Forscherheft · Folge 3

Jetzt wird's kreativ!

Bisher hast du deinen Pi bedient und mit fertigen Programmen gearbeitet. Jetzt erschaffst du zum ersten Mal selbst etwas: mit Scratch und Python. Am Ende dieser Folge hast du dein eigenes kleines Spiel gebaut!

🧭 So funktioniert diese Folge

Alles in dieser Folge funktioniert direkt auf deinem Pi, ganz ohne zusätzliche Teile – du brauchst nur deine Tastatur und Maus.

💡 Merke dir das Wichtigste
🧪 Mach es an deinem Pi
🕹️ Mitmach-Aufgaben & Quiz
📋

Vorbereitung

Du lernst: Was „Programmieren" überhaupt bedeutet – und du richtest deinen Projektordner ein.

Bisher hast du immer schon fertige Programme benutzt – den Browser, den Dateimanager, sogar cowsay. Jemand anderes hat diese Programme geschrieben, du hast sie nur angeklickt oder gestartet. Jetzt drehen wir das um: Du selbst schreibst die Anweisungen!

🍳 Programmieren ist wie ein Rezept schreiben

Stell dir vor, du erklärst jemandem, der noch nie Toast gemacht hat, wie es geht. Du müsstest jeden einzelnen Schritt genau aufschreiben – sogar Dinge, die für dich selbstverständlich sind:

  1. Nimm eine Scheibe Brot.
  2. Lege sie in den Toaster.
  3. Drücke den Hebel nach unten.
  4. Warte, bis der Toast hochspringt.

Genau das ist Programmieren: Du schreibst dem Computer eine ganz genaue, Schritt-für-Schritt-Anleitung – eine Sprache, die der Computer versteht und exakt befolgt. Nichts wird „irgendwie schon klar" angenommen.

💡 Merke dir

Ein Computer macht nur genau das, was in der Anleitung steht – nicht mehr und nicht weniger. Darum muss man als Programmierer ganz genau und in der richtigen Reihenfolge denken.

📄 Verschiedene Sprachen, verschiedene Dateiendungen

Erinnerst du dich an Dateien wie schatz.txt aus Folge 1? Der Teil nach dem Punkt heißt Dateiendung und sagt, was für eine Art Datei das ist – ein bisschen wie verschiedene Sprachen:

.txt
Einfacher Text, z. B. Notizen
.py
Ein Python-Programm
.sb3
Ein Scratch-Projekt

📂 Dein eigener Projektordner

Ab jetzt schreibst du eigene Programme – die sollten einen festen Platz haben, damit du sie immer wiederfindest, auch in den nächsten Folgen. Wir legen dafür einmal einen Ordner an, den du ab jetzt immer benutzt:

Terminal
pi@raspberrypi:~ $ mkdir Forscherheft pi@raspberrypi:~ $ cd Forscherheft pi@raspberrypi:~/Forscherheft $ mkdir python

Ab jetzt speicherst du jede Datei aus dieser Folge im Ordner ~/Forscherheft/python. Für jedes neue Projekt bekommt das Programm später einen eigenen Unterordner in Forscherheft – so weißt du immer, was wohin gehört.

💡 Merke dir

Das Zeichen ~ steht für deinen Zuhause-Ordner – du kennst es schon aus Folge 1. ~/Forscherheft/python bedeutet also: „im Ordner Forscherheft, der in meinem Zuhause-Ordner liegt, dann weiter in den Unterordner python".

🧪 Mach es an deinem Pi

Öffne das echte Terminal auf deinem Pi und tipp die drei Befehle oben ab. Wechsle danach mit dem Dateimanager (📁) in Forscherheft → python – dort wird ab jetzt alles aus dieser Folge landen.

🧠 Schnell-Check: Was bedeutet „programmieren"?

Vorbereitung geschafft!
1

Scratch-Grundlagen

Du lernst: Wie man mit bunten Klötzen ein kleines Programm baut – ganz ohne Tippen.

Scratch ist eine Programmiersprache für Einsteiger: Statt Text zu tippen, klickst du bunte Klötze zusammen wie Puzzleteile. Jeder Klotz ist eine Anweisung – zusammen ergeben sie dein Programm.

🔍 Ist Scratch schon da?

Schau zuerst im Startmenü (🍓) unter Programmierung nach. Siehst du dort Scratch 3? Dann kann es direkt losgehen – überspring einfach die nächste Box. Ist es nicht da, ist das kein Problem: Du installierst es genauso, wie du in Folge 2 schon cowsay installiert hast.

📥 Falls Scratch fehlt: So holst du es nach

Weg 1 – über die GUI: Startmenü → Einstellungen → „Add/Remove Software" → suche „Scratch" → Häkchen setzen → „Apply".

Weg 2 – über das Terminal:

Terminal
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt update pi@raspberrypi:~ $ sudo apt install scratch3

Danach taucht Scratch 3 im Startmenü unter Programmierung auf.

🐱 So öffnest du Scratch

  1. Klicke im Startmenü (🍓) auf Programmierung.
  2. Wähle Scratch 3 aus der Liste.
  3. Es öffnet sich eine Bühne mit der Scratch-Katze – dein Spielfeld.

🧩 Die wichtigsten Klotz-Familien

Klötze sind nach Farbe sortiert – jede Farbe macht etwas anderes:

Bewegung
Lässt die Figur laufen, drehen, springen
Ereignisse
Startet das Programm, z. B. „wenn Klick"
Steuerung
Wiederholen, warten, Schleifen
Aussehen
Sprechen, Kostüm wechseln, Größe ändern
💡 Merke dir

Klötze passen nur dort zusammen, wo es Sinn ergibt – genau wie Puzzleteile. Das hilft dir, keine Fehler zu machen: Scratch zeigt dir quasi automatisch, was als Nächstes passen könnte.

🕹️ Mitmach-Aufgabe: Bring die Klötze in die richtige Reihenfolge

In echtem Scratch werden die Klötze von oben nach unten gestapelt – wie Bauklötze übereinander. Zieh die vier Klötze unten in den Stapel rechts, von oben (1) nach unten (4). Wenn alles stimmt, läuft die Katze wirklich los!

🐱
1🟡Hier startet das Programm
2🟠Hier wiederholt sich etwas
3🔵Hier bewegt sich die Katze
4🟣Hier spricht die Katze
🧪 Mach es an deinem Pi

Öffne Scratch auf deinem Pi und bau das Programm genauso nach: ein „Wenn diese Figur angeklickt wird"-Klotz, eine „Wiederhole 5 mal"-Schleife mit „Gehe 10 Schritte" darin, und einen „Sage"-Klotz am Ende. Klick auf die Katze und schau, was passiert!

🧠 Schnell-Check: In welcher Reihenfolge führt Scratch Klötze aus?

Station 1 geschafft!
2

Python-Grundlagen

Du lernst: Dein erstes Python-Programm schreiben – mit Text-Befehlen statt Klötzen.

In Station 1 hast du mit Scratch gesehen, wie Programmieren grundsätzlich funktioniert – Klötze für Befehle, Klötze für Schleifen, alles sichtbar und anfassbar. Scratch ist perfekt für den Einstieg. Python ist der nächste Schritt: dieselben Ideen, aber als echter Text, genau so wie Profis ihn tippen. Deshalb kommen beide in dieser Folge – damit du selbst siehst, wie ähnlich sie sich eigentlich sind.

Python ist eine „echte" Programmiersprache, die auch Erwachsene bei der Arbeit benutzen. Statt Klötzen tippst du jetzt Text – aber die Idee bleibt gleich: genaue Schritt-für-Schritt-Anweisungen.

🖥️ So öffnest du Python

Gute Nachricht: Anders als Scratch ist Thonny (der Python-Editor) auf Raspberry Pi OS bereits fertig vorinstalliert – du musst hier nichts nachinstallieren.

  1. Klicke im Startmenü (🍓) auf Programmierung → Thonny.
  2. Thonny ist ein Editor – ein Programm, in dem du Python-Code schreibst.
  3. Tippe deinen Code in das große weiße Feld.
  4. Klicke auf den grünen ▶-Knopf (oder F5), um es auszuführen.
💡 Merke dir

Wenn Thonny dich beim ersten Ausführen fragt, wo die Datei gespeichert werden soll, wähle deinen Ordner Forscherheft/python aus der Vorbereitung – so bleibt alles an einem Ort.

👋 Dein erstes Programm: Hallo Welt

Das klassische erste Programm jedes Programmierers – probier es aus:

hallo.py
print("Hallo Welt!")

print() bedeutet „zeig das auf dem Bildschirm an". Was zwischen den Anführungszeichen steht, ist ein Text (in der Programmiersprache: String).

Wo finde ich ( ) " : und = auf der Tastatur? Beide Klammern tippst du mit Shift + der Zifferntaste daneben: Shift + 8 für (, Shift + 9 für ). Das Anführungszeichen " tippst du mit Shift + 2, den Doppelpunkt : mit Shift + der Punkt-Taste, und das Gleichheitszeichen = mit Shift + 0. In Folge 5 übst du das noch ausführlicher!

📦 Variablen – kleine Kisten für Werte

Eine Variable ist wie eine beschriftete Kiste, in der du etwas aufheben kannst:

variable.py
name = "Max" alter = 10 print("Hallo,", name) print("Du bist", alter, "Jahre alt.")
💡 Merke dir

Text steht in Python immer in Anführungszeichen ("so"). Zahlen brauchst du nicht in Anführungszeichen zu setzen.

🧠 Schnell-Check: Wofür ist eine Variable gut?

🐢 Bonus: Turtle – Formen zeichnen

Mit der Turtle-Bibliothek steuerst du eine kleine Schildkröte, die Linien hinter sich herzieht – perfekt, um Formen zu zeichnen:

quadrat.py
import turtle t = turtle.Turtle() for i in range(4): t.forward(100) t.right(90)

Dieser Code zeichnet ein Quadrat: viermal „100 Schritte vorwärts, dann 90° drehen". Probier aus, was passiert, wenn du die Zahlen änderst!

Was bedeutet for i in range(4):? Das ist eine for-Schleife – sie wiederholt den eingerückten Block genau so oft, wie range() sagt. range(4) bedeutet viermal (0, 1, 2, 3). Die Variable i zählt dabei mit – du brauchst sie hier nicht, aber Python erwartet einen Namen. Anders als while (das du in Folge 5 kennenlernen wirst) weißt du bei for schon vorher, wie oft die Schleife läuft.
⌨️ Einrückung – so tippst du sie
Die zwei Zeilen unter for …: sind nach rechts verschoben – das nennt sich Einrückung. Python erkennt daran, welche Zeilen zur Schleife gehören und wiederholt werden sollen. Zeilen ohne Einrückung gehören nicht mehr dazu.

In Thonny musst du das nicht von Hand zählen: Tippe den Doppelpunkt am Ende der for-Zeile und drück Enter – Thonny rückt die nächste Zeile automatisch ein. Wenn du den Block beendet hast und wieder normal weitertippen willst, drück Shift + Tab um eine Ebene nach links zu springen.
🧪 Mach es an deinem Pi

Öffne Thonny, tippe das Turtle-Quadrat-Programm ab und führe es aus. Verändere danach range(4) zu range(6) und t.right(90) zu t.right(60) – was zeichnet die Schildkröte jetzt?

Wusstest du schon? Du kannst Python-Dateien auch im Terminal starten, das du aus Folge 1 und 2 kennst – mit dem Befehl python3 dateiname.py. GUI (Thonny) und Terminal führen am Ende genau dasselbe Programm aus, nur auf zwei verschiedenen Wegen.
🕹️ Probier es live aus: Python im Terminal starten

Dieses Terminal funktioniert wirklich! Stell dir vor, du bist in deinem Ordner ~/Forscherheft/python und hast dort schon eine Datei hallo.py gespeichert. Finde heraus, wie man sie startet.

🎯 Mission: Programm im Terminal starten

  • Schau nach, was im Ordner liegt: ls
  • Starte das Programm: python3 hallo.py
Terminal — probier es aus
Station 2 geschafft!
3

Dein erstes Mini-Spiel

Du lernst: Alles aus dieser Folge zu einem eigenen kleinen Spiel zusammenzubauen.

Jetzt kommt der große Moment: Du baust ein eigenes kleines Spiel in Scratch – „Fang den Stern". Die Katze bewegt sich mit den Pfeiltasten, und du sammelst Punkte, wenn du den Stern berührst.

🛠️ So baust du es Schritt für Schritt

Hak jeden Schritt ab, wenn du ihn fertig gebaut hast:

  • Figuren: Lass die Katze auf der Bühne, füge über die Figuren-Auswahl unten rechts noch einen Stern hinzu.
  • Katze steuern: Vier Klötze: „Wenn Pfeiltaste rechts gedrückt → Gehe 10 Schritte" – und genauso für links, oben, unten.
  • Punkte zählen: Neue Variable Punkte erstellen. Am Anfang: „wenn Fahne geklickt → setze Punkte auf 0".
  • Stern einsammeln: Beim Stern-Sprite: „Katze berührt? → ändere Punkte um 1 → gehe zu zufälliger Position".
  • Testen: Grüne Fahne klicken, Katze zum Stern steuern – die Punktezahl sollte hochzählen!
💡 Merke dir

Fast jedes Spiel besteht aus denselben Bausteinen: etwas steuern (Bewegung), etwas zählen (Variable), und etwas prüfen (Berührung/Kollision). Du hast jetzt alle drei selbst gebaut!

🕹️ Quiz: Welcher Baustein gehört wozu?

Ordne zu, welcher Spielbaustein zu welcher Aufgabe passt.

🕹️Steuern
🔢Zählen
✅Prüfen
🧪 Mach es an deinem Pi

Baue „Fang den Stern" jetzt komplett in Scratch auf deinem Pi nach. Wenn es funktioniert: Verändere etwas Eigenes – zum Beispiel die Geschwindigkeit, eine zweite Figur, oder einen Soundeffekt beim Punkten!

🧠 Schnell-Check: Was braucht fast jedes Spiel?

Station 3 geschafft!
📚

Glossar – neue Wörter aus Folge 3

Diese Begriffe kommen zu deinem Wissen aus Folge 1 und 2 dazu.

Programmieren
Dem Computer eine genaue Schritt-für-Schritt-Anleitung schreiben.
print()
Ein Python-Befehl, der Text oder Werte im Terminal ausgibt – z. B. gibt print("Hallo") das Wort „Hallo" aus.
String
Ein Text in Python, der immer in Anführungszeichen steht – z. B. "Hallo" oder "Max".
Bibliothek
Eine fertige Sammlung von Befehlen und Funktionen, die man mit import ins eigene Programm lädt – z. B. import turtle.
Dateiendung
Der Teil nach dem Punkt im Dateinamen, der sagt, was für eine Art Datei das ist (z. B. .py, .txt, .sb3).
Scratch
Eine Programmiersprache für Einsteiger, bei der man bunte Klötze zusammenklickt statt zu tippen.
Python
Eine textbasierte Programmiersprache, die auch von Erwachsenen professionell genutzt wird.
Variable
Eine beschriftete „Kiste" im Programm, in der ein Wert gespeichert wird.
Thonny
Der Editor auf dem Raspberry Pi, in dem man Python-Programme schreibt und ausführt.
Turtle
Eine Python-Bibliothek, mit der man eine virtuelle Schildkröte steuert, die Formen zeichnet.
Einrückung
Das Verschieben von Zeilen nach rechts in Python (mit der Tab-Taste). Python erkennt daran, welche Zeilen zu einem Block gehören – z. B. was in einer Schleife wiederholt wird.
for-Schleife
Eine Schleife, die einen Block eine feste Anzahl mal wiederholt – z. B. for i in range(4): läuft genau viermal.
range()
Erzeugt eine Folge von Zahlen. range(4) liefert 0, 1, 2, 3 – also vier Schritte.
🎒

Das hast du in Folge 3 gelernt

Ein kurzer Rückblick auf deine ersten Schritte als Programmierer.

Du hast heute zum ersten Mal selbst programmiert! Du kennst jetzt …

  • … was Programmieren wirklich bedeutet: eine genaue Schritt-für-Schritt-Anleitung schreiben.
  • … die wichtigsten Scratch-Klotz-Familien: Bewegung, Ereignisse, Steuerung, Aussehen.
  • … dein erstes Python-Programm mit print() und Variablen.
  • … wie man mit Turtle Formen zeichnet.
  • … dass GUI (Thonny) und Terminal dasselbe Python-Programm starten können.
  • … und du hast dein eigenes Mini-Spiel „Fang den Stern" gebaut! 🎮
💡 Merke dir

Du hast jetzt schon die zwei wichtigsten Programmierwege ausprobiert: Klötze (Scratch) und Text (Python). Beide Wege führen zum gleichen Ziel – nur unterschiedlich gut für unterschiedliche Aufgaben.

Rückblick gelesen!
⭐

Bonus-Quiz

Freiwillig! Teste, wie viel du dir aus Folge 3 gemerkt hast.

⭐ Optional

Diese Fragen sind freiwillig – du kannst auch direkt weitergehen. Kein Druck!

🧠 Was ist eine Variable in Python?

🧠 Was macht print("Hallo") in Python?

🧠 Was ist Scratch?

🚀

Was kommt als Nächstes?

Ein Blick auf Folge 4.

Du kannst jetzt Scratch und Python benutzen, um eigene kleine Programme zu bauen. In Folge 4 lernst du, wie Computer Entscheidungen treffen – immer noch ganz ohne Zusatzteile:

  • 🤔 Entscheidungen in Scratch und Python: „Wenn … dann … sonst …" (if / elif / else)
  • 🌡️ Ein echtes Beispiel: ein kleines Wetterprogramm, das je nach Temperatur und Regen eine andere Meldung ausgibt
  • ✅ Du lernst, wie Computer zwischen mehreren Möglichkeiten wählen – die Grundlage für fast jedes Programm!

Bis dahin: Spiel „Fang den Stern" ruhig noch ein paar Mal und bau es weiter aus! 🌟

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