objekte dieWerte dieser Variable benutzenoder verändern können, wählt Forall sprites (hellere Kacheln).
I Ist das Attribut Privatsache deseinen Sprites, wählt For this spriteonly (dunklere Kacheln).So hat in meinem Spiel z. B. jederSprite sein eigenes tempo.
I -Variablen können nurZahlen speichern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherErzeugung von Variablen
I Mausklick auf Neue Variable
I Wählt sinnvolle Variablennamen!Zwei Arten von Variablen
I Ist das Attribut Privatsache deseinen Sprites, wählt For this spriteonly (dunklere Kacheln).So hat in meinem Spiel z. B. jederSprite sein eigenes tempo.
I -Variablen können nurZahlen speichern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherVariablenanzeige und Schieberegler
I Ist das Häkchen neben derVariable gesetzt, wird sie auf derBühne angezeigt – bei privatenVariablen mit dem Namen desSprites.
I Mittlerer oder rechter Mausklickauf die Anzeige liefert z. B. einenSchieberegler.
I Ebenso lässt sich bei einemSchieberegler dessenWertebereich verändern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherVariablenanzeige und Schieberegler
I Ist das Häkchen neben derVariable gesetzt, wird sie auf derBühne angezeigt – bei privatenVariablen mit dem Namen desSprites.
I Mittlerer oder rechter Mausklickauf die Anzeige liefert z. B. einenSchieberegler.
I Ebenso lässt sich bei einemSchieberegler dessenWertebereich verändern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherVariablenanzeige und Schieberegler
I Ist das Häkchen neben derVariable gesetzt, wird sie auf derBühne angezeigt – bei privatenVariablen mit dem Namen desSprites.
I Mittlerer oder rechter Mausklickauf die Anzeige liefert z. B. einenSchieberegler.
I Ebenso lässt sich bei einemSchieberegler dessenWertebereich verändern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherVariablenanzeige und Schieberegler
I Ist das Häkchen neben derVariable gesetzt, wird sie auf derBühne angezeigt – bei privatenVariablen mit dem Namen desSprites.
I Mittlerer oder rechter Mausklickauf die Anzeige liefert z. B. einenSchieberegler.
I Ebenso lässt sich bei einemSchieberegler dessenWertebereich verändern.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherMethoden
I Auch die plant man bessererst auf einem Zettel Papier.
I Wie funktionieren z. B.Schwimmbewegungen?
I Ach ja – Gliedmaßenanziehen, Gliedmaßenstrecken.
I . . . und dazwischen ein wenigwarten.
I . . . und wieder von vorne!!!I Wie soll ein Sprite seine
Gliedmaßen anziehen?I z. B. indem er sein Kostüm
wechselt – man malt ihneinmal ‚angezogen‘ undeinmal ‚gestreckt‘.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherMethoden
I Auch die plant man bessererst auf einem Zettel Papier.
I Wie funktionieren z. B.Schwimmbewegungen?
I Ach ja – Gliedmaßenanziehen, Gliedmaßenstrecken.
I . . . und dazwischen ein wenigwarten.
I . . . und wieder von vorne!!!I Wie soll ein Sprite seine
Gliedmaßen anziehen?I z. B. indem er sein Kostüm
wechselt – man malt ihneinmal ‚angezogen‘ undeinmal ‚gestreckt‘.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherMethoden
I Auch die plant man bessererst auf einem Zettel Papier.
I Wie funktionieren z. B.Schwimmbewegungen?
I Ach ja – Gliedmaßenanziehen, Gliedmaßenstrecken.
I . . . und dazwischen ein wenigwarten.
I . . . und wieder von vorne!!!I Wie soll ein Sprite seine
Gliedmaßen anziehen?I z. B. indem er sein Kostüm
wechselt – man malt ihneinmal ‚angezogen‘ undeinmal ‚gestreckt‘.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherMethoden
I Auch die plant man bessererst auf einem Zettel Papier.
I Wie funktionieren z. B.Schwimmbewegungen?
I Ach ja – Gliedmaßenanziehen, Gliedmaßenstrecken.
I . . . und dazwischen ein wenigwarten.
I . . . und wieder von vorne!!!I Wie soll ein Sprite seine
Gliedmaßen anziehen?I z. B. indem er sein Kostüm
wechselt – man malt ihneinmal ‚angezogen‘ undeinmal ‚gestreckt‘.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherMethoden
I Auch die plant man bessererst auf einem Zettel Papier.
I Wie funktionieren z. B.Schwimmbewegungen?
I Ach ja – Gliedmaßenanziehen, Gliedmaßenstrecken.
I . . . und dazwischen ein wenigwarten.
I . . . und wieder von vorne!!!I Wie soll ein Sprite seine
Gliedmaßen anziehen?I z. B. indem er sein Kostüm
wechselt – man malt ihneinmal ‚angezogen‘ undeinmal ‚gestreckt‘.
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1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherMethoden
I Auch die plant man bessererst auf einem Zettel Papier.
I Wie funktionieren z. B.Schwimmbewegungen?
I Ach ja – Gliedmaßenanziehen, Gliedmaßenstrecken.
I . . . und dazwischen ein wenigwarten.
I . . . und wieder von vorne!!!
I Wie soll ein Sprite seineGliedmaßen anziehen?
I z. B. indem er sein Kostümwechselt – man malt ihneinmal ‚angezogen‘ undeinmal ‚gestreckt‘.
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I Auch die plant man bessererst auf einem Zettel Papier.
I Wie funktionieren z. B.Schwimmbewegungen?
I Ach ja – Gliedmaßenanziehen, Gliedmaßenstrecken.
I . . . und dazwischen ein wenigwarten.
I . . . und wieder von vorne!!!I Wie soll ein Sprite seine
Gliedmaßen anziehen?
I z. B. indem er sein Kostümwechselt – man malt ihneinmal ‚angezogen‘ undeinmal ‚gestreckt‘.
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Ein Beispiel –Perlentaucher
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Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
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Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
1.4 Ein Beispiel – PerlentaucherMethoden
I Auch die plant man bessererst auf einem Zettel Papier.
I Wie funktionieren z. B.Schwimmbewegungen?
I Ach ja – Gliedmaßenanziehen, Gliedmaßenstrecken.
I . . . und dazwischen ein wenigwarten.
I . . . und wieder von vorne!!!I Wie soll ein Sprite seine
Gliedmaßen anziehen?I z. B. indem er sein Kostüm
wechselt – man malt ihneinmal ‚angezogen‘ undeinmal ‚gestreckt‘.
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AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
Algorithmen und Struktogramme
Scratch: imagine – program – shareVorbemerkungenDie ProgrammierumgebungErste SchritteEin Beispiel – Perlentaucher
Algorithmen und StruktogrammeStruktogrammeSequenzenWiederholungenBedingte Anweisungen – VerzweigungenAlgorithmen
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Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.1 StruktogrammeI In der Informatik spricht man
bei der Beschreibung vonMethoden gerne vonAlgorithmen.
I Es gibt verschiedeneMöglichkeiten, Algorithmenübersichtlich darzustellen.Eine davon sind sogenannteStruktogramme.
I Schwimmbewegungen sehendann z. B. so aus:macheSchwimmbewegungen()
wiederhole fortlaufendziehe Gliedmaßen an
warte kurzstrecke Gliedmaßenwarte etwas länger
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2.1 StruktogrammeI In der Informatik spricht man
bei der Beschreibung vonMethoden gerne vonAlgorithmen.
I Es gibt verschiedeneMöglichkeiten, Algorithmenübersichtlich darzustellen.Eine davon sind sogenannteStruktogramme.
I Schwimmbewegungen sehendann z. B. so aus:macheSchwimmbewegungen()
wiederhole fortlaufendziehe Gliedmaßen an
warte kurzstrecke Gliedmaßenwarte etwas länger
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Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.1 StruktogrammeI In der Informatik spricht man
bei der Beschreibung vonMethoden gerne vonAlgorithmen.
I Es gibt verschiedeneMöglichkeiten, Algorithmenübersichtlich darzustellen.Eine davon sind sogenannteStruktogramme.
I Schwimmbewegungen sehendann z. B. so aus:macheSchwimmbewegungen()
wiederhole fortlaufendziehe Gliedmaßen an
warte kurzstrecke Gliedmaßenwarte etwas länger
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Wiederholungen
Verzweigungen
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2.2 SequenzenI Im einfachsten Fall besteht eine
Methode nur aus einer Folgevon Anweisungen.
I Solch eine Folge nennt maneine Sequenz.
I Das Struktogramm für eineSequenz wie oben im Bild isteinfach eine Tabelle:
machDichBereit()
mach dich halb so groß
schau nach rechtsgeh auf die Startposition
setze deinen Lebenszähler auf 4bleib ruhig stehen
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2.2 SequenzenI Im einfachsten Fall besteht eine
Methode nur aus einer Folgevon Anweisungen.
I Solch eine Folge nennt maneine Sequenz.
I Das Struktogramm für eineSequenz wie oben im Bild isteinfach eine Tabelle:
machDichBereit()
mach dich halb so groß
schau nach rechtsgeh auf die Startposition
setze deinen Lebenszähler auf 4bleib ruhig stehen
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Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.2 SequenzenI Im einfachsten Fall besteht eine
Methode nur aus einer Folgevon Anweisungen.
I Solch eine Folge nennt maneine Sequenz.
I Das Struktogramm für eineSequenz wie oben im Bild isteinfach eine Tabelle:
machDichBereit()
mach dich halb so groß
schau nach rechtsgeh auf die Startposition
setze deinen Lebenszähler auf 4bleib ruhig stehen
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AlgorithmenStruktogramme
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Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.3 WiederholungenI Ein typisches Element von
Algorithmen sindWiederholungen.
I Ein Beispiel habt ihr schongesehen:macheSchwimmbewegungen()
wiederhole fortlaufendziehe Gliedmaßen an
warte kurzstrecke Gliedmaßenwarte etwas länger
I Hier wird eine Sequenzfortlaufend wiederholt.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole fortlaufend
zu wiederholende Sequenz
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2.3 WiederholungenI Ein typisches Element von
Algorithmen sindWiederholungen.
I Ein Beispiel habt ihr schongesehen:macheSchwimmbewegungen()
wiederhole fortlaufendziehe Gliedmaßen an
warte kurzstrecke Gliedmaßenwarte etwas länger
I Hier wird eine Sequenzfortlaufend wiederholt.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole fortlaufend
zu wiederholende Sequenz
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2.3 WiederholungenI Ein typisches Element von
Algorithmen sindWiederholungen.
I Ein Beispiel habt ihr schongesehen:macheSchwimmbewegungen()
wiederhole fortlaufendziehe Gliedmaßen an
warte kurzstrecke Gliedmaßenwarte etwas länger
I Hier wird eine Sequenzfortlaufend wiederholt.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole fortlaufend
zu wiederholende Sequenz
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Verzweigungen
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2.3 WiederholungenI Ein typisches Element von
Algorithmen sindWiederholungen.
I Ein Beispiel habt ihr schongesehen:macheSchwimmbewegungen()
wiederhole fortlaufendziehe Gliedmaßen an
warte kurzstrecke Gliedmaßenwarte etwas länger
I Hier wird eine Sequenzfortlaufend wiederholt.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole fortlaufend
zu wiederholende Sequenz
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Verzweigungen
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2.3 WiederholungenI Besonders wichtig sind
bedingte Wiederholungen.
I Eduard soll z. B. nur so langeherumschwimmen, bis dasSpiel zu Ende ist.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole bis die Bedingung er-füllt ist
zu wiederholende Sequenz
I Die Sequenz wird immer ganzausgeführt.
I Dahinter kann die Methodeauch weitergehen.
I Eduard könnte etwa noch anden Start zurückkehren.
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Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.3 WiederholungenI Besonders wichtig sind
bedingte Wiederholungen.I Eduard soll z. B. nur so lange
herumschwimmen, bis dasSpiel zu Ende ist.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole bis die Bedingung er-füllt ist
zu wiederholende Sequenz
I Die Sequenz wird immer ganzausgeführt.
I Dahinter kann die Methodeauch weitergehen.
I Eduard könnte etwa noch anden Start zurückkehren.
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2.3 WiederholungenI Besonders wichtig sind
bedingte Wiederholungen.I Eduard soll z. B. nur so lange
herumschwimmen, bis dasSpiel zu Ende ist.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole bis die Bedingung er-füllt ist
zu wiederholende Sequenz
I Die Sequenz wird immer ganzausgeführt.
I Dahinter kann die Methodeauch weitergehen.
I Eduard könnte etwa noch anden Start zurückkehren.
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2.3 WiederholungenI Besonders wichtig sind
bedingte Wiederholungen.I Eduard soll z. B. nur so lange
herumschwimmen, bis dasSpiel zu Ende ist.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole bis die Bedingung er-füllt ist
zu wiederholende Sequenz
I Die Sequenz wird immer ganzausgeführt.
I Dahinter kann die Methodeauch weitergehen.
I Eduard könnte etwa noch anden Start zurückkehren.
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2.3 WiederholungenI Besonders wichtig sind
bedingte Wiederholungen.I Eduard soll z. B. nur so lange
herumschwimmen, bis dasSpiel zu Ende ist.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole bis die Bedingung er-füllt ist
zu wiederholende Sequenz
I Die Sequenz wird immer ganzausgeführt.
I Dahinter kann die Methodeauch weitergehen.
I Eduard könnte etwa noch anden Start zurückkehren.
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Verzweigungen
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2.3 WiederholungenI Besonders wichtig sind
bedingte Wiederholungen.I Eduard soll z. B. nur so lange
herumschwimmen, bis dasSpiel zu Ende ist.
I Darstellung im Struktogramm:
wiederhole bis die Bedingung er-füllt ist
zu wiederholende Sequenz
I Die Sequenz wird immer ganzausgeführt.
I Dahinter kann die Methodeauch weitergehen.
I Eduard könnte etwa noch anden Start zurückkehren.
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Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.3 WiederholungenI Außerdem gibt es noch
Wiederholungen mit festerAnzahl.
I Bevor er sich versteckt, sollder Hai zehnmal etwasblasser werden.
I Struktogramm:
wiederhole x mal
zu wiederholende Sequenz
I -Skripte sehenStruktogrammen sehrähnlich. Entwerft Struktogramme für
das Zeichnen einesQuadrats und einesDavidssterns.Lasst dann einen Sprite dieFiguren zeichnen.
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2.3 WiederholungenI Außerdem gibt es noch
Wiederholungen mit festerAnzahl.
I Bevor er sich versteckt, sollder Hai zehnmal etwasblasser werden.
I Struktogramm:
wiederhole x mal
zu wiederholende Sequenz
I -Skripte sehenStruktogrammen sehrähnlich. Entwerft Struktogramme für
das Zeichnen einesQuadrats und einesDavidssterns.Lasst dann einen Sprite dieFiguren zeichnen.
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2.3 WiederholungenI Außerdem gibt es noch
Wiederholungen mit festerAnzahl.
I Bevor er sich versteckt, sollder Hai zehnmal etwasblasser werden.
I Struktogramm:
wiederhole x mal
zu wiederholende Sequenz
I -Skripte sehenStruktogrammen sehrähnlich. Entwerft Struktogramme für
das Zeichnen einesQuadrats und einesDavidssterns.Lasst dann einen Sprite dieFiguren zeichnen.
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Verzweigungen
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2.3 WiederholungenI Außerdem gibt es noch
Wiederholungen mit festerAnzahl.
I Bevor er sich versteckt, sollder Hai zehnmal etwasblasser werden.
I Struktogramm:
wiederhole x mal
zu wiederholende Sequenz
I -Skripte sehenStruktogrammen sehrähnlich.
Entwerft Struktogramme fürdas Zeichnen einesQuadrats und einesDavidssterns.Lasst dann einen Sprite dieFiguren zeichnen.
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Algorithmen
2.3 WiederholungenI Außerdem gibt es noch
Wiederholungen mit festerAnzahl.
I Bevor er sich versteckt, sollder Hai zehnmal etwasblasser werden.
I Struktogramm:
wiederhole x mal
zu wiederholende Sequenz
I -Skripte sehenStruktogrammen sehrähnlich. Entwerft Struktogramme für
das Zeichnen einesQuadrats und einesDavidssterns.Lasst dann einen Sprite dieFiguren zeichnen.
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AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.3 WiederholungenI Wiederholungen lassen sich
auch ineinander schachteln:setze den Stift auf ein Kreuz inBlattmitte
starte nach rechtswiederhole bis du wieder amStartfeld ankommst
3 Kästchen vorwiederhole 3 mal
2 Kästchen vorwiederhole 4 mal
1 Kästchen vor90◦ nach links
90◦ nach rechtsnimm den Stift hoch
wiederhole 5 malsage „fertig!“
steh aufwarte 10 Sekunden
setz dich wieder
Führt den Algorithmusselber mit Stift undkariertem Papier aus.Lasst dann einen Sprite dieFigur zeichnen.
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Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.3 WiederholungenI Wiederholungen lassen sich
auch ineinander schachteln:setze den Stift auf ein Kreuz inBlattmitte
starte nach rechtswiederhole bis du wieder amStartfeld ankommst
3 Kästchen vorwiederhole 3 mal
2 Kästchen vorwiederhole 4 mal
1 Kästchen vor90◦ nach links
90◦ nach rechtsnimm den Stift hoch
wiederhole 5 malsage „fertig!“
steh aufwarte 10 Sekunden
setz dich wieder
Führt den Algorithmusselber mit Stift undkariertem Papier aus.Lasst dann einen Sprite dieFigur zeichnen.
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Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Die Pflanzen in meinem Spiel
sind giftig.
I Wenn Eduard noch Leben übrighat, dann kostet ihn das eines;sonst ist das Spiel zu Ende.
I Man nennt so etwas eineVerzweigung oder zweiseitigebedingte Anweisung.
I Darstellung im Struktogramm:
BedingungWAHR FALSCH
Sequenz 1 Sequenz 2
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Attribute und Variablen
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AlgorithmenStruktogramme
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Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Die Pflanzen in meinem Spiel
sind giftig.I Wenn Eduard noch Leben übrig
hat, dann kostet ihn das eines;sonst ist das Spiel zu Ende.
I Man nennt so etwas eineVerzweigung oder zweiseitigebedingte Anweisung.
I Darstellung im Struktogramm:
BedingungWAHR FALSCH
Sequenz 1 Sequenz 2
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Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Die Pflanzen in meinem Spiel
sind giftig.I Wenn Eduard noch Leben übrig
hat, dann kostet ihn das eines;sonst ist das Spiel zu Ende.
I Man nennt so etwas eineVerzweigung oder zweiseitigebedingte Anweisung.
I Darstellung im Struktogramm:
BedingungWAHR FALSCH
Sequenz 1 Sequenz 2
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Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Die Pflanzen in meinem Spiel
sind giftig.I Wenn Eduard noch Leben übrig
hat, dann kostet ihn das eines;sonst ist das Spiel zu Ende.
I Man nennt so etwas eineVerzweigung oder zweiseitigebedingte Anweisung.
I Darstellung im Struktogramm:streifePflanze()
noch Leben übrig?WAHR FALSCH
zahle ein Leben beende das Spiel
BedingungWAHR FALSCH
Sequenz 1 Sequenz 2
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Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Die Pflanzen in meinem Spiel
sind giftig.I Wenn Eduard noch Leben übrig
hat, dann kostet ihn das eines;sonst ist das Spiel zu Ende.
I Man nennt so etwas eineVerzweigung oder zweiseitigebedingte Anweisung.
I Darstellung im Struktogramm:
BedingungWAHR FALSCH
Sequenz 1 Sequenz 2
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Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI eingebaut in einem größeren
Struktogramm:
schwimmeLos()
mach dich kleinsetze das Starttempo
Wiederhole bis Spielende
Ufer berührt?WAHR FALSCH
gehe ein Stückzurück
warte kurz
gehe einenSchritt in deinemTempo
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Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI eingebaut in einem größeren
Struktogramm:schwimmeLos()
mach dich kleinsetze das Starttempo
Wiederhole bis Spielende
Ufer berührt?WAHR FALSCH
gehe ein Stückzurück
warte kurz
gehe einenSchritt in deinemTempo
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Erste Schritte
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Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Wenn der Hai beim
Herumschwimmen ans Uferstößt, dann muss erumkehren.
I Hier gibt es keine Alternative,man nennt so etwas dahereine einseitige bedingteAnweisung.
I Struktogramm:
BedingungWAHR FALSCH
bedingte Sequenz ∅
I Die zweite Spalte bleibt leer.Man kann sie auchdurchstreichen.
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Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Wenn der Hai beim
Herumschwimmen ans Uferstößt, dann muss erumkehren.
I Hier gibt es keine Alternative,man nennt so etwas dahereine einseitige bedingteAnweisung.
I Struktogramm:
BedingungWAHR FALSCH
bedingte Sequenz ∅
I Die zweite Spalte bleibt leer.Man kann sie auchdurchstreichen.
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Markus Schlager
ScratchVorbemerkungen
Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Wenn der Hai beim
Herumschwimmen ans Uferstößt, dann muss erumkehren.
I Hier gibt es keine Alternative,man nennt so etwas dahereine einseitige bedingteAnweisung.
I Struktogramm:
BedingungWAHR FALSCH
bedingte Sequenz ∅
I Die zweite Spalte bleibt leer.Man kann sie auchdurchstreichen.
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Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Wenn der Hai beim
Herumschwimmen ans Uferstößt, dann muss erumkehren.
I Hier gibt es keine Alternative,man nennt so etwas dahereine einseitige bedingteAnweisung.
I Struktogramm:
BedingungWAHR FALSCH
bedingte Sequenz ∅
I Die zweite Spalte bleibt leer.Man kann sie auchdurchstreichen.
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Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Das ganze Struktogramm:
schwimmeHerum()
Spiellevel passt?WAHR FALSCH
zeige in Zufallsrichtung
gehe an die Startposition
setze dein Tempo
wiederhole bis Spielende
Fensterrand berührt?WAHR FALSCH
drehe ab
Ufer berührt?WAHR FALSCH
drehe dich umgehe zwei Schritte vor
∅
dreh dich zufällig ein wenig
gehe einen Schritt vor
∅
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Die Programmierumgebung
Erste Schritte
Ein Beispiel –Perlentaucher
Planung
Attribute und Variablen
Methoden und Skripte
AlgorithmenStruktogramme
Sequenzen
Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.4 Bedingte Anweisungen – VerzweigungenI Das ganze Struktogramm:
schwimmeHerum()
Spiellevel passt?WAHR FALSCH
zeige in Zufallsrichtung
gehe an die Startposition
setze dein Tempo
wiederhole bis Spielende
Fensterrand berührt?WAHR FALSCH
drehe ab
Ufer berührt?WAHR FALSCH
drehe dich umgehe zwei Schritte vor
∅
dreh dich zufällig ein wenig
gehe einen Schritt vor
∅
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Wiederholungen
Verzweigungen
Algorithmen
2.5 AlgorithmenSprungziel Algorithmen
I
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P. Brichzin, U. Freiberger, K. Reinold, A. WiedemannIkarus, Natur und Technik, Schwerpunkt: Informatik6/7Oldenbourg Schulbuchverlag, München 2004
L. Engelmann (Hrsg.)Natur und Technik, Schwerpunkt: Informatik, Bayern6/7 GymnasiumDUDEN PAETEC, Berlin 2005
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mittels pdflatex in LATEX erzeugt.I Struktogramme wurden mit Hilfe von StrukTEX erstellt.I Sämtliche sonstigen Diagramme entstanden mit Dia
und wurden als eps-Graphiken exportiert und mitepstopdf in pdf-Dateien umgewandelt und mittels\includegraphics in die LATEX-Quelleneingebunden.