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Verfügbare Lerneinheiten

Interaktive Unterrichtsmodule nach dem 5-Phasen-Konzept

18 Lektionen bereit
py-01

Der Rollenspiel-Steckbrief

Variablen & Datentypen

Die Lernenden können Variablen als benannte Speicherorte für Daten deklarieren und ihnen unterschiedliche elementare Datentypen wie Zeichenketten und Ganzzahlen zuweisen. Sie verstehen den sequenziellen Kontrollfluss bei der Wertneuzuweisung im Programmspeicher und können strukturierte Daten mithilfe von Standardausgabe-Befehlen formatiert in der Konsole darstellen.
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py-02

Der Döner- & Snack-Kalkulator

Benutzereingabe, Typkonvertierung & Grundrechenarten

Die Lernenden erfassen das Prinzip der dynamischen Interaktion durch das Einlesen und Verarbeiten von Zeichenketten aus Standardeingabequellen. Sie erkennen die Notwendigkeit expliziter Typumwandlungen zwischen Text- und Zahlendatentypen zur Vermeidung semantischer Berechnungsfehler. Darüber hinaus wenden sie elementare arithmetische Operatoren an, um aus transformierten Eingabewerten neue Rechenergebnisse abzuleiten und strukturiert auszugeben.
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py-03

Der Club-Türsteher

Verzweigungen & Vergleichsoperatoren

Die Lernenden verstehen das Konzept der bedingten Programmausführung und können den Kontrollfluss von Programmen durch Verzweigungen gezielt steuern. Sie wenden Vergleichsoperatoren an, um boolesche Ausdrücke zur Laufzeit zu evaluieren und Entscheidungen algorithmisch umzusetzen. Zudem verinnerlichen sie die Bedeutung von Code-Blöcken und syntaktischer Einrückung für hierarchische Programmstrukturen.
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py-04

Der Schiri-Check

Mehrfachverzweigungen & Logische Operatoren

Die Lernenden analysieren und konstruieren mehrstufige Verzweigungsstrukturen zur Abbildung komplexer Entscheidungsbäume. Sie verknüpfen atomare Bedingungen mithilfe logischer Operatoren zu präzisen booleschen Ausdrücken. Dadurch erlangen sie die Fähigkeit, gestaffelte Kontrollflüsse deterministisch zu modellieren und semantische Rangfolgen in Programmen fehlerfrei zu steuern.
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py-05

Der Raketen-Countdown (Mission Kontrollzentrum)

Bedingte Schleifen (while)

Die Lernenden beherrschen das Konzept bedingter Schleifen zur gesteuerten Wiederholung von Anweisungsblöcken anhand dynamischer Abbruchkriterien. Sie analysieren die Funktion von Schleifenvariablen und führen gezielte Zustandsänderungen durch, um Endlosschleifen systematisch zu vermeiden. Dadurch sind sie in der Lage, zeitliche Abläufe und zustandsabhängige Kontrollflüsse programmtechnisch präzise zu modellieren.
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py-06

Der ASCII-Ladebalken & Kunst-Muster

Zählschleifen & range()

Die Lernenden können iterative Zählschleifen zur kontrollierten Wiederholung von Anweisungsblöcken gezielt konstruieren. Sie beherrschen die Parametrisierung von Zählbereichen über Start-, Stopp- und Schrittweitenwerte unter Berücksichtigung exklusiver Intervallgrenzen. Dadurch sind sie in der Lage, redundante Befehlsfolgen durch kompakte Iterationsmuster abzulösen und algorithmische Zählprozesse fehlerfrei zu steuern.
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py-07

Das unendliche Gaming-Inventar

Listen-Grundlagen, Index-Zugriff & Listen-Operationen

Die Lernenden strukturieren mehrere zusammengehörige Werte in sequenziellen Datenstrukturen und greifen über nullbasierte Indizes gezielt auf einzelne Elemente zu. Sie wenden elementare Operationen zur dynamischen Zustandsveränderung an, um Sammlungen zur Laufzeit zu erweitern, Werte zu überschreiben oder gezielt zu löschen. Dadurch verstehen sie den Unterschied zwischen atomaren Datentypen und veränderbaren Datenbehältern zur effizienten Informationsverwaltung.
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py-08

Der Schimpfwort- & Meme-Filter

Listen durchlaufen & Filtern (For-Schleifen)

Die Lernenden verstehen das Konzept der sequenziellen Iteration über Datenstrukturen zur automatisierten Analyse einzelner Elemente. Sie lernen, strukturierte Datensammlungen schrittweise zu durchlaufen, logische Bedingungen auf jedes Element anzuwenden und Werte gezielt zu filtern oder zu modifizieren. Dadurch entwickeln sie ein fundiertes Verständnis für Kontrollstrukturen zur Mustererkennung, Zählung und automatisierten Datenbereinigung in Algorithmen.
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py-09

Das Text-Adventure

Synthese-Projekt: Kontrollstrukturen & Listen

Lernende kombinieren Variablen, Kontrollstrukturen und Listen zu einem interaktiven, zustandsbasierten Programmablauf. Sie steuern den kontinuierlichen Programmfluss mithilfe von Schleifen und verzweigen die Programmlogik dynamisch anhand von Benutzereingaben und Datenstrukturen. Zudem verwalten und manipulieren sie Werte in Listen, um Spielzustände über mehrere Programmschritte hinweg fehlerfrei zu aktualisieren.
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py-10

Die Zaubermaschine

Eigene Funktionen & Parameter

Die Lernenden verstehen das Prinzip der Modularisierung durch die Definition und den Aufruf eigener Funktionen mit Übergabeparametern. Sie erkennen wiederkehrende Programmlogik und kapseln Anweisungsblöcke, um Redundanzen im Quelltext gezielt zu vermeiden. Dadurch erwerben sie die Fähigkeit, Programme modular, wartbar und nach dem DRY-Prinzip (Don't Repeat Yourself) zu strukturieren.
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py-11

Der smarte Kaffeeautomat

Rückgabewerte & Gültigkeitsbereiche (Scope)

Die Lernenden verstehen die Funktionsweise von Rückgabewerten zur gezielten Weitergabe von Daten aus Unterprogrammen an den aufrufenden Kontext. Sie unterscheiden systematisch zwischen lokalen und globalen Gültigkeitsbereichen von Variablen und erkennen, warum gekapselte Datenflüsse Seiteneffekte verhindern. Dadurch sind sie in der Lage, modulare Funktionen mit deterministischen Ausgabewerten zu entwerfen und wiederverwendbar in komplexere Programmabläufe zu integrieren.
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py-12

Der Monster-Index & Profil-Speicher

Dictionaries & Key-Value-Paare

Die Lernenden strukturieren zusammengehörige Datensätze über assoziative Datenstrukturen mit eindeutigen Schlüssel-Wert-Paaren. Sie rufen gespeicherte Werte über deren Schlüssel gezielt ab, verändern bestehende Einträge zur Laufzeit und fügen neue Attribute dynamisch hinzu. Dadurch modellieren sie komplexe Objekte der realen Welt systematisch und greifen im Gegensatz zu sequenziellen Indexstrukturen semantisch auf Zustandsdaten zu.
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py-13

Der Rennwagen-Konfigurator

Klassen & Objekte

Die Lernenden verstehen das grundlegende Paradigma der objektorientierten Programmierung anhand der Unterscheidung zwischen Klassen als abstrakten Bauplänen und Objekten als konkreten Instanzen. Sie erlernen die Definition eigener Klassenstrukturen sowie die dynamische Erzeugung und individuelle Zuweisung von Objekt-Attributen. Darüber hinaus sind sie in der Lage, über die Punktnotation gezielt auf Attribute einzelner Instanzen lesend und schreibend zuzugreifen.
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py-14

Der Avatar-Konfigurator

Objektorientierte Programmierung: Konstruktor (__init__) & self

Die Lernenden verstehen das Konzept der objektorientierten Instanziierung und nutzen Konstruktormethoden zur automatischen Initialisierung von Objekteigenschaften. Sie setzen Selbstreferenzen gezielt ein, um übergebene Parameter als persistente Instanzvariablen an ein konkretes Objekt zu binden. Dadurch können sie strukturierte Klassenbaupläne entwerfen, die mehrere voneinander unabhängige Objekte mit individuellen Startwerten erzeugen.
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py-15

Was kann der Held?

Methoden & Objektzustand

Die Lernenden verstehen Methoden als an Klassen gebundene Funktionen, die das Verhalten von Objekten steuern und deren internen Zustand gezielt manipulieren. Sie erlernen die Kapselung von Zustandsänderungen über Methodenaufrufe unter Verwendung der Selbst-Referenz zur Adressierung von Instanzattributen. Dadurch sind sie in der Lage, dynamische Interaktionen zwischen Daten und Operationen in objektorientierten Systemen strukturiert abzubilden.
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py-16

Der Rennwagen-Stammbaum

Vererbung

Die Lernenden modellieren hierarchische Datenstrukturen durch das objektorientierte Konzept der Vererbung. Sie entwerfen spezialisierte Unterklassen auf Basis allgemeiner Elternklassen zur Vermeidung redundanten Codes. Dabei analysieren sie die Weitergabe von Attributen sowie Methoden und nutzen abgeleitete Instanzen zielgerichtet in Programmabläufen.
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py-17

Das Superhelden-Upgrade

Methoden überschreiben & super()

Die Lernenden können bestehende Klassenstrukturen gezielt erweitern, indem sie vererbte Methoden in abgeleiteten Klassen überschreiben und polymorphes Verhalten implementieren. Sie beherrschen den expliziten Aufruf von Konstruktoren und Methoden der Basisklasse, um doppelten Code zu vermeiden und modulare Objektzustände sauber zu initialisieren. Dadurch sind sie in der Lage, komplexe Vererbungshierarchien zu entwerfen, in denen spezialisierte Unterklassen das Verhalten allgemeiner Oberklassen wiederverwenden und bedarfsgerecht anpassen.
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py-18

Das OOP-Battle-Arena-Game

Synthese-Projekt: Objektorientierte Programmierung

Die Lernenden entwerfen und implementieren komplexe, mehrstufige Klassenhierarchien zur Modellierung vernetzter Softwaresysteme. Sie nutzen Vererbung, Methodenüberschreibung und Polymorphie, um Code-Redundanz zu minimieren und dynamisches Objektverhalten zur Laufzeit zu steuern. Dabei wenden sie objektorientierte Entwurfsmuster sicher an, um Zustand und Verhalten in interoperablen Datenstrukturen zu kapseln.
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