Robo und Compi helfen dir beim Programmieren lernen

Die Roboter Lernsoftware

Wie ein kleiner Roboter mir programmieren beibrachte und warum er dir auch helfen wird.

Das Bild von diesem Roboter hast du wahrscheinlich schon mal gesehen. Dieser sympathische kleine Kerl gibt dir den Einstieg in die Welt des Programmierens. Es ist die Lernsoftware von lerneProgrammieren.de welche in Tutorials, Kursen und Büchern eingesetzt wird. Neben dieser Lernsoftware, wird der Roboter auch auf anderen Plattformen (wie Scratch) verwendet und taucht in alle Erklärungen auf, wenn es technisch wird.

Er lässt sich mit ein paar Befehlen steuern. Grundsätzlich kann er allerdings erstmal nur zwei Befehle ausführen: geradeAus und dreheLinks. Während des Einsteigerkurses lernst du allerdings noch weitere Befehle von ihm kennen und bringst ihm sogar neue Sachen bei.

Der vollfunktionsfähige und programmierbare Roboter wird in meinem Kurs benutzt. Der Roboter ist das Lernprogramm in meinem Kurs. Zuerst lernst du damit Programmieren und danach hast du die Möglichkeit, das Programm zu erweitern und sogar ein Browserspiel daraus zu machen.

Ich möchte dir hier gerne die Möglichkeit geben, dich mit dem Roboter anzufreunden. Im LerneProgrammieren Tutorial kannst du den Roboter mit Knöpfen steuern und sehen, was er alles erledigen kann solange er die richtigen Befehle bekommt! Dort wirst du auch bereits den Roboter das erste Mal programmieren.

Falls du das Tutorial verpasst hast klicke einfach auf das Bild vom Roboter (oder unten auf den grünen Knopf). Der Rest wird dir erklärt!

RoboterLernpaket

Was kommt nach dem Tutorial?

Du hast das Tutorial bereits durchgearbeitet und fragst dich wie der Roboter dir die nächsten Themen beibringen soll?

Es gibt im Einsteigerkurs Aufgaben, die der Roboter zu erledigen hat. Leider kann er dies nicht alleine, du musst ihn dafür programmieren. Die Aufgaben sind so gestellt, dass es notwendig ist weitere Befehle für den Roboter zu programmieren. Du wirst nach 2 Levels merken, dass ein dreheRechts Knopf wirklich hilfreich wäre. Aber wie programmiert man sowas? Solche Dinge lernst du im Einsteigerkurs. Auch die Aufgaben selbst werden immer schwerer, sodass es einfach unendlich lange dauern würde, wenn man den Roboter per Mausklick per Hand steuert. Das ist natürlich pure Absicht. Nur so bekommst du im Kurs ein Gespür für die Grundelemente einer Programmiersprache und lernst diese dann im richtigen Moment einzusetzen.

Eigentlich ist diese Lernsoftware in verschiedene Phasen aufgeteilt:

  1. Spielphase: In dieser Phase steuerst du den Roboter per Maus oder Tastatur, wie in einem kleinen Videospiel. Schnell merkst du, dass es an manchen Stellen etwas umständlich ist und dir gewisse Tasten fehlen. Spätestens hier erhälst du das erste Bedürfnis etwas programmieren zu wollen und verstehst gleichzeitig wie der Roboter funktioniert.
  2. Wegbeschreibung: Diese Phase findest du im Tutorial. Das ist der Punkt, an dem du das erste Mal den Roboter über ein Programm steuerst. Das Ziel ist dasselbe wie in Phase 1, aber diesmal musst du den Weg vorab planen und hast keine Möglichkeit während der Programmausführung einzugreifen. Diese Übungen helfen dir zu verstehen, wie ein Computer ein Programm abarbeitet. An dieser Stelle arbeitest du mit einer sehr vereinfachten Programmiersprache.
  3. Offline-Phase: Diese Phase findet nun offline statt. Du lädst das Roboterlernpaket herunter und arbeitest nun mit der Umgebung, mit der auch ein Programmierer arbeitet. Das heißt du arbeitest mit Dateien, Texteditor (später auch mit einer Entwicklungsumgebung) und einer Software, die dein Programm auswerten und ausführen kann. Die Programmiersprache ist dabei Javascript. Du lernst wie du mit Quelltext arbeitest, Fehler finden kannst und dein Programm Schritt für Schritt analysieren kannst. Das schöne ist: Du brauchst lediglich einen Browser und einen Texteditor auf deinem Computer, für den Einstieg ist also keine Zusatzsoftware mehr nötig.
  4. Lern-Phase: An der Stelle lernst du nun alle weiteren Grundelemente einer Programmiersprache kennen und gezielt einzusetzen. Es gibt viele weitere Aufgaben, die der Roboter mittels deiner programmierten Lösung ausführen muss. Mit diesen Aufgaben erlernst du den Einsatz der Programmiersprache und sammelst deine erste Programmiererfahrung. Ab einem gewissen Level musst du die Grundelemente miteinander kombinieren, da die Aufgaben komplexer werden. Gegen Ende des Einstiegs musst du zum Beispiel dein Programm so intelligent aufbauen, dass der Roboter mit verschiedenen Situationen klarkommt.
  5. Erweiterung-Phase: Wenn du in der Lage bist den Roboter zu programmieren, lernst du im Einsteigerkurs, wie Anwendungen wie die Lernsoftware generell aufgebaut sind. Ab der Stelle wirst du in der Lage sein um den Quelltext des Roboterlernprogramms lesen und verstehen zu können. Sobald du das kannst, kannst du den Roboter um weitere Levels erweitern oder ein Browserspiel daraus machen. Du kannst also das Lernprogramm, mit dem du Programmieren gelernt hast, um deine eigenen Bedürfnisse erweitern und umbauen.

Wenn du diese 5 Phasen durchgearbeitet hast, bist du definitiv in der Lage eine eigene kleine Webanwendung auf Basis des Lernprogramms zu erstellen. Während dieser Phasen lernst du ein paar wichtige Dinge: Im Kurs machst du den Roboter nach und nach künstlich „intelligent“, das heißt du gibst ihm Anweisungen, wie er sich in bestimmten Situationen verhalten soll. Er entscheidet dann auf der Grundlage deines Programms, was er tun muss. Das nennt man Programmieren. Man gibt dem Computer fertige Anweisungen, die er zu bestimmten Bedingungen ausführen soll. Schaffst du es, alle Aufgaben mit dem Roboter zu lösen, indem du ein Programm dafür schreibst: Dann hast du die wichtigsten Grundelemente einer Programmiersprache erlernt und kannst diese einsetzen.

Screenshot vom Roboterlernprogramm

Vom Problem zur Lösung

Oder: vom Problem-/Aufgabenstellung zur Lösung und zum fertigen Programm

Dann geht es darum, dieses Wissen umzusetzen. Es gibt dann noch Zusatzübungen, die dein Wissen herausfordern. Hier geht es nicht mehr darum, nur zu wissen welche Befehle man eintippen muss. Hier geht es darum, sich Gemeinsamkeiten in Levels anzusehen und den Roboter so zu programmieren, dass er auch mit mehreren Situationen klarkommt. Dabei lernst du wie man Probleme und Aufgaben analysiert, sich einen Lösungsweg dafür überlegt und diesen Lösungsweg dann in ein Programm verpackt. Denn das Programmieren ist bei der ganzen Geschichte nicht das schwere. Die meisten Schwierigkeiten hat man schon beim Finden der richtigen Lösung. Auf was muss man achten? Welche Situationen und Dinge kann ich überhaupt per Programm abfragen? Weiß mein Roboter, dass vor ihm eine Wand steht? Oder muss ich ihm das zuerst beibringen? Es gibt also im Kurs Levels, die mehrere Situationen vorgeben. Diese haben ein dann ein paar Gemeinsamkeiten und müssen mit EINEM Programm durchlaufen können. Wenn du das geschafft hast, bist du in der Lage eine Aufgabenstellung zu lesen und daraus einen Lösungsweg zu erstellen, der in einer Programmiersprache abgebildet werden kann. Das heißt, dein Lösungsweg verwendet nur die Werkzeuge, die dir die Programmiersprache zu Verfügung stellt.

Erfahrungen durch üben sammeln

Hast du diese Herausforderungen gemeistert, kannst du dich daran heranwagen und das Roboterprogramm selbst bearbeiten und daraus ein Spiel machen. Hierbei entwickelst du die nötige Erfahrung. Du schaust dir fremde Quelltexte an und probierst aus, was passiert, wenn man diese bearbeitet. Dabei lernst du die Programmstruktur des Roboterprogramms kennen. Wie wäre es neue Levels für den Roboter zu schreiben? Oder ihn per Pfeiltasten zu steuern? Vielleicht soll er auch Wände zerstören dürfen um sein Ziel zu erreichen? Das lernst du dann, wenn du erstmal dein Grundlagenwissen erlangt und umgesetzt hast. Diese nötige Übung kann dir auch keiner beibringen, hier gilt Eigeninitiative und Fleißarbeit. Wenn du bis zu diesem Punkt gekommen bist, bist du bereit für dein erstes eigenes Projekt. Im Einsteigerkurs wirst du bei dieser Arbeit begleitet und wo notwendig an die Hand genommen.

Fazit

Der Roboter ist die moderne Variante des Roboters NIKI, der damals mit einer Pascalartigen Sprache programmiert werden konnte. Allerdings haben gewisse Sprachanteile wie Variablen gefehlt. Da man heute mit einem Texteditor und einem Browser quasi eine komplette und einfache Entwicklungsumgebung zur Verfügung hat, war die Entscheidung den „neuen“ Roboter webbasiert zu erstellen schnell gefallen. Der Roboter wurde so konzipiert, wie ich mir NIKI heutzutage vorstellen würde und ich hoffe, dass dieser mindestens denselben Kultstatus erreicht, wie NIKI für mich erreicht hat. Die Idee dieser Roboter mit Minisprachen ist somit nicht grundlegend neu, aber wurde von lerneProgrammieren modernisiert. Wie weit bist du bereits mit dem Roboter gekommen? Gibt es Aufgaben oder Funktionen, die fehlen? Schreibe deine Ideen in den Kommentarbereich!

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