• Einführung Programmierung mit Scratch 3
  • Ruediger
  • 30.06.2020
  • Informatik
  • 7
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  • Einführung in das Programmieren mit Scratch 3

    Scratch ist ein Projekt der Scratch-Stiftung und der Lifelong Kindergarten Group am MIT Media Lab. Es steht kostenlos unter https://scratch.mit.edu zur Verfügung.

    Dieser Workshop

    ... ist so aufgebaut, dass zu einem Thema jeweils ein Video erstellt ist. Dieses kannst du mit Hilfe des QR-Codes oben rechts aufrufen. Du kannst aber auch die Webadresse, die darunter steht in einen Browser eintippen. Das Video leitet dich durch die Schritte, die du vornehmen sollst und erklärt dazu einige Inhalte.

    Das heißt, alle Schritte, die im Video gemacht werden, sollst du in deinem Scratch ebenfalls durchführen und ausprobieren. Dabei kannst du am besten nachvollziehen und beobachten, was passiert.

    Deine eigene Programmierung solltest du nach jedem Kapitel speichern. Am besten nach einem Schema:

    JJMMTT-Aufgabe-Name (J= Jahr, M=Monat, T=Tag)

    Beispiel: Datum 20.4.2023, Aufgabe 21, Name: Mareike Dateiname: 230420-21-Mareike

    Im Anschluss werden dir weitere Aufgaben oder Fragen gestellt, die du beantworten sollst, bevor du mit dem nächsten Schritt weiter machst.

    Viel Spaß dabei!

    Wie du den QR-Code scannen kannst

    Öffne die Kamera-App auf deinem iPhone und scanne den Code damit. Für Android suche im Play Store nach QR Code Secuso. Diese App ist kostenlos und datenschutzfreundlich. Viel Erfolg!

    Wo ist das Programm?

    Browser

    Mit einem Browser gehst du ins Internet. Für diese Einführung benutzen wir das freie und kostenfreie Projekt "Moziall Firefox".

    Download unter https://www.mozilla.org/de/firefox/new/

    Solltest du einen anderen Browser benutzen, können manche Abläufe anders sein.

  • Wie geht es los?

    Starte mit dem Video!

    Gehe auf die Webseite!

    Du musst Scratch nicht installieren. Man kann online auf Scratch zugreifen:

    Direkt einsteigen: https://scratch.mit.edu/projects/editor/


    Übersichtsseite: https://scratch.mit.edu/

    Auf Deutsch umschalten

    Du kannst oben links auf der "Weltkugel"

    die Sprache auf "Deutsch" umschalten.

    Werde Scratcher

    Oben rechts gibt es die Möglichkeit Scratcher zu werden. So kannst du online all deine Projekte speichern und sichern.

    In dieser Einführung gehen wir nicht davon aus, dass du dir einen Account angelegt hast, sondern werden alle Projekte downloaden und so sichern.

  • Wie funktioniert Scratch?

    Starte mit dem Video!

    Die Oberfläche in Scratch teilt sich in diese Bereiche auf:

    ORANGE: Blockpalette

    In der Blockpalette findest du alle Programmierelemente, die du brauchst.

    Du kannst sie per Drag&Drop in den grünen Bereich schieben.

    GRÜN: Programmierbereich

    Hierhin schiebst du die Programmierblöcke und fügst sie aneinander. Hier wird also "programmiert".

    ROT: Die Bühne

    Hier läuft alles ab, was du programmierst. Deine Figur(en) folgen den Anweisungen aus dem Programmierbereich

    ROSA: Figurenbereich

    Im Figurenbereich sind alle FIguren, auch "Sprites" genannt, die du benutzt. Hier kannst du sie außerdem bearbeiten.

    TÜRKIS: Einstellungen

    In den Einstellungen kannst du oben deine Programmierung sichern oder hochladen.

    Unten kannst du zwischen "Skripte" (deine Programmierung) und "Kostüme" (das Aussehen deiner Figuren) wechseln. Außerdem gibt es noch Einstellungen zu Klängen.

    Start und Stopp

    Über die grüne Flagge kannst du das Ablaufen deiner Programmierung starten.

    Mit dem Stoppschild wieder stoppen.

  • Speichern, Hochladen und Umbenennen

    Starte mit dem Video!

    Webtool

    Damit du deine Programme speichern kannst und auch wieder öffnen, musst du sie herunter oder hochladen.

    Scratch ist keine Software sondern ein "WebTool", das heißt, dass es nicht installiert wird sondern in deinem Webbrowser läuft.

    0.1
    Speichern

    1.
    Klick oben links auf Datei
    2.
    Klick auf Auf deinem Computer speichern
    3.
    Firefox zeigt ein Fenster
    Öffnen von Scratch-Projekt.sb3
    4.
    Klicke die Option Datei speichern an und bestätige mit OK
    5.
    Firefox speichern nun die Datei im eingestellen Downloads Ordner.
    6.
    Jetzt solltest du deine Datei aus dem Download Ordner in deinen Scratch Ordner verschieben (Ausschneiden und Einfügen)
    7.
    Die Dateien aus dem Download heißen meistens einfach Scratch-Projekt.sb3 - du solltest sie umbenennen.

    Am besten nach diesem Schema:
    J = Jahr; M = Monat; T = TagJJMMTT-Aufgabe-Name.sb3
    Beispiel: 200921-Hase-Mareike.sb3

    0.2
    Hochladen

    1.
    Klick oben links auf Datei
    2.
    Klick auf Hochladen von deinem Computer
    3.
    Firefox öffnet ein Fenster mit den Dateien auf deinem Rechner.
    4.
    Navigiere zu der Scratch Datei, die du öffnen möchtest.
    5.
    Klicke sie an und klicke auf Öffnen
    Achtung!

    Wenn du versuchst eine Scratchdatei auf deinem Rechner mit einem Doppelklick zu öffnen, dann wird dies nicht funktionieren - da Scratch ein Webtool ist (siehe oben) und keine installierte Software! Du musst deine Projekte immer hochladen.

  • Hello World!

    Starte mit dem Video!

    1
    Das Grundprinzip beim Programmieren ist, das Befehle abgearbeitet werden müssen. Probiere mal ein paar Befehle aus Dazu musst du auf sie klicken.
    Die Zahlen in den weißen Feldern kannst du verändern.
    Was passiert?
    Was passiert, wenn ich hier -10 eintrage?
    Anweisungen und Sequenzen

    Das Grundprinzip beim Programmieren ist, das Befehle abgearbeitet werden müssen. Man kann zu den Befehlen auch Anweisungen.

    Wenn du der Katze mehrere Anweisungen hintereinander gibst, nennt man das Sequenz.

  • Meine Sequenz

    Starte mit dem Video!

    2
    Jetzt geht es aber mal richtig an das Programmieren. Du brauchst eine neue Programmieroberfläche: Klicke Datei > Neu.
    Erledige die Schritte in genau dieser Reihenfolge!
    • Ziehe 3 beliebige Blöcke per Drag'n'Drop von der Blockpalette in den Programmierbereich.
    • Lösche sie wieder, indem du die Blöcke vom Programmierbereich zurück auf die Blockpalette schiebst.
    • Füge den Block Wenn Fahne angeklickt wird zum Programmierbereich hinzu.
      (Du findest ihn im gelben Bereich Ereignisse)
    • Wechsel zurück in den blauen Bereich Bewegung.
      Wenn du den Block gleite in 1 Sek. zu Zufallsposition in den Programmierbereich bewegst, dann passt er genau unter den gelben Block.
    • Klicke die grüne Fahne an und schau, was passiert.
    • Setze darunter den Block gleite in 1 Sek. zu x: 0 y: 0 und teste wieder mit der grünen Fahne, was passiert.
    • Deine Sequenz wird immer länger! Super!
      Jetzt wollen wir künstlerisch werden. Dafür müssen wir neue Blöcke installieren.
      > Klicke dazu unten links auf den blauen Block.
      > Klicke auf Malstift
      > Nun hast du einen neuen Palettenbereich Malstift
    • Schiebe nun den Block schalte Stift ein direkt unter den gelben Block. Teste nun deine neue Sequenz. Klicke ein paar mal auf die grüne Fahne.
    • Jetzt ist er sehr mühsam, jedes mal auf die grüne Fahne zu klicken. Füge deshalb die beiden blauen Blöcke noch ein paar Mal darunter ein. (Schritte d und f)
    • Sei kreativ und verändere die Zahlen hinter x und y ein wenig, schau zu, was passiert, wenn du die grüne Fahne klickst.
    • Tipp: Willst du die ganzen Spuren löschen? Klicke den Block lösche alles bei der Palette Malstift an.
    • Abschluss: Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
  • Wir erkunden die Skripte

    Schau dir die verschiedenen Anweisungen/Befehle an, die du zu Sequenzen zusammenfügen kannst.
    Ergänze die Tabelle.

    Befehle

    Farbe

    typische Funktionen

    Bewegung


    Aussehen


    Klang

    Ereignisse

    Steuerung

    Fühlen


    Operatoren

    Variablen

    Meine Blöcke

    Malstift

    Erläutere den Unterschied zwischen einem Befehl/Anweisung und einer Sequenz.
  • Wir erkunden die Bühne

    Starte mit dem Video!

    3
    Jetzt geht es aber mal richtig an das Programmieren. Du brauchst eine neue Programmieroberfläche: Klicke Datei > Neu.
    Erledige die Schritte in genau dieser Reihenfolge!
    • Wir sollten nun die Bühne etwas erkunden. Diese ist aufgebaut wie ein Koordinatensystem:
      > von links nach rechts geht die X-Achse
      > von oben nach unten die Y-Achse
    • Das schauen wir uns genauer an! Dazu müssen wir die Bühne wechseln:
      > Klick unten Rechts auf das blaue Symbol
      > Tippe in die Suche die Buchstaben XY ein
      > Klicke das Xy-grid an.
      > Nun siehst du die Katze auf dem Koordinaten-
      --system
    • Du siehst, dass das System von X= -240 bis X= 240 und von Y= -180 bis Y= 180 groß ist.
    • Das probiere wir nun einmal aus. Wir brauchen wieder den Fahnen-Startblock:
      Füge den Block Wenn Fahne angeklickt wird zum Programmierbereich hinzu.
      (Du findest ihn im gelben Bereich Ereignisse)
    • Füge nun den Block Setze x auf # darunter.
      Achtung! Nicht ändere x um!
    • Probiere, wie im Bild, für X=100 aus, was passiert, wenn du auf die grüne Fahne klickst. Probiere außerdem X= -100
    • Probiere nun eigene Zahlen aus. Klicke jedes mal auf die grüne Fahne.
    • Lösche nun Setze x auf # und füge nun den Block Setze y auf # darunter.
    • Probiere für Y=100 aus, was passiert, wenn du auf die grüne Fahne klickst. Probiere außerdem Y= -100
    • Probiere nun eigene Zahlen aus. Klicke jedes mal auf die grüne Fahne.
    • Anwendung
      Jetzt bist du dran! Versuche folgende Aufgabenstellung zu programmieren, indem du die richtigen Blöcke nacheinander setzt:
      > Wenn du die grüne Fahne klickst,
      > dann gleitet die Katze in 1 Sek in die obere linke Ecke.
      > dann schaltet sie den Malstift ein.
      > dann gleitet sie in 1 Sek in die Position X=0 Y=100
      > dann gleitet sie in 1 Sek in die obere rechte Ecke.
      > dann gleitet sie in 1 Sek in die Position X=100 Y=0
      > dann gleitet sie in 1 Sek in die untere rechte Ecke.
      > dann gleitet sie in 1 Sek in die Position X=0 Y=-100
      > dann gleitet sie in 1 Sek in die untere linke Ecke.
      > dann gleitet sie in 1 Sek in die Position X= -100 Y=0
      > dann gleitet die Katze in 1 Sek in die obere linke Ecke.
      > schalte den Stift aus
      > dann gleitet sie in 1 Sek in die Mitte
    • Sieht das Ergebnis aus wie im Bild rechts?
    • Abschluss: Bitte speichere die fertige Aufgabe
      ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name

    Lösungen auf der nächsten Seite!

  • Musterlösung

    Hinweis

    Die Koordinaten für deine Ecken können natürlich etwas anders sein. Solange die Ecken erreicht werden, ist alles super!

  • Bewegung üben

    4
    Jetzt geht es ans Knobeln. Schaffst du es folgende Aufträge zu erfüllen?
    Alle Aufgaben beginnen mit einem Klick auf die grüne Fahne
    Vergleiche anschließend mit den Musterlösungen unten.
    • Die Katze startet im der Ecke unten rechts und zeichnet dann ein Rechteck.
      Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
    • Die Katze zeichnet ein rechtwinkliges Dreieck durch den Nullpunkt (x=0 & y=0).
      Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
    • Die Katze startet unten links in der Ecke und zeichnet dann eine Treppe mit fünf Stufen nach oben rechts. Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name

    Lösungsvorschläge - deine Lösung kann anders und trotzdem richtig sein!

  • Direkte Katzensteuerung

    Starte mit dem Video!

    5
    Du brauchst eine neue Programmieroberfläche: Klicke Datei > Neu.
    Erledige die Schritte in genau dieser Reihenfolge!
    • Verkleinere die Katze: Im Figurenbereich bei Größe 40 eingeben.
    • Wir wollen die Katze mit den Pfeiltasten der Tastatur steuern.
      Dafür müssen wir nun mehrere Ereignisse einfügen:
      Wenn Taste (Pfeil nach oben) gedrückt wird
      Wenn Taste (Pfeil nach unten) gedrückt wird
      Wenn Taste (Pfeil nach links) gedrückt wird
      Wenn Taste (Pfeil nach rechts) gedrückt wird
    • Diese müssen nun einzeln programmiert werden.
      Hier 2 Beispiele:
      Wenn Taste (Pfeil nach oben) gedrückt wird
      > ändere y um (10)
      Wenn Taste (Pfeil nach links) gedrückt wird
      > ändere x um (-10)
      Ergänze die anderen beiden selbst.
    • Teste deine Programmierung, indem du die Pfeiltasten in Scratch drückst.
    • Jetzt kann die Katze ganz wundervoll über die Bühne huschen.
      Allerdings schaut geht sie rückwärts, wenn du den Pfeil nach links drückst.
      Um dies zu ändern, müssen wir einen Kostümwechsel vornehmen:
      > Wechsel in den Einstellungen in Kostüme
      > Ändere den Namen von Kostüm1 zu nachrechts
      > Rechtsklick auf Kostüm nachrrechts
      > Bestätige mit Enter
      > Klick Duplizieren
      > Wähle nachrechts2 aus.
      > Klicke auf horizontal spiegeln siehe Bild >>>
      > Ändere den Namen von nachrechts2 zu nachlinks
      > Wechsle in den Einstellungen zu Skripte
    • Nun soll die Katze die Kostüme anziehen, je nachdem in welche Richtung sie läuft.
      Wenn Taste (Pfeil nach links) gedrückt wird
      > wechsle zu Kostüm (nachlinks)
      > ändere x um (-10)
    • Ergänze außerdem den Kostümwechsel nach rechts.
    • Teste nun dein Programm und lass die Katze in alle Richtungen laufen.
    • Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
    6
    Anwendung:
    Die Katze soll sich beim Drücken des Leertaste in die Mitte der Bühne setzen und Kostüm2 anziehen.
    • Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name

    Lösungen auf der nächsten Seite!

  • Musterlösung

  • Schnelles Treppenbauen

    Starte mit dem Video!

    Im Abschnitt "Bewegungen üben" solltest du die Katze eine Treppe zeichnen lassen.

    Das war aber mit viel Arbeit verbunden. Für jede Stufe musstest du die Katze hoch laufen lassen und dann noch zur Seite. Bei fünf Stufen wird das ganz viel Code.

    Sieh ihn dir hier rechts noch einmal an:

    Programmierer sind faule Leute und überlegen sich lieber einen schlauen Trick, um sich die Arbeit zu erleichtern. Sie arbeiten mit sogenannten Schleifen. Was das bedeutet, wollen wir uns jetzt anschauen.

    7
    Du brauchst eine neue Programmieroberfläche: Klicke Datei > Neu.
    Erledige die Schritte in genau dieser Reihenfolge!
    1
    Verkleinere die Katze wieder auf Größe 40.
    2
    Startsignal soll wieder das Klicken auf die grüne Fahne sein.
    3
    Die Katze soll wieder unten Links in der Ecke, Koordinaten x=-215 und y=-155, starten. Füge den korrekten Bewegungsblock ein.
    4
    Jetzt benötigen wir wieder den Malstift, die Katze soll ja eine Treppe zeichnen. Aktiviere ggf. wieder die Erweiterung Malstift und füge schalte Stift ein unter das Fahnenereignis ein.
    Tipp
    Zum Ausprobieren ist es ganz gut, wenn man auf Tastendruck die bisherigen Zeichnungen löschen kann. Programmiere dafür: Wenn Taste (Leertaste) gedrückt wird > Lösche alles
    5
    Die Katze soll 5 Stufen zeichnen. Wir programmieren erstmal eine Stufe. Dafür soll die Katze 5 Punkte nach oben und 5 Punkte nach rechts gehen.
    Füge die beiden Blöcke zunächst frei auf dem Programmierbereich zusammen und verbinde sie erstmal nicht mit dem Fahnenereignis.
    6
    Auf der orangenen Palette Steuerung findest du mehrere Schleifen zur Auswahl. Ziehe die Wiederhole (10) mal Schleife unter das Stift-Einschalten.
    7
    Ändere die Wiederholungszahl. Wir wollen, dass die Katze fünf Stufen zeichnet. Ändere die Zahl also auf 5.
    8
    Ziehe nun die beiden blauen Bewegungsblöcke in die Schleife hinein. Füge außerdem den Block schalte Stift aus darunter.
    9
    Teste nun dein Programm und schau, ob die Katze die Stufen wieder so zeichnet.
    Wenn alles geklappt hat, fahre mit dem nächsten Schritt fort.
    10
    Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
  • Schleifen - Zählschleifen

    Eine Schleife verwenden wir, um Wiederholungen im Programm zu realisieren – also um Dinge mehrmals zu machen. Jede Schleife hat eine Durchlauf-Bedingung, damit sie nicht endlos läuft. D.h. vor einem  Durchlauf wird eine Bedingung geprüft. Ist die Bedingung erfüllt, werden die Befehle innerhalb der Schleife ausgeführt. Ist die Bedingung nicht (mehr) erfüllt, wird die Schleife verlassen.

    Eine Schleife verwenden wir, um Wiederholungen im Programm zu realisieren – also um Dinge mehrmals zu machen. Jede Schleife hat eine Durchlauf-Bedingung, damit sie nicht endlos läuft. D.h. vor einem  Durchlauf wird eine Bedingung geprüft. Ist die Bedingung erfüllt, werden die Befehle innerhalb der Schleife ausgeführt. Ist die Bedingung nicht (mehr) erfüllt, wird die Schleife verlassen.

    http://www.c-howto.de/tutorial/schleifen/

    In unserem Beispiel benutzen wir eine Zähl-Schleife. Das bedeutet, dass wir angeben, wie oft wir die Sequenz ausführen wollen, der in der Schleife steht. In unserem Beispiel soll die Katze eine Stufe zeichnen. Und das 5 mal. Das sieht dann so aus:

    Die Schleife zieht einen klaren Rahmen um die Sequenz, die wiederholt werden soll.

    8
    Anwendung >>> Benutze bei jeder Aufgabe Zählschleifen!
    • Verändere deine Programmierung so, dass die Stufen bis ganz nach oben rechts gehen.
      Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
      ______________________________________________________________________________________________
    • > Erstelle eine neue, leere Oberfläche (Datei > Neu)
      > Lass deine Katze beim Klick auf die grüne Fahne vom Punkt X=0 & Y=0 ein Quadrat mit Seitenlänge 100 zeichnen.
      >> Tipp: Bei einem Quadrat sind alle Seitenlängen gleich, jede Ecke hat 90°
      > Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
      ______________________________________________________________________________________________
    • > Erstelle eine neue, leere Oberfläche (Datei > Neu)
      > Lass deine Katze beim Klick auf die grüne Fahne eine gestrichelte Linie von links (X=-200 & Y=0) nach rechts zeichnen.
      >> Tipp: der Strich bzw. der Abstand soll 10 Schritte betragen
      > Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
      ______________________________________________________________________________________________
    • > Erstelle eine neue, leere Oberfläche (Datei > Neu)
      > Lass deine Katze beim Klick auf die grüne Fahne vom Punkt X=-50 & Y=-50 ein Quadrat, Seitenlänge 200, mit einer gestrichelte Linie zeichnen.
      >> Tipp: Versuche die Teilaufgaben b und c miteinander zu kombinieren.
      > Bitte speichere die fertige Aufgabe ab. Dateinamenschema: JJMMTT-Aufg-Name
    a)
    b)
    c)
    d)
  • Musterlösung

    a)
    b)
    c)
    d)