Programmierung mit Scratch

Präsentation zum Thema: "Programmierung mit Scratch"—  Präsentation transkript:

1 Programmierung mit Scratch
Klaus Becker 2018

2 Programmierung mit Scratch
Scratch ist eine erstmals 2007 veröffentlichte erziehungsorientierte visuelle Programmiersprache für Kinder und Jugendliche inklusive ihrer Entwicklungsumgebung und der eng verknüpften Online-Community-Plattform. Ihr Ziel ist es, Neueinsteiger − besonders Kinder und Jugendliche − mit den Grundkonzepten der Programmierung vertraut zu machen. Unter dem Motto imagine, program, share („Ausdenken, Entwickeln, Teilen“) wird die kreative und explorative Erstellung eigener Spiele und Multimedia-Anwendungen, verbunden mit dem gegenseitigen Austausch darüber, als Motivation genutzt. Kostenlos und werbefrei können die Ergebnisse in einer internationalen Online-Community mit dem Scratch-Player abgespielt, diskutiert und weiterentwickelt werden. Außerdem gibt es einige Beispiele, die Anregungen für Einsteiger schaffen und das Prinzip des Programmierens näher bringen. Quelle:

3 Scratch starten Wenn du Scratch startest, erscheint ein Fenster mit mehreren Bereichen. Die wirst du nach und nach alle kennen lernen. Bühne Programme Figurenliste Blöcke

4 Die Bühne Die Bühne ist der Bereich, auf dem sich (fast) alles abspielt. Hier befinden sich die Figuren, die irgendwelche Aktionen ausführen sollen. Welche Figuren das sind und welche Aktionen sie ausführen sollen, das legst du als Programmierer selbst fest. Zunächst befindet sich eine gelbe Katze auf der Bühne.

5 Figuren hinzufügen Es gibt mehere Möglichkeiten, um neue Figuren zu erzeugen. Mit der Schaltfläche [Figur aus der Bibliothek wählen] gelangst du in die Figurenbibliothek, in der du die Figuren findest, die Scratch bereits mitliefert. Neue Figur

6 Figur auswählen Wähle hier aus der Kategorie „Alles“ die Figur „Ball-Soccer“ aus und drücke den [OK]-Button.

7 Anzeige der Figuren Alle Figuren, die aktuell benutzt werden können, werden im Figurenbereich in einer Figurenliste angezeigt. Figurenliste

8 Bühnenbild auswählen Alle Figuren, die aktuell benutzt werden können, werden im Figurenbereich in einer Figurenliste angezeigt. Neues Bühnenbild

9 Bühnenbild auswählen Wähle hier aus der Kategorie „Alles“ das Bühnenbild „space“ aus und drücke den [OK]-Button.

10 Miniwelt abspeichern Die aktuelle Miniwelt ist jetzt bereit. Sie besteht aus der Bühne und den aktuell verfügbaren Figuren. Speichere diese Miniwelt mit einem passenden Namen (z.B. Ballerei) ab. Der Name der Datei wird oben über der Bühne angezeigt. Dateiname

11 Name einer Figur Die Katze hat den vorgegebenen Namen „Figur1“. Den werden wir jetzt abändern – wer will schon „Figur1“ heißen. Wähle die Katzenfigur in der Figurenliste aus. Klicke auf den [i]-Button. Es öffnet sich ein Infobereich, in dem Information über die Figur angezeigt wird. Ganz oben befindet sich ein Textfeld. Gib hier den Namen der Figur ein. Wir nennen die Katze hier „Messicat“. Gib analog dem Fußball den Namen „Ball“. i-Button

12 Eine Figur bewegen Eine Figur kann man mit dem Mauszeiger auf der Bühne hin und her bewegen. Beobachte, wie sich die x- und die y-Koordinate der Figur verändern.

13 Eine Figur verkleinern
Der Ball ist noch zu groß. Benutze den Verkleinerungsbutton (oben in der Befehlsleiste), um den Ball auf die richtige Größe zu bringen. Du musst mehrfach mit dem Verkleinerungszeiger auf den Ball klicken. Verkleinerungsbutton Verkleinerungsbutton

14 Blöcke aktivieren Wähle zunächst die Figur „Messicat“ aus.
Im Blockbereich findest du im blau gekennzeichneten Unterbereich die vorgegebenen Anweisungen für Bewegungen. Du kannst die Blöcke direkt in dem Blockbereich anklicken oder sie zunächst in den programmbereich ziehen und dann anklicken. Beim Anklicken führt die ausgewählte Figur die zum Block gehörende Bewegung aus. Beachte: Du kannst auch die Zahlwerte in den Blöcken selbst festlegen. Probiere das selbst aus. Bewegungsanweisung Messicat

15 Ein Programm erstellen
Ereignisblöcke

16 Drehmodus einstellen Beim Nach-Links-Laufen gibt es ein Problem: Messicat bewegt sich kopfüber. Das sollte natürlich nicht so sein. Am einfachsten behebst du das Problem, indem du im Infobereich zur Figur „Messicat“ den Drehmodus auf ↔ (bzw. „hinundher“) einstellst. Jetzt sollte Messicat sich so verhalten wie gewünscht. Drehmodus

17 Drehmodus einstellen Messicat ist manchmal ganz übermütig.
Wenn man die [↑]-Taste drückt, dann soll sich Messicat ein Salto machen. Messicat soll sich also einmal um 360° drehen. Um das sichtbar zu machen, teilen wir die Drehung in 12 Einzeldrehungen um jeweils 30° auf. Setze die Blöcke so zusammen, dass das Programm das gewünschte Verhalten liefert.

18 Verhalten beschreiben
Der Ball soll sich zu Beginn an einer Position ganz oben auf der Bühne befinden. Der Ball soll dann ständig in Bewegung sein. Er soll sich zuerst senkrecht nach unten bewegen. Wenn der Ball Messicat berührt, soll er sich nach oben bewegen. Dabei soll er eine zufällig gewählte Richtung in einem vorgegebenen Winkelbereich einnehmen. Wenn er den Bühnenrand berührt, dann soll der Ball an dem Rand abprallen.

19 Koordinaten festlegen
Jeder Punkt der Bühne kann mit einer x-Koordinate und mit einer y-Koordinate genau beschrieben werden. Der Punkt (x:0; y: 0) befindet sich genau in der Mitte der Bühne. Der Bereich der x-Koordinaten reicht von x: -240 bis x: 240. Der Bereich der y-Koordinaten reicht von x: -180 bis x: 180. Öffne den Infobereich der Figur „Ball“. Hier werden auch die momentanen Koordinaten der Figur angezeigt. Die Figur „Ball“ hat in der Abbildung die Koordinaten (x: 80; y: 111). Setze jetzt Zahlenwerte in die Kachel [gehe zu x: (…) y: (…)] ein und klicke auf die Kachel. Beobachte, wie sich die position des Balls ändert. Koordinaten

20 Richtungen festlegen Richtungen werden mit einem Richtungssystem festgelegt. Öffne den Infobereich der Figur „Ball“. Hier wird der momentane Richtungswert jeweils angezeigt. Setze jetzt Zahlenwerte in die Kachel [setze Richtung auf (…)] ein und klicke auf die Kachel. Beobachte, wie sich die Richtung des Balls ändert. 270 bzw. -90 90 bzw. -270 180 bzw. -180 Richtungsanzeige

21 Zufallszahlen erzeugen
Im Kachelbereich „Operatoren“ findest du eine Kachel, mit der man Zufallszahlen erzeugen kann. Teste diese Kachel, indem du mehrfach auf sie klickst. Verändere auch den Zahlenbereich, aus dem die Zufallszahl erzeugt wird.

22 Zufallsrichtungen erzeugen
Erzeuge jetzt mit den passenden Kacheln Zufallsrichtungen für den Ball. Beobachte die ergebnisse im Infobereich der Figur „Ball“.

23 Berührungen feststellen
Im Kachelbereich „Fühlen“ findest du eine Kachel, mit der man Berührungen feststellen kann. Teste diese Kachel, indem du mehrfach auf sie klickst. Verändere auch die Position des Balls, um zu überprüfen, ob der Berührungstest auch richtig funktioniert. Test analog die Berührung mit dem Rand.

24 Eine Wiederholung festlegen
Im Kachelbereich „Steuerung“ findest du mehrere Kacheln, mit denen man eine wiederholte Ausführung von Anweisungen festlegen kann. Ziehe die Kachel [wiederhole fortlaufend […]] in den Programmbereich.

25 Eine Fallunterscheidung festlegen
Im Kachelbereich „Steuerung“ findest du mehrere Kacheln, mit denen man eine Fallunterscheidung festlegen kann. Ziehe die Kachel [falls <…> dann […]] in den Programmbereich.

26 Die Programmlogik festlegen
gehe zur Position (0; 120) setze Richtung auf „unten“ bzw. 180 wiederhole fortlaufend: gehe 4er Schritt falls wird Messicat berührt: setze Richtung auf Zuf.zahl zw. -30 u. 30 falls wird Rand berührt: pralle vom Rand ab

27 Das Programm erstellen
gehe zur Position (0; 120) setze Richtung auf „unten“ bzw. 180 wiederhole fortlaufend: gehe 4er Schritt falls wird Messicat berührt: setze Richtung auf Zuf.zahl zw. -30 u. 30 falls wird Rand berührt: pralle vom Rand ab Mit passenden Kacheln kannst du jetzt das Programm zusammenbauen.

28 Das Programm testen Mit der grünen Fahne wird das Programm gestartet.
Mit dem roten Stoppschild kannst man die Ausführung jederzeit abbrechen.

29 Das Spiel beenden Wenn Messicat den Ball nicht schnell genug erreicht und der Ball den Boden berührt, dann soll das Spiel vorbei sein. Das Problem besteht jetzt darin, wie man überprüft, ob der Ball den Boden berührt. Hierfür gibt es keine vorgegebene Kachel. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie man das Problem löst. Eine Möglichkeit besteht darin, zu überprüfen, ob die y-Koordinate des Balls einen bestimmten Wert unterschreitet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Boden zu markieren und dann abzutesten, ob der markierte Bereich berührt wird. Wir werden hier die zweite Möglichkeit umsetzen.

30 Das Bühnenbild bearbeiten
Wähle zunächst die Bühne aus. Wähle anschließend den Bereich „Bühnenbilder“ aus. Es öffnet sich ein Grafikbereich, in dem man das Bühnenbild verändern kann. Bühnenbilder Bühne

31 Das Bühnenbild bearbeiten
Wähle den Stift aus. Stelle eine möglichst große Lienienbreite ein. Wähle eine geeignete Farbe für den Rasen aus. Zeichne jetzt eine Linie zur unteren Begrenzung der Welt.

32 Berührung des Rasens testen
Teste die Kachel <wird farbe (…) berührt>. Die von der Kachel vorgegebene Farbe stimmt noch noch. Kliche auf die vorgegebene Farbe (in der Abbildung: gelb) und anschließend auf den Rasen (in der abbildung: grün). Dann wird die Farbe vom rasen übernommen. Jetzt kannst du testen, ob der Ball den Rasen berührt.

33 Teilprogramm einbauen
Baue den Rasentest in das bereits bestehende Programm an der richtigen Stelle ein.

34 Ballberührungen zählen
Messicat möchte möglichst oft den Ball in die Höhe befördern, bevor er irgendwann auf den Rasen fällt. Um die Ballberührungen zu zählen, führen wir eine Variable ein. Im Kachelbereich „Daten“ findest du einen Button, mit dem man eine neue Variable erzeugen kann. Gib der Variablen einen passenden Namen (z.B. zaehler). Wähle die Einstellung „Nur für diese Figur“.

35 Variablenwert verändern
Auf der Bühne wird jetzt der aktuelle Wert der Variablen „Beruehrungen“ angezeigt. Mit jetzt neu erzeugten Kacheln kann man den wert der Variablen „Beruehrungen“ gezielt verändern. Teste die Kachel [ändere Beruehrungen um (1)].

36 Zähler im Programm einbauen
Die beiden Kacheln zum Setzen und Verändern des Werts der Variablen „Beruehungen“ sollen jetzt in das bestehende Programm eingebaut werden. Suche die passenden Stellen. Setze die Kacheln dort ein. Teste das erweiterte Programm.

37 Den Schwierigkeitsgrad erhöhen
Messicat ist immer zur Stelle. Wir müssen es Messicat etwas schwieriger machen, den Ball zu erreichen. Erhöhe die Geschwindigkeit des Balls. Überlege dir hierzu, welche Kachel für die Bewegung des Balls verantwortlich ist. Verändere den bisher benutzten Zahlenwert.

38 Den Schwierigkeitsgrad erhöhen
Noch interessanter wäre es, wenn die Geschwindigkeit mit jeder Ballberührung zunehmen würde. Führe eine neue Variable „Geschwindigkeit“ ein. Baue die in der Abbildung gezeigten Kacheln an den richtigen Stellen ein. - Zunächst muss der Wert der Variablen auf einen passenden Anfangswert gesetzt werden. - Der Wert der Variablen muss bei jeder Berührung erhöht werden. - Ganz wichtig: Beim jedem Bewegungsschritt muss natürlich der Wert der Variablen benutzt werden.

39 Das Spiel ist fertig Das Spiel ist jetzt erst einmal fertig. Jetzt kannst du ausprobieren, wie viele Berührungen du schaffst. Vielleicht hast du auch noch Ideen, wie man das Spiel verbessern könnte.